#第九届立创电赛#风扇控制 - 立创电子设计大赛

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第九届立创电子设计开源大赛

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<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 基于瑞萨RA MCU，设计对电脑4Pin PWM风扇的控制器。 注：主题不限，可以是解决生活/工作中的某个问题、为某个人群/场景设计的方案、毕业设计/课程设计/DIY项目/纯属炫酷项目等。主要讲一下自己通过什么手段解决了什么问题。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… <h3>该项目是首次公开发布的原创作品，未曾在任何比赛中获得奖项。</h3> 注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… <h2>开源协议</h2> <h3>Public Domain</h3> 注：利他即利己，请认真阅读下述内容。 <ol style="line-height: 1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能； </li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 电源部分：12V转5V部分为FP6115DR，自己从料板上拆下的IC，直接利用；5V转3.3V为1117-3.3。 主控部分：R7FA2E1A72DFL LED部分：74HC595控制8个LED，也是拆机件，占用3个IO PWM部分：使用NTMFS4C10N MOS管做电平转换，从旧surface上拆下，有点杀鸡用牛刀。 软件部分：使用Keil开发，参考官方PWM例程。 芯片时钟为48M，要使PWM频率为24kHz，计数器值应设置为2000，在28行。 ndt范围是0~100，32行为负时钟周期，计算后值为2000~0。 55~58行为控制PWM占空比，由0变到100再到0循环。 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 基于瑞萨RA MCU设计电脑4Pin PWM风扇控制器的软件部分，可以按照以下步骤进行： 1. 初始化MCU - 上电复位后，首先进行系统时钟的配置，确保MCU运行在所需的频率。 - 初始化MCU的外设时钟，特别是与PWM输出和风扇转速读取相关的GPIO和定时器外设。 - 配置GPIO引脚，将用于PWM输出的引脚设置为输出模式，将用于读取风扇转速的引脚设置为输入模式。 2. 配置PWM输出 - 选择合适的定时器用于产生PWM信号。 - 设置定时器的周期，以确定PWM信号的频率，通常4Pin PWM风扇的PWM频率为25kHz。 - 配置PWM占空比，初始可以设置为50%，以启动风扇。 - 启动定时器和PWM输出。 3. **读取风扇转速** - 配置另一个定时器或使用外部中断来检测风扇的TACH（转速）信号。 - 当TACH信号发生变化时，记录时间间隔，以此来计算风扇的转速。 - 由于TACH信号是脉冲信号，通常需要计算一定时间内的脉冲数来得到准确的转速。 4. 实现风扇转速控制 - 根据用户输入或系统需求，设定风扇的目标转速。 - 通过闭环控制算法（如PID控制）来调整PWM信号的占空比，以实现目标转速。 - 不断读取实际转速，并与目标转速进行比较，根据误差调整PWM占空比。 - 如果风扇支持温控功能，还可以通过读取温度传感器数据来动态调整风扇转速。 以下是这些步骤的文字描述： 1. 初始化MCU： - 配置系统时钟。 - 初始化外设时钟。 - 设置GPIO引脚模式。 2. 配置PWM输出： - 选择并配置定时器。 - 设置PWM频率。 - 设置初始PWM占空比。 - 启动PWM输出。 3. 读取风扇转速： - 配置定时器或外部中断。 - 检测TACH信号变化。 - 计算转速。 4. 实现风扇转速控制： - 设定目标转速。 - 使用控制算法调整PWM占空比。 - 比较实际转速与目标转速。 - 根据需要调整风扇转速。 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… <table style="border-collapse: collapse; width: 1100.03pt;" width="2200"> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt; width: 110.00pt;" width="220" height="28">No.</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Quantity</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Comment</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Designator</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Footprint</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Value</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Manufacturer Part</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Manufacturer</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Supplier Part</td> <td style="width: 110.00pt;" width="220">Supplier</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">1</td> <td align="right">6</td> <td>100nF</td> <td>C5,C6,C7,C8,C19,C20</td> <td>C0603</td> <td>100nF</td> <td>0603F104Z500CT</td> <td>华新科(Walsin)</td> <td>C83060</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">2</td> <td align="right">4</td> <td>10uF</td> <td>C9,C11,C14,C16</td> <td>C0603</td> <td>10uF</td> <td>CL10A106MQ5LRNC</td> <td>SAMSUNG(三星)</td> <td>C2762282</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">3</td> <td align="right">4</td> <td>100nF</td> <td>C10,C12,C15,C17</td> <td>C0603</td> <td>100nF</td> <td>CC0603KRX7R9BB104</td> <td>YAGEO(国巨)</td> <td>C14663</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">4</td> <td align="right">2</td> <td>22uF</td> <td>C13,C18</td> <td>C0603</td> <td>22uF</td> <td>GRT188C80J226ME13D</td> <td>muRata(村田)</td> <td>C703102</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">5</td> <td align="right">1</td> <td>470pF</td> <td>C21</td> <td>C0603</td> <td>470pF</td> <td>0603CG471J101NT</td> <td>FH(风华)</td> <td>C44567</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">6</td> <td align="right">2</td> <td>KF2510-4AGW-GW</td> <td>CN1,CN2</td> <td>CONN-TH_4P-P2.54_CAX_KF2510-4AGW-GW</td> <td> </td> <td>KF2510-4AGW-GW</td> <td>CAX(创都)</td> <td>C722747</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">7</td> <td align="right">1</td> <td>SS14AL_R1_00001</td> <td>D2</td> <td>SMA_L4.4-W2.8-LS5.4-RD</td> <td> </td> <td>SS14AL_R1_00001</td> <td>PANJIT(强茂)</td> <td>C126332</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">8</td> <td align="right">1</td> <td>1N4007W</td> <td>D3</td> <td>SOD-123_L2.8-W1.8-LS3.7-RD</td> <td> </td> <td>1N4007W</td> <td>BLUE ROCKET(蓝箭)</td> <td>C328592</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">9</td> <td align="right">1</td> <td>DC-005</td> <td>DC1</td> <td>DC-IN-TH_DC-005-A</td> <td> </td> <td>DC-005</td> <td> </td> <td>C9900004933</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">10</td> <td