Программно-аппаратный проект импульсного источника питания c цифровой системой контроля

Дипломный проект университета

Software and hardware design of a switching power supply with a digital control system. Thesis project of the university

Программная часть (Software)

Инструментарий

Среда компиляции: KEIL.uVision V5.34.0.0

Редактор кода: VScode (файл HOME_PS_300.code-workspace)

Используемые библиотеки: HAL ST

Статический анализатор кода

Cppcheck 2.10 https://cppcheck.sourceforge.io/

Запустить RunStaticAnalysisCODE.cmd

Возможен вывод результата анализа в файл

Настройка периферии

STM32 CubeMX

Контроллер

STM32F103C8T6 (фактически стоит китайский аналог CH32F103C8T6)

RTOS

FreeRTOS Kernel V10.0.1

Сборка

Запустить BuildRun.cmd

(Options for target ... -> Вкладка "Output" -> Галка "Create batch file")

Прошивка ПО

Подключть ST-Link V2, запустить programFlash.bat

Command Line Interface, CLI

Терминал реализован через интерфейс UART TTL. Для Tera Term файл конфигурации: utils/TERATERM.INI Для PuTTY запустить PuTTYstart.cmd

Репозиторий

Применена модель ветвления git flow: http://danielkummer.github.io/git-flow-cheatsheet/

Для инициализации запустить git bash и ввести:

git flow init -f

Версионирование

Semantic Versioning 2.0.0 https://semver.org/

Аппаратная часть (Hardware)

Расположена в директории hardware. Схемы Э3 и Э4 представлены в каталоге shemes. Модель импульсного преобразователя в программе LTSpice в каталоге shemes. Исходные файлы печатных плат в каталоге pcb. Изображения макетного образца в каталоге picturies

Физически представляет собой две платы:

• Cиловой полумостовой модуль;
• Модуль управления и защиты.

Характеристики

• Рабочий диапазон входного напряжения 198 - 242 В, 50 Гц
• Диапазон выходного напряжения, В (24 - 30) ± 0,2
• Мощность, отдаваемая в нагрузку не менее, Вт 300
• КПД не менее 0,85
• Время выхода на режим не более, с 0,5
• Реализованы следующие аппаратные защиты:-от пониженного входного напряжения; -от повышенного выходного напряжения; -от короткого замыкания.
• Интерфейс информационного обмена: CAN (на данный момент не реализован), UART-монитор
• Осуществляется контроль параметров источника питания и управление посредством интерфейса: измерение выходного напряжения и тока; контроль состояния аппаратных защит; дистанционное включение-выключение источника.

Полезные ссылки

https://microtechnics.ru/stm32cubemx-bystryj-start-s-freertos-dlya-stm32/

https://hackaday.com/2020/10/22/stm32-clones-the-good-the-bad-and-the-ugly/

https://alexgyver.ru/lessons/code-optimisation/

https://alexgyver.ru/lessons/filters/

https://itnan.ru/post.php?c=1&p=267573 - про RTOS

TODO

• Поднять CAN;

• Перевести на библиотеку LL;

• Вместо RTOS применить легкие протопотоки (сопрограммы), например http://dunkels.com/adam/pt/