INA226EVM 修订版 A 模型用户指南和软件教程
1 INA226EVM 修订版 A 模型用户指南和软件教程
本用户指南介绍了 INA226EVM 修订版 A 评估板的特性、操作和使用，论述了如何设置和配置相关的软件及硬件，并回顾了程序运行的各个方面。本文档中的所有术语评估板、评估模块 和 EVM 与 INA226EVM 具有相同的含义。本用户指南还包含有关操作过程、输入/输出连接、电气原理图、印刷电路板 (PCB) 布局图和 EVM 器件列表的信息。
1 商标
Microsoft® and Windows®are reg TMs ofMicrosoft Corporation.
WinZip®is a reg TM ofWinZip International LLC.
Other TMs
2 概述
INA226 是一款具有 I2C 接口的高侧或低侧电流传感器和功率监视器。INA226 使用可编程转换时间和均值计算模式来监测电流和电源电压。INA226EVM 是用于评估 INA226 在各种信号、并联和电源条件下的性能的平台。
本文档概要介绍了 INA226EVM，以及使用该评估模块时需要考虑的特性和功能。
2.1 INA226EVM 套件内容
表 2-1 汇总了 INA226EVM 套件包含的物品。图 2-1 显示了所有包含的硬件。如果缺少任何元件，请与德州仪器 (TI) 客户支持中心联系。TI 还强烈建议查看 TI 网站 (www.ti.com) 上的 INA226 产品文件夹，以验证您拥有相关软件的新版本。
| 物品 | 数量 |
|---|---|
| INA226EVM PCB 测试板 | 1 |
| SM-USB-DIG 平台 PCB | 1 |
| USB 扩展器电缆 | 1 |
| SM-Dig 连接器带状电缆 | 1 |
| 用户指南 CD-ROM | 1 |
图 2-1 INA226EVM 套件附带的硬件3 INA226EVM 硬件设置
图 3-1 显示了 INA226EVM 的总体系统设置。PC 运行与 SM-USB-DIG 平台通信的软件。SM-USB-DIG 平台会生成用于与 INA226 测试板通信的模拟和数字信号。利用 INA226EVM 测试板上的连接器，用户可在测试条件下连接系统，并监测功率、电流和电压。
图 3-1 INA226EVM 硬件设置3.1 INA226 硬件的工作原理
图 3-2 显示了 INA226 测试板硬件设置的方框图。PCB 提供到 SM-USB-DIG 平台板上 I2C 接口和通用输入/输出 (GPIO) 的连接。它还为分流电压、总线电压和接地的外部连接提供连接点。
图 3-2 INA226EVM 板方框图3.2 H1（10 引脚连接器插座）的信号定义
表 3-1 列出了用于在 INA226EVM 和 SM-USB-DIG 之间进行通信的 10 引脚连接器插座的引脚排列。需要注意的是，INA226EVM 仅使用必要的 I2C 通信线路（引脚 1 和 3）以及 VDUT 和 GND 引脚（引脚 6 和引脚 8）向 INA226 芯片发出命令。
| J1 上的引脚 | 信号 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | I2C_SCL | I2C 时钟信号 (SCL) |
| 2 | CTRL/MEAS4 | GPIO：控制输出或测量输入 |
| 3 | I2C_SDA1 | I2C 数据信号 (SDA) |
| 4 | CTRL/MEAS5 | GPIO：控制输出或测量输入 |
| 5 | SPI_DOUT1 | SPI 数据输出 (MOSI) |
| 6 | VDUT | 可切换 DUT 电源：+3.3V、+5V、高阻态（已断开连接）(1) |
| 7 | SPI_CLK | SPI 时钟输入 (SCLK) |
| 8 | GND | 电源回路 (GND) |
| 9 | SPI_CS1 | SPI 片选信号 (CS) |
| 10 | SPI_DIN1 | SPI 数据输入 (MISO) |
3.2.1 SM-USB-DIG 平台的工作原理
图 3-3 所示为 SM-USB-DIG 平台的方框图。此平台是一种通用数据采集系统，用于多种不同的德州仪器 (TI) 评估模块。运行详细信息在一个单独的文档 SBOU098 中（可从 www.ti.com 下载）提供。图 3-3 中显示的方框图简要概述了该平台。SM-USB-DIG 平台上的主要控制器件是 TUSB3210。TUSB3210 是一款具有板载 USB 接口的 8052 微控制器。微控制器接收来自主机的信息，并将其解释为电源、I2C、SPI 和其他数字 I/O 模式。在数字 I/O 事务期间，微控制器会读取连接到 I/O 接口的任何器件的响应。该器件的响应被发送回 PC，由主机对其进行解释。
