
[已验证]EV2400-标准版 原厂方案带隔离
简介
原厂同方案的EV2400,只是删去了原版EV2400侧面不使用但引出的接口;缩小体积重绘为二层板,并增加了对电池开发较为重要的USB隔离功能;成本较高但效果与其它版本完全一致,不是很推荐复刻。
简介:原厂同方案的EV2400,只是删去了原版EV2400侧面不使用但引出的接口;缩小体积重绘为二层板,并增加了对电池开发较为重要的USB隔离功能;成本较高但效果与其它版本完全一致,不是很推荐复刻。开源协议
:CC BY 3.0
描述
项目简介:
EV2400,是TI官方推出的,用于代替EV2300的BQ系列电池充电器,电量计,电池保护芯片的调试器。上述芯片可通过I2C/SMB/DQ总线与EV2400通讯,EV2400配合上位机软件BQStudio,完成对芯片的基础设置后,芯片才能正常上机使用。因此,EV2400是BQ系列芯片开发的不可或缺的工具。
同时,大疆无人机,各大厂的部分笔记本电池,也是使用BQ系列电量计作为电池保护和电量统计的方案;但是某些情况下,如长时间吃灰/不小心短路/更换新电芯,则会造成电量计判断电池组欠压/过流/断路而导致电池组锁死,无法正常使用。这时若要恢复正常使用,除了去售后爆金币以外,则必须使用EV2400重新配置电量计的相关寄存器,解锁电池组。
由于TI官方的EV2400价格实在高攀不起,(截至写作时,价格如图)

但好在TI官方公开了EV2400的原理图,我们可以在某宝/某鱼上买到相对便宜的EV2400,或者如果你不想被赚钱or喜欢折腾的话,那么自己DIY一个将是不错的选择。本工程为各位提供了一个经过验证,保护完善,原厂同方案且体积小巧,颜值较高的自制EV2400方案。
制作过程:
1.原理图绘制:
TI官方公开了EV2400的原理图,主要包括三个部分:数据转换,电平转换&接口保护,电平设置。TI官方的方案中,使用MSP430F5529单片机作为数据转换单片机,目前某宝均价为25元左右,算是可以接受的范围,同时也是本调试器的成本大头。(图为某宝23元的5529)

(另注:网上也有人发现F5528(均价10元左右)也可以代用,也有相关方案,但是本人也有进行验证,一连在不同店家买了四片,不是根本没核心电压,就是晶振不起振,要么就是只能刷程序但跑不起来。孬货太多,花了四五十芯片钱,却没买到一个能用的芯片,不如直接上5529,至少正品容易买到。)
24/9/20:目前已经完成了5528版的制作,且已完成了开源,开源地址:[已验证]EV2400-Lite基于F5528[不推荐复刻] - 立创开源硬件平台 (oshwhub.com)
需要注意的是,由于正品太贵且市场上翻新片及废品猖獗,不是很推荐使用5528制作,具体原因开源链接里面有。)
TI官方方案中,使用了可调线性稳压器配合瑞萨的数字电位器实现可调参考电平,将调试器信号电平与IC内部信号电平匹配。(实际上并非完全匹配,经过测试之后,发现对于BQ4050来说,其内部逻辑电平应为1.8V但调试器却以3.1V为参考电平(如图)

对于BQ27542来说,其参考电平更是接近3.2V(如图)

但是,值得注意的是,我查阅的部分资料(非官方资料)说,不可调压的参考电平(如市面上大部分轻量化EV2400使用的的固定3.3V参考电平)可能会造成被调试芯片损坏;但是个人愚见,TI作为全球数一数二的模拟芯片设计制造公司,肯定会考虑到各种应用环境,况且TI提供的芯片内部框图(以BQ4050,早期代表作)表示芯片的数据接口与内部CPU之间采用了逻辑门缓冲电路(如图)

并且不少设计方案中,3.3V参考电平的MCU与电池保护芯片直接进行通讯,尚未见出现芯片损坏的情况,况且在BQ4050数据手册的6.3节推荐操作条件中,SMC,SMD接口最大耐受电压为26V(如图)

与此同时,TI的另一个电池电量计及保护芯片BQ40Z80的EVM上集成了一个轻量化EV2400,官方原理图表示,其接口与电量计IC接口之间也没有使用电平转换IC,而是仅有几个上下拉电阻(如图);查阅资料得知BQ40Z80内部CPU也使用1.8V供电,表明内部是具备电平转换电路,完全可以工作在3.3V电平的情况下

