#第七届立创电赛#usb大功率计POWER-N

* 1、方案设计

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主控IC：N32G430K8Q7 （ 因为本来想选用20pin的N32G430系列，无奈买不到货）

诱骗IC：2711  （多达20多种诱骗协议 ，支持读取报文，iic接口）

dc-dc IC：AN_SY8291  （5-40V电压范围，缺点：如果PPS协议诱骗的话，3.3V无法工作）

电压采样：电阻分压

电流采样：INA199B（耐压26V，系统供电电压受此限制，没有采用官方的低端采样）

 

四层板 板厚1.0

差分走线D+ D-

差分走线CC1 CC2

预留烧录口swd

 

原先版本，图中可以看出用的是20脚的封装

 

后换成qfn封装（焊接对萌新不太友好，不过我稍微拉长了焊盘，直接用烙铁也能搞定）

 

 

整体采用三块板子组装，连接件：M2*3铜柱*4、M2*4+3铜柱*4,、M2*3平角螺丝*4

 

 

整体厚度如下，大小和一个stm32mini开发板 差不多

 

 

 

 

 

*2、硬件部分

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dcdc 输入电压：5-40V   输出电压：5V

采样电阻计算公式如下：

 

9月14日修改

dcdc 输入电压：3-25V   输出电压：5V

主要就是电源电路，电源测试成功，项目成功一半。先单独焊接电源电路，进行测试，输入电压从5-40V（我只测了30v，考虑买的电容耐压问题）慢慢调整，看输出电压是否为5V。

 

 

 全部焊接完成！！！！

 

 

 

通过拨码切换cc1下拉到Ra进行设备握手，可以抓取PDO报文，或者进行诱骗

下面有介绍DFP和UFP的识别协议

 

 

 

 

*3、测试部分

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一.该功率计支持原快充协议，采用24pin type-c接口（双向）

 

测试手机：小米11  充电头：55W

图中手机显示超级快充界面，电压电流显示值和网上买的功率计差不多

 

测试电脑：联想yoga14s  充电头：95W（这是我手头上有的最大功率c口输出设备了）

开了电池性能设置，开了游戏（LOL），才到77W左右，如下图所示

 

 

二.PDO报文读取

我这边测试了两款充电头，读取PDO报文，方便诱骗电压设置

 

第一款：小米11pro原装充电头 67W

 

PDO读出结果：

电压mv   电流ma

5000        3000

9000        3000

15000      3000

20000      3250

和充电器上标的参数基本相同，除了一条不一样，充电器上有11V6.1A，PDO15V3A(实际诱骗出也是15V)

 

第二款：不知道啥牌子 36W

充电头参数：

5V3A

9V2.4A

12V1.5A

 

 

PDO读出结果：

电压mv   电流ma

5000        3000

9000        2200

12000      1670

5900        3000

11000      18000

和充电器上标的参数基本相同

 

 

三.诱骗

 

下图为20V3A诱骗，输出端接了电子负载，恒流模式

 

 

实测60w诱骗温度40.4℃

手摸基本感受不到热量（危险操作）

*4、软件功能

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界面1：电压电流功率，mah，mwh计量，时间记录，D+D-电压采集（完成）

界面2：PDO抓包（完成）

界面3：协议选择多达二十多种（目前就做了PD）

        LCD_ShowString(0,0,"APPLE2.4A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,12,"SAMSUNG2A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,20,"BC1.2",CYAN,BLACK,12,1);      
        LCD_ShowString(0,30,"TYPEC",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,40,"QC2A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,50,"QC2B",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,60,"QC3A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(0,70,"QC3B",CYAN,BLACK,12,1);        
        LCD_ShowString(60,0,"AFC",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,10,"FCP",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,20,"SCP",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,30,"HISCP",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,40,"VOOC2",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,50,"SVOOC1",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,60,"VOOC3",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(60,70,"VOOC4",CYAN,BLACK,12,1);     
        LCD_ShowString(100,0,"VIVO5V4A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(100,10,"VIVO10V2.25A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(100,20,"VIVO11V4A",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(100,30,"MTK",CYAN,BLACK,12,1);    
        LCD_ShowString(100,40,"PPS",CYAN,BLACK,12,1);    
        LCD_ShowString(100,50,"PD",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(100,60,"NULL",CYAN,BLACK,12,1);
        LCD_ShowString(120,70,"  ",BLACK,BLACK,12,1);

界面4：波形显示（空）

界面5：系统参数设置（目前做了旋转屏幕）

 

 

*5、问题总结

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时间紧迫，还有很多问题待解决

1.原理图细节修改

2.波形界面未编写代码

3.外壳位置稍有偏差

4.诱骗切换可能出现系统重启（有大佬可以解释一下吗）

5.其他协议未完全写完

......................

（描述不对之处多多包涵）

 程序晚点上传，写的比较急，代码很乱

（源码还在整理，hex文件能实现基础功能）

 

 

做电能存储功能的时候（flash模拟eeprom），发现手册有一处错误，

31页首地址应该为0x0800F800，手册上写着0x0807F800

 

 

 

*6、大赛LOGO验证

 

 

* 7、演示您的项目并录制成视频上传

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有空剪个好点的视频