图 3-3 SM-USB-DIG 平台方框图4 INA226EVM 硬件
设置 INA226EVM 硬件涉及将 EVM 的两个 PCB 连接在一起、加电、连接 USB 电缆以及设置跳线。本节详细介绍了该过程。
4.1 静电放电警告
INA226EVM 上的许多元件都容易受到静电放电 (ESD) 的损坏。建议客户在开箱和搬运 EVM 时遵守适当的 ESD 处理预防措施，包括在经批准的 ESD 工作站上使用接地腕带。
4.2 连接硬件
要设置 INA226EVM 并将 EVM 的两个 PCB（即 INA226 测试板和 SM-USB-DIG 平台板）连接在一起，请将 10 引脚连接器的插头端和插座端轻轻滑动在一起。确保两个连接器完全推在一起；松动的接头可能会导致间歇性操作。
4.4 将 USB 电缆连接至 SM-USB-DIG 平台
连接电源（如图 4-2 所示）后，计算机通常会显示 Found New Hardware, USB Device 弹出对话框。该弹出窗口通常会变为 Found New Hardware, USB Human Interface Device。此弹出信息指示器件已就绪并可供使用。SM-USB-DIG 平台使用作为 Microsoft®Windows® 操作系统一部分的人机界面设备驱动程序。
图 4-2 将 USB 电缆连接至 SM-USB-DIG 平台在某些情况下，可能会弹出 Windows Add Hardware Wizard。如果出现此提示，请点击 Yes，以允许系统设备管理器安装人机界面驱动程序。安装驱动程序时，图 4-3 会显示确认消息。
图 4-3 SM-USB-DIG 平台驱动程序安装确认4.5 INA226EVM 默认跳线设置
图 4-4 显示了 INA226EVM 的默认跳线配置。通常，不需要更改 SM-USB-DIG 平台的跳线设置。您可能需要更改 INA226EVM 板上的一些跳线，以匹配您的特定配置。例如，您可能希望通过配置 J3-J6 来设置一个特定的 I2C 地址。
图 4-4 INA226EVM 默认跳线设置通常，INA226EVM 上的跳线 2 始终设置为 INT 位置。当设置为 INT 位置时，SM-USB-DIG 平台为 INA226 提供电源。当此跳线设置为 EXT 位置时，可以将外部电源电压连接到端子板 T2 以便为 INA226 供电。
跳线 3 到 6 控制 INA226 的 I2C 地址引脚。这些跳线可将 A0 和 A1 的地址设置为电源、接地、SCL 或 SDA。确保每次只连接一根跳线用于每个地址控制。如果跳线未正确连接，可能会导致通信线路短路或中断。更多有关 INA226 寻址的信息，请参阅 INA226 产品数据表。
表 4-1 总结了 INA226 测试板跳线的功能。对于大多数应用，所有跳线都应保留在相应的默认配置中。
| 跳线 | 默认值 | 用途 |
|---|---|---|
| J2 | INT | 该跳线会选择 INA226 上的 VS 引脚是否连接到从 SM-USB-DIG 平台生成的 VDUT 信号，或者数字电源引脚是否连接到端子 T2，从而允许使用外部电源为器件供电。默认 INT 位置会将 VS 引脚连接到 VDUT 控制信号。 |
| J3/J4 | GND | 此跳线为 A0 选择 I2C A0 地址选择。 |
| J5/J6 | GND | 此跳线为 A1 选择 I2C A1 地址选择。 |
4.6 INA226EVM 特性
本节介绍了 INA226EVM 测试板上的一些硬件特性。
4.6.1 J2：I2C VS 控制设置
跳线 J2 用于选择连接到 INA226 电源引脚的引脚。如果 J2 设置为 INT 位置，VS 引脚将连接到从 SM-USB-DIG 平台生成的可切换 VDUT 信号。该电压可设置为 3.3V 或 5V，具体取决于它在软件中的配置方式。当 J4 设置在 INT 位置时，INA226EVM 软件中的 VS 电源按钮能够控制是否打开或关闭 VDUT 电源电压。
当 J2 设置在 EXT 位置时，连接到端子 T2 的外部电源可用于为 INA226 提供电源电压。
