一、測試項(xiàng)目介紹
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一款以MPQ4214升降壓IC為核心，搭配STM32F103RCT6主控單片機(jī)的數(shù)控電源，旨在為用戶提供了一個(gè)高效、便捷、功能豐富的電源解決方案，適用于多種電子設(shè)備的供電和測試場景，尤其在便攜性和易用性方面具有顯著優(yōu)勢。5.3-30V電壓輸入，5.3-30V電壓輸出；2.6A, 3.2A, 3.8A, 4.5A, 5.0A, 5.6A, 6.2A, 6.8A八擋限流。
二、硬件介紹
1.功率電路：MPQ4214，BUCK-BOOST升降壓芯片，支持5-30V電壓輸入，5.3-30V電壓輸入（內(nèi)置欠壓保護(hù)功能，當(dāng)輸入電壓大于5.6V時(shí)正常啟動(dòng)工作）；
2.誘騙電路：CH224Q，支持PD 28V（向下兼容）、AVS、PPS等協(xié)議誘騙，暫未啟用；
3.電壓監(jiān)測：INA226，輸入輸出環(huán)節(jié)配備兩顆，用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測電壓電流數(shù)據(jù)；
4.溫度監(jiān)測：TMP112，兩顆TMP112芯片監(jiān)測開關(guān)MOSFET溫度，一旦溫度超出預(yù)設(shè)限制，軟件將立即強(qiáng)制關(guān)斷MPQ4214，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行；
5.滾輪控制：美上美SIQ-02FVS3滾輪進(jìn)行控制操作，通過旋轉(zhuǎn)、按下、長按等動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對MPQ4214電源的多種控制功能；
6.顯示屏幕：1.8寸彩屏，具備抗鋸齒UI設(shè)計(jì)，直觀顯示電源工作狀態(tài)和參數(shù)信息。
三、電源部分展示
原理圖：
PCB：
四、控制部分展示
原理圖：
PCB：
五、軟件庫
1.操作介紹：長按編碼器進(jìn)入設(shè)置模式，此時(shí)會有光標(biāo)指示當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)，短按編碼器即進(jìn)入相應(yīng)的設(shè)置。目前有電壓設(shè)置、電流設(shè)置、后臺信息、開關(guān)設(shè)置四個(gè)選項(xiàng)可進(jìn)入；2.電壓電流設(shè)置：當(dāng)長按選擇相應(yīng)的電壓或電流設(shè)置時(shí)，短按編碼器進(jìn)入，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器可調(diào)節(jié)輸出電壓或電流。再次短按可調(diào)節(jié)設(shè)置精度，例如首次進(jìn)入電壓設(shè)置時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器將±10V增減設(shè)定值，再次短按后將±1V增減設(shè)定值，以此類推（有較完善UI設(shè)計(jì)，實(shí)際操作較為直觀）；3.Config：短按編碼器進(jìn)入Config后，將顯示與各設(shè)備的I2C通信情況，以及MPQ4214開關(guān)頻率、軟啟動(dòng)時(shí)間、參考電壓、輸出限流等信息；4.開關(guān)設(shè)置：短按編碼器開啟輸出，同時(shí)UI顯示ON字樣。再次短按關(guān)閉輸出，UI顯示OFF字樣。
圖3 屏幕與功能框圖說明（注：該屏幕拍攝效果與實(shí)際存在誤差）
六、MPQ4214庫的介紹與使用
1.文件介紹：MPQ4214.zip文件中包含,mpq4214.c、mpq4214.h文件，代碼依賴stm32cubmx生成代碼所開發(fā)。由于封裝了下層代碼MPQ4214_ReadReg();和MPQ4214_WriteReg();這兩個(gè)IIC讀取和寫入函數(shù)，理論上本庫具有高移植性，變更此處代碼即可適用于不同平臺；
2.使用介紹：將文件復(fù)制到您的項(xiàng)目后，您可在頭文件#include "mpq4214.h"，然后就可以調(diào)用其中函數(shù)；
2.函數(shù)介紹：
圖5 keil中庫函數(shù)截圖
請?jiān)陂喿x該部分前閱讀Datasheet文件，確保您對MPQ4214有初步認(rèn)識，后文如有不甚清楚處敬請指出。
MPQ4214_Init(); 為初始化函數(shù)，該函數(shù)將MPQ4214 EN引腳拉高啟動(dòng)芯片，同時(shí)修改了開關(guān)頻率、設(shè)置了保護(hù)模式；MPQ4214_OutputCtrl(); 輸出開關(guān)函數(shù)，同時(shí)操作ENPWR和GO_BIT以啟動(dòng)或關(guān)斷芯片；MPQ4214_SetVoltage(); 設(shè)定輸出電壓函數(shù)，該函數(shù)輸出目標(biāo)電壓，通過IIC調(diào)整參考電壓以調(diào)整輸出電壓；MPQ4214_SetReferenceVoltage(); 直接設(shè)定參考電壓函數(shù)，該函數(shù)通過IIC直接調(diào)整參考電壓；MPQ4214_SetCurrent(); 設(shè)定輸出限流函數(shù)，限流可選2.6f、3.2f、3.8f、4.5f、5.0f、5.6f、6.2f、6.8f；MPQ4214_ReadStatus(); 讀取MPQ4214中斷與狀態(tài)信息，以下是對返回結(jié)果處理的示例函數(shù)；
圖6 處理返回結(jié)果的示例函數(shù)MPQ4214_SetSoftStart(); 設(shè)置緩啟動(dòng)時(shí)間函數(shù)；MPQ4214_EnableFastDischarge(); 啟動(dòng)快速掉電模式，即在關(guān)閉輸出或調(diào)低輸出電壓后通過輸出端到地短路快速降低輸出電壓；
