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GPL 3.0

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#第七届立创电赛#基于N32G430的USB功率计

创建时间:2年前

描述

<h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <p></p><hr><p>基于国民技术N32G430C8L7 MCU的USB功率计,支持TYPE-C和TYPE-A供电,输入电压4.5V-28V,最大电流5A(受限于USB接口,长时间过5A会发热),具有PD诱骗功能(电源适配器需支持PD协议),可通过按键触发不同的输出电压,可作为一个小型直流电源。</p> <p>可实现秒表功能,计算时间内充入的总电量(实测误差较大,图一乐)。</p> <p> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本项目为立创电赛首次公开。</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">GPL 3.0</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">(1)DCDC</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本项目DCDC选用的是蕊源的RY9320AT6,因为功率表MCU和OLED功耗较小,而一般的DCDC在低负载的情况下效率较低,此款DCDC带有轻载节能功能,完全符合工程要求。注意输入电容耐压。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/xZn7OTh3HGEUBImL2Y7RjZd1L5lhjvKSGC8cI4Nj.png" alt="" width="470" height="234"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;">(2)电流采样</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本次电流采样采用TI的INA199A1芯片,芯片增益为50V/V,采样电阻采用10mΩ。采用高侧采样方案。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/DBhJUIlaq4Bn0FUrO1YhjQGUSnnO87Nt0c1vEG8h.png" alt="" width="600" height="160"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;">(3)电压采样</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本次电压采样采用电阻分压送入MCU ADC采集电压的方案,分压电阻采用10K和90K,但实际90K电阻较难购买,所以可以购买91K,使用万用表挑选一颗接近90K的电阻。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/00Ki3FCGHU2MYG2jInpqJh91zGG6WXhTQ147VvmC.png" alt="" width="180" height="255"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;">(</span><span style="color:#000000;font-size:18px;">4)独立按键</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本次设计采用3个独立按键,采用默认上拉,按键按下后产生低电平。SW1实现计时的开始和暂停。SW2实现计时清零(仅在计时暂停时有效)。SW3实现PD诱骗电压的切换(部分电压需要适配器支持)。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/L0vU8Lqco3qoKxiInYWs1SKdqUEybYyATYvoCqaJ.png" alt="" width="360" height="160"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="font-size:18px;"><span style="color:#000000;">(5)USB接口</span></span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本次采用两个TYPE-A和两个TYPE-C接口,TYPE-A口使用了5P 5A大电流的公座和母座,相比于普通的4P TYPE-A口多了ID引脚,可以识别OPPO等私有协议。TYPE-C主要用作PD电压诱骗。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/p5M5n9MOg1q9sC0P2ungkFI5qS1o3jle2Jhdb3jF.png" alt="" width="340" height="304"></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;">(6)PD诱骗</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">PD诱骗采用沁恒微的CH224K PD授电协议芯片,通过对CFG1-3引脚电平的改变,诱骗出不同挡位的电压。小米30W适配器使用TYPE-C母口诱骗12V暂时有问题。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/KiCCMkWw92AKG0FNdfqALG3Z7LS0gRWW3M28dJwo.png" alt="" width="550" height="213"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:18px;">(7)OLED</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">本次使用分离式OLED设计,通过FPC板对板连接线连接屏幕驱动板和主控板,极大的节约了空间,使布局更加美观。屏幕驱动设计参考SSD1306数据手册。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;"><span style="color:#95a5a6;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/PdkKBQ5PhEfgAu1wDFJBKEl0WqCR8PkroFqMq6eb.png" alt="" width="500" height="356"></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;">元器件请根据附件bom购买,更多细节见原理图和PCB!!!</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*5、软件部分</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;">软件使用KEIL编译,使用ST-LINK进行调试,在官方例程上加以修改,增加定时器负责计时任务,增加按键中断负责功能切换。代码含注释,详情见附件程序压缩包。</p> <p style="line-height:1.8;">在此感谢小蜜蜂对我给予程序上的帮助。</p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;">部分程序截图:</p> <p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/WHtrQsmGWQzH68FRNuXOMj0oFZaYB3luUjrsZmdk.png" alt="" width="800" height="374"></p> <p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/KpdYWjSkNVMiNxyfMiijAT7tteNdYP3g62IMoIAL.png" alt="" width="800" height="372"></p> <p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/jwGB3xNwaaQNaYZ1Ewhy2PtzWOHOUTCVzhLGhLCc.png" alt="" width="800" height="390"></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*6、BOM清单</h3> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/aj4qa2C0NbQnvYiuEi6z6DnrCvOt1fQUxMmNOfC8.png" alt="" width="1000" height="561"></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/2NpZc20yqCJEXFBwzrbV2HfrG9vtu1KeEGFpIrIQ.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <h3 style="line-height:1.8;">* 8、实物验证</h3> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/I5B8aLcCo3iVDcY4IyC60gNZ7tHgKTEZsCn4e5Q7.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/3e6K5g8EXBukeGOSgOTB0pw8xt2n1aiIBS4Yz4lU.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/JVjMcHhMKtYqro5IO9AGPeIgj1NvM8eSTaCKWDtG.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/t6DXPRLk4bzh8Fc2QCkPVxqDuCLEtNk2iXN0ngyU.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/OHvLdn42Y9Hd1a3mdk41zhU9EutxGlqgAoMYXQnB.jpeg" alt="" width="800" height="369"></p> <p> </p> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;"> </p>
  • USB功率表功能演示一_电压电流功率测量计时容量计算.mp4

  • USB功能二_PD诱骗压.mp4

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BOM

暂无

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USBMeter-pro_v1.0.zip
BOM_#第七届立创电赛#基于N32G430的功率计_2022-08-28.xlsx
USB功率表功能演示一_电压电流功率测量计时容量计算.mp4
USB功能二_PD诱骗压.mp4
usb功率表geber.zip

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评论(4)

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ProjectBer 回复
<p>好东西,CV了!</p>
supersaiyanjcy 回复
<p>请问CH224K的cc引脚不应该是和c口的cc引脚反着接吗?1接2,2接1?</p>
MORNA 回复
<p>cc口不需要哦</p>
wffg 回复
<p>CH224K的电压诱骗不会干扰电压的测量?</p>
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