align="right">1</td> <td>SMD1206P200TF</td> <td>F1</td> <td>F1206</td> <td> </td> <td>SMD1206P200TF</td> <td>RUILON(瑞隆源)</td> <td>C20988</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">11</td> <td align="right">2</td> <td>B-2100S04P-A110</td> <td>H1,H3</td> <td>HDR-TH_4P-P2.54-V-M</td> <td> </td> <td>B-2100S04P-A110</td> <td>Ckmtw(灿科盟)</td> <td>C124378</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">12</td> <td align="right">1</td> <td>77311-102-03LF</td> <td>H2</td> <td>HDR-TH_3P-P2.54-V-M-1</td> <td> </td> <td>77311-102-03LF</td> <td>Amphenol</td> <td>C180248</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">13</td> <td align="right">1</td> <td>22uH</td> <td>L2</td> <td>IND-SMD_L10.2-W10.0_MS104XR</td> <td>22uH</td> <td>MSRH104R-220MT</td> <td>Meled(美莱)</td> <td>C915327</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">14</td> <td align="right">2</td> <td>NCD0603R1</td> <td>LED1,LED2</td> <td>LED0603-FD</td> <td> </td> <td>NCD0603R1</td> <td>国星光电</td> <td>C84263</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">15</td> <td align="right">4</td> <td>NTMFS4C10NT1G</td> <td>Q1,Q2,Q3,Q4</td> <td>DFN-5_L6.1-W5.1-P1.27-BL</td> <td> </td> <td>NTMFS4C10NT1G</td> <td>onsemi(安森美)</td> <td>C96242</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">16</td> <td align="right">11</td> <td>10kΩ</td> <td>R1,R2,R3,R4,R7,R11,R12,R15,R16,R17,R18</td> <td>R0603</td> <td>10kΩ</td> <td>CR0603JA0103G</td> <td>LIZ(丽智电子)</td> <td>C101254</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">17</td> <td align="right">2</td> <td>4.7kΩ</td> <td>R5,R6</td> <td>R0603</td> <td>4.7kΩ</td> <td>AC0603FR-074K7L</td> <td>YAGEO(国巨)</td> <td>C116697</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">18</td> <td align="right">1</td> <td>10.5kΩ</td> <td>R8</td> <td>R0603</td> <td>10.5kΩ</td> <td>CR0603F10K5P05Z</td> <td>EVER OHMS(天二科技)</td> <td>C880985</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">19</td> <td align="right">1</td> <td>2.49kΩ</td> <td>R9</td> <td>R0603</td> <td>2.49kΩ</td> <td>PTFR0603B2K49N9</td> <td>RESI(开步睿思）</td> <td>C2692728</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">20</td> <td align="right">1</td> <td>2kΩ</td> <td>R10</td> <td>R0603</td> <td>2kΩ</td> <td>CR0603F2K00P05Z</td> <td>EVER OHMS(天二科技)</td> <td>C881307</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">21</td> <td align="right">1</td> <td>100kΩ</td> <td>R13</td> <td>R0603</td> <td>100kΩ</td> <td>CR0603F100KP05Z</td> <td>EVER OHMS(天二科技)</td> <td>C881380</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">22</td> <td align="right">3</td> <td>TSB008A2526A</td> <td>SW1,SW2,SW3</td> <td>SW-SMD_L6.0-W3.5-LS8.0</td> <td> </td> <td>TSB008A2526A</td> <td>BZCN(博众电气)</td> <td>C2888456</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">23</td> <td align="right">1</td> <td>R7FA2E1A72DFL#AA0</td> <td>U1</td> <td>LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-BL</td> <td> </td> <td>R7FA2E1A72DFL#AA0</td> <td>RENESAS(瑞萨)/IDT</td> <td>C2932201</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">24</td> <td align="right">1</td> <td>AMS1117-3.3</td> <td>U2</td> <td>SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR</td> <td> </td> <td>AMS1117-3.3</td> <td>美国AMS</td> <td>C6186</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">25</td> <td align="right">1</td> <td>FP6115DR-G1</td> <td>U3</td> <td>SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL</td> <td> </td> <td>FP6115DR-G1</td> <td>Feeling Technology(台湾远翔)</td> <td>C77229</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">26</td> <td align="right">1</td> <td>MTP125-1105S1</td> <td>U4</td> <td>HDR-TH_5P-P2.54-V-M</td> <td> </td> <td>MTP125-1105S1</td> <td>MINTRON(明硕)</td> <td>C358687</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">27</td> <td align="right">1</td> <td>74HC595D</td> <td>U5</td> <td>SOP-16_L10.0-W3.9-P1.27-LS6.0-BL</td> <td> </td> <td>74HC595D</td> <td>HTC</td> <td>C481686</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28">28</td> <td align="right">1</td> <td>MICRO 4P DIP</td> <td>USB1</td> <td>MINI-USB-SMD_MICRO-4P-DIP</td> <td> </td> <td>MICRO 4P DIP</td> <td>SHOU HAN(首韩)</td> <td>C456008</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height: 14.00pt;"> <td style="height: 14.00pt;" height="28"> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> </tr> </table> 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/jPa78qTjX47XyrViLRLviiVyIsowO95DJEkV3H4l.jpeg" alt="" width="1189" height="777"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/de460543d4cf4dacb5f0326612455578" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>