综上所述,所谓便宜调试器/固定参考电平调试器会使芯片损坏的结论,以及说某些5528芯片制作的调试器有缺陷,对芯片有损坏的论断(具体原因分析,在此工程中有解释:[已验证]EV2400-Lite基于F5528[不推荐复刻] - 立创开源硬件平台 (oshwhub.com)),不排除是商家为了卖高价货而故意散布的结论;TI官方方案的调试器的调试电平几乎与3.3V相差无几,便宜调试器所缺少的,是串电及静电保护等功能;对于想要节约成本的无人机玩家/开发者来说,便宜调试器完全可用,只是确实要付出缺少保护的相应代价)
别的都能省,对于调试器来说,保护还算是一个比较重要的功能;特别是对于这种调试器,可能会和几串甚至十几串的电池组打交道,万一接错,一路火花带闪电,搞不好电脑也要遭殃;因此保护功能是必不可少的,因此此方案在原厂方案的基础上,ESD和过流保险齐全,数据接口使用PTC与TVS二极管配合,可防止接错线导致炸机;也加入了USB与电源隔离模块,虽然无法达到2.5KV的芯片标称值,但对于电池组的电压来说,已经足够防止电池组电压串电到电脑USB接口了;当然如果你觉得十几块钱的USB隔离器成本过高的话,也提供了备选方案,焊接0欧的1206电阻即可使用直通模式。

2.PCB绘制:
采用了与上次J-Link V9 Base相同的板型,这样外壳文件小改一下就能用了(其实是就是懒[]~( ̄▽ ̄)~*(摸鱼,爽!))直出式设计,这样USB插座-调试器-调试线就是一条直线,占空间更小一些。(如果你对那个J-Link V9 Base感兴趣的话,链接:[已验证]带保护,高颜值的J-Link_V9_Base - 立创开源硬件平台 (oshwhub.com))

((另外提一嘴小插曲,最近在翻MSP的手册的时候,发现TI出了一些将STM的芯片程序移植到MSP系列单片机的教程,挖ST墙角哈哈哈)真是自古红蓝出CP啊ヾ(≧▽≦*)o)

由于这次的3.3V供电主要是作为参考电平使用,且空间较小,故没有使用DC-DC提供3.3V,而是使用了LDO来提供3.3V。
3.焊接&调试&组装
这个没什么好说的,元件选购,焊接属于基本功了;只是建议先焊接电平转换芯片,F5529及数字电位器,否则后期烙铁不好下刀;能用到这个东西的各位,对于这些肯定都不在话下了,多的我就不班门弄斧了。(放几张焊接过程中拍的图:)
涂过锡膏还没铁板烧:

焊接完后的成品:

不过元件购买,我还是得提两句:
- MSP430F5529IPNR购买链接:MSP430F5529
- 电平转换芯片购买链接:ST2329AQTR (说起来,TI自己都有不少电平转换芯片。不知道为啥非要用ST的,而且还很不好焊接)
- 数字电位器购买链接:ISL90842UIV1427Z
- USB接口隔离器购买链接:ADUM3160
- 保护二极管阵列购买链接:TPD4E05U06DQAR
以上器件仅是我的购买渠道,仅为大家DIY提供方便,不保证为最低价链接,仅代表在本人购买时的器件质量能用,并非推广。
调试——固件下载(重要内容!!!)
大家到手的芯片,若为新片,则内部是没有程序的,若为拆机片,内部则有不需要的程序;那总不能为了做个EV2400专门在去买一个eZ-FET下载程序吧?不用担心,TI为我们提供了一个更方便的方法——通过MSP430F5529的USB-BSL模式下载。
简单来说,这个模式相当于在STM32中,你如果把用于SWD的引脚重定义,那么你要想再下载程序,就只能通过在单片机复位时通过BOOT1,BOOT0的高低电平,将单片机置于UART下载模式,通过UART1端口烧入程序。MSP430F5529将在发生复位时检测USB-PUR引脚的电平,若被拉高,则进入USB-BSL模式,将自己的报告为USB设备,并上报特殊的VID&PID,上位机软件通过检测VID&PID监测单片机的存在,并通过USB对单片机进行全片擦除和写入新程序。
理论分析完毕,接下来是实践步骤:
- 首先到TI官网下载EV2400updater(目前最新版本为0.32)也可在文末的固件中下载。下载后如图:

