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中科芯CKS32F030C8T6应用于太阳能充电器,可以完全替代STM32F030C8T6

2021-05-28 09:56:50   责任编辑:     0

    中科芯CKS32F030C8T6应用于太阳能充电器,可以完全替代STM32F030C8T6


    CKS32F030C8T6应用于太阳能充电器


    CKS32F030C8T6系列采用高性能的ARMCortex™-M0的32位RISC内核,工作于48MHz时钟频率,高速的嵌入式闪存(FLASH最高可达32K字节,SRAM可达4K字节),并广泛集成增强型外设和I/O口。


    所有器件提供标准的通信接口(一个I2C,一个SPI,一个USART),一个12位ADC,多达4个通用16位定时器,一个32位定时器和一个高级控制PWM定时器。



    功能


    CKS32F030R8CKS32F030C8CKS32F030F4


    CKS32F030C6CKS32F030K6


    ■内核:ARM32位的Cortex™-M0CPU,频率最高可达48MHz


    ■储存器


    −从16K到64K字节的闪存储存器(FLASH)


    −4K字节的SRAM带硬件校验−一个16位7通道高级控制定时器用于6通道PWM


    ■CRC计算单元输出,带死区时间发生器和紧急刹车功能−一个32位和一个16位定时器,每个多达4路输入捕


    ■复位和供电管理获或输出比较通道,可用于红外控制和解码


    −两个16位定时器,都带输入捕获/输出比较及反−2.4~3.6V数字VDD供电极性输出通道,死区时间发生器,紧急刹车功能


    −模拟VDDA供电:VDD~3.6V和IR控制调制门


    −上电/掉电复位(POR/PDR)−


    一个16位定时器带一路输入捕获/输出比较


    −低功耗休眠,停止,和待机模式−独立和系统窗口看门狗定时器


    ■时钟管理−SysTick定时器:24位向下计数


    −4到32MHz晶体振荡器■日历型RTC集成闹钟可周期性自动从Stop/


    −32kHzRTC用可的校准振荡器Standby状态唤醒


    −内部8MHzRC带6倍频锁相环■通讯接口


    −内部40kHzRC振荡器


    ■多达39个高速I/O口−


    1个I2C接口:支持极速模式(1Mbit/s),20mA电流槽,和支持SMBus/PMBus


    −全部可映射为外部中断输入−1个USART接口(支持主同步SPI,modem控制功能,


    −多达26个I/O口支持5V容忍和自动波特率检测功能)


    ■5通道DMA控制器−1个SPI接口(18Mbit/s)外设支持4到16位可编程字长


    ■串行两线调试(SWD)


    ■1×12位,1.0微秒ADC(多至12采样通道)


    −转换范围:0~3.6V


    −单独的2.4到3.6伏模拟供电


    ■多达9个定时器


    太阳能作为当前世界上一种清洁环保的重要可再生能源,利用太阳能进行发电可有效的改善和缓解当前全球性的能源短缺。随着社会经济和科学技术的迅速发展,清洁能源越来越受到人们的青睐,而太阳能作为一种新型的可再生无污染的清洁能源适合大规模的推广利用。为了更充分的利用太阳能,需要选择一款具有较高稳定性的控制芯片来设计太阳能充电器,CKS32F103C8T6是一款高性能高性价比的微控制器,作为主控芯片运用于太阳能充电器系统中是很好的选择。


    芯片特性


    中科芯CKS32F103C8T6是一个高密度性能线的ARM®Cortex™-M332位微控制器,它包含高性能的RISC内核,高达72MHz的主频,可以有效满足性能处理要求,该芯片在市场上使用也非常广泛而且已经很成熟,可以大大减少工程师的开发难度,有效缩减开发时间。


    •运行电压范围为2.0V至3.6V


    •64K字节闪存


    •20K字节SRAM


    •2个12位ADC,1us转换时间,总共可达到16路通道


    •7通道DMA控制器,支持定时器、ADC、SPI、I2C、USART外设


    •总共7路定时器


    •通讯接口达到9路,2路I2C,3路USART,2路SPI,1路CAN,1路USB2.0


    应用概述


    太阳能充电器以CKS32F103C8T6微控制器(MCU)为核心,充电电路采用TI(德州仪器)推出的TL494CN调压调流控制芯片,宽电压的输入和自带两路反馈电路,电压电流检测部分采用INA219控制芯片,MCU与TL494CN芯片通过PWM脉冲控制输出电压,从而实现可调稳定的输出不同数值的电压和设置最大的充电电流,并且可以通过IIC通信读取INA219芯片数据获取当前充电电流。

    图1功能原理框图

    图2MCU核心电路


    主控芯片CKS32电路如图2所示,该芯片的供电电压为3.3V,NRST引脚为复位引脚,外接一个10K电阻上拉到VCC,一个1uF电容到地,并且采用32.768KHz的无源晶振作为芯片的系统时钟源。

    图3TL494CN芯片可调充电电路


    充电电路的主要功能是通过PWM控制输出稳定的电压,该电路采用TL494CN芯片作为调压调流芯片,该芯片具有宽电压的输入,输入电压范围为7~40V。

    图4电压电流检测电路

    图5稳压电路


    系统供电采用太阳电池板转化得到的电能作为供电来源,通过LM2940-5.0稳压电路进行降压获得5V电压,供5V电压需要芯片和电路使用;利用AMS1117-3.3芯片设计稳压电路进行二级降压获得3.3V电压为CKS32F103C8T6进行供电,为各电路和芯片提供稳定的电压,使电路稳定运行。

    图6显示电路

图7 软件设计流程图



本文来源于触控科技


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