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30 分钟

使用TP4056和MK24FN256VDC12焕发电池新生

赋能您的设备

Charger 3 Click with Fusion for ARM v8

已发布 12月 05, 2024

点击板

Charger 3 Click

开发板

Fusion for ARM v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK24FN256VDC12

将创新的电池充电器集成到您的解决方案中,保持领先于竞争对手。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Charger 3 Click基于TP4056,这是一款来自NanJing Top Power ASIC Corp.的完整恒流/恒压单节锂离子电池线性充电器。这款独立电池充电器在充电电流下降到编程值的1/10并达到最终浮动电压后,会自动终止充电周期。热反馈调节充电电流,以限制高功率操作或高环境温度下的模具温度。它还具有电流监控、欠压锁定、自动充电和两个LED指示充电终止和输入电压的存在。TP4056的充电电压规定为4.2V,精度为1.5%,充电电流引脚通过板

载单通道数字电位器AD5175(来自Analog Devices)可编程至1000mA,通过I2C兼容数字接口控制。当TP4056处于预充电模式时,该引脚电压调节至0.2V,而在恒定充电电流模式下,电压调节至2V。在充电过程中,该引脚上的电压可用于测量充电电流。Charger 3 Click还可以在标记为NTC的板载头上连接外部温度传感器。如果该引脚的电压低于电源电压的45%或高于80%超过0.15秒,电池温度过高或过低,将暂停充电过程。除了这一功能

外,该Click板™还具有两个LED指示充电终止和输入电压的存在,一个标记为CHG的红色LED指示充电过程,另一个标记为STB的绿色LED指示完全充电状态。此Click板™可以在3.3V或5V逻辑电压水平下运行,通过VCC SEL跳线选择。这种方式,3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了一个包含易用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Charger 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for ARM v8 是一款专为快速开发嵌入式应用而设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如各种 ARM® Cortex®-M 基础 MCU,不论其引脚数量,并具有一系列独特功能,例如首次通过 WiFi 的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,确保最终用户在一个地方可以找到所有必需的元素,如开关、按钮、指示器、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for ARM v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方都能访问。Fusion 

for ARM v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成 CODEGRIP  程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对 JTAG、SWD 和 SWO Trace(单线输出)的支持,并与 Mikroe 软件环境无缝集成。此外,它还包括一个为开发板提供的干净且调节过的电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部 12V 电源供应,以及通过 USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项包括 USB-UART、USB 

HOST/DEVICE、CAN(如果 MCU 卡支持的话)和 以太网。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™ 标准、为 MCU 卡提供的标准化插座(SiBRAIN 标准),以及两种显示选项,用于 TFT 板线产品和基于字符的 LCD。Fusion for ARM v8 是 Mikroe 快速开发生态系统的一个重要组成部分,由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for ARM v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

锂聚合物电池是那些需要可靠且持久电源的设备的理想解决方案,同时强调了移动性。它与mikromedia板的兼容性确保了无需额外修改即可轻松集成。电池的输出电压为3.7V,满足许多电子设备的标准要求。此外,2000mAh的容量使其能够存储大量能量,提供长时间的持续电力。这一特点减少了频繁充电或更换的需求。总的来说,锂聚合物电池是一种可靠且独立的电源,非常适合需要稳定和持久能量解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更多种类的锂聚合物电池。

Charger 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PTB2
SCL
I2C Data
PTB3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Charger 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for ARM v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Charger 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • charger3_cfg_setup - 配置对象初始化功能。

  • charger3_init - 初始化功能。

  • charger3_default_cfg - Click默认配置功能。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Charger3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the utilization of Charger 3 Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The application init sets up the UART LOG and I2C communication
 * drivers. The default configuration disables write protection
 * and sets the operation mode to charging.
 *
 * ## Application Task
 * Task consists of two operations. First, the desired battery
 * charging current is set by the user. Since setting the current
 * doesn't implicitly reveals the resistance, the value
 * of AD5175 digipot is directly read from the RDAC register,
 * calculated and displayed on the uart log.
 *
 * *note:*
 * While the resistance of the AD5175 can be directly set and read,
 * the total resistance value on the PROG pin should be accounted for
 * ( this means an additional 1kohm in series ) setting of the
 * battery charging current.
 *
 * @author Stefan Nikolic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger3.h"

static charger3_t charger3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    charger3_cfg_t charger3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    charger3_cfg_setup( &charger3_cfg );
    CHARGER3_MAP_MIKROBUS( charger3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = charger3_init( &charger3, &charger3_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    Delay_ms ( 100 );
    charger3_default_cfg ( &charger3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " ------------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) {
    float result;
    
    charger3_set_current( &charger3, 0.4 );
    Delay_ms ( 1000 );
    result = charger3_calc_digipot_res( &charger3 );
    log_printf( &logger, " Digipot res value: %.2f ohm\r\n", result );
    log_printf( &logger, " ------------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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