- 右键,选择以管理员身份运行,安装完成后,在C盘会有一个TI文件夹,在里面找到这个:EV2400Updater-0.32文件夹其中第一个就是我们的烧录程序

- 但是直接点进去你就会发现,它说没有发现EV2400,很正常,我们的EV2400还没烧录程序进去。我们需要对该程序传参,这样它才知道要对一个没有程序的芯片烧录程序。我们右键该程序,选择创建快捷方式,然后右键创建出来的快捷方式,单击属性,在目标一栏后面打一个空格,然后输入“-s”,如图

- 单击应用后点确定,这个时候,把你焊接完成的EV2400插到电脑上,按下板子中间偏左的按键。

- 然后是重要的一部分:保持按下的同时按下复位按键,松开复位按键后立刻松开按键,此时应该能够听到电脑有设备接入提示音,但设备管理器中无新的设备出现,表明电脑已经识别到了芯片,此时双击刚刚创建的快捷方式,则软件应提示正在擦除,电脑响起设备弹出的提示音,等待软件运行完毕后,重新插拔或按下复位键,电脑再次响起设备插入提示音,软件显示如下,且三个指示灯灯均亮起,则表明已完成烧录。(注:若你长时间按下按键,则电脑同样会响起设备插入的提示音,并且会显示有未知设备插入,这是正常现象,无需理会,从头操作即可,并非硬件或芯片问题)

- 然后,去官网下载或下载附件中的BQStudio安装软件;下载安装完毕后,插入烧录好软件的EV2400,打开BQstudio,打开时会让你选择要调试的目标芯片,先随便选一个,进入后,左上角会显示当前连接的调试器及其软件版本,如图。(如果你先连接好要调试的芯片再打开,会自动识别到芯片,无需选择)(下图为手动选择芯片)
(下图为连接到BQ27542-G1,单节Impedance Track(阻抗跟踪)电量计,若你连接CEDV(放电终点电压补偿)电量计,上方和下方的部分显示将会有所不同)
- OK,到此为止,EV2400-Standard已经制作完成了,去愉快的进行电池解锁OR坐牢般的调试吧!
外壳组装:
如果你不想让你的调试器裸奔的话,附件中提供了可用的外壳文件,建议使用0.2mm喷嘴的FDM3D打印机打印(0.4mm的也不是不可以)用烙铁内嵌M2外径3mm,高3mm的热熔螺母,配合M2_8mm长的沉头螺丝,具体的操作请搜索“3D打印热嵌螺母”即可,在此不再赘述;附带了一个标识图,找个打印店,让他将图以32*80mm(注意单位!!!)大小打印,再贴在上盖上,就完成了!

(这灯好亮啊hhh,限流电阻换大点或者拿个黑色壳子打印应该会更好)
(图里面小一圈是因为我明明告诉店家用一定的大小,结果她还是选自动缩放以适合(乐,你想缩放就缩放的话你猜猜我为什么要告诉你固定的大小?))
问题反馈/须知:
在大多数WIN11平台上EV2400不可用/不识别的问题:
WIN11不可用应该算是微软和TI共同的锅;作者去TI工程师论坛查了一下,初步判定应该是win11删了一些win10默认存在的USB组件,导致绝大多数win11平台上无法识别EV2400,而且TI官方似乎没有补充驱动程序或者更新软件的意思(甚至最新的测试版BQstudio在WIN11上运行时,就算什么也不插,也会识别到EV2300),建议还是在WIN10系统上使用,目前尚不清楚在win11上的win10的虚拟机是否可用(在MAC上运行WIN10/WIN7的虚拟机可以正常识别和使用EV2400)
关于附件:
附件为搜集到的EV2400有关的软件,以及一些解锁密码&姿势,搜集于网络,免费放送给大家;不保证一定是准确的,需要大家自己尝试(会不定时更新)不要忘记点一个收藏或者免费的赞哦(。・∀・)ノ
由于某些软件实在太大,立创传不上,只好扔百度了:
链接:https://pan.baidu.com/s/12k6vG-GeNx7NKa42GbXFbw?pwd=6699
提取码:6699
更新日志:
2024/9/21-首次发布
2025/10/1-更新了大多数WIN11平台无法正常使用的原因,以及建议
设计图
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暂无BOM
克隆工程工程成员
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请在进行项目复刻时自行验证电路的可行性,并自行辨别该项目是否对您适用。您对复刻项目的任何后果负责,无论何种情况,本平台将不对您在复刻项目时,遇到的任何因开源项目电路设计问题所导致的直接、间接等损害负责。






(下图为连接到BQ27542-G1,单节Impedance Track(阻抗跟踪)电量计,若你连接CEDV(放电终点电压补偿)电量计,上方和下方的部分显示将会有所不同)

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