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[工仪] 自制EV2400电池调试器,保护齐全,高颜值,高性价比。

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发表于 2024-6-22 20:40:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
       很早之前就相做电池组管理相关的项目,普通的仅有过流过压,欠压保护的电池保护芯片显然已经满足不了目前消费者对电池组日益增多的诸如剩余电量计量,放电电流测量,当前电压显示等高端需求,于是TI的BQ系列电池管理芯片显然是一个电量计了解及入门的不二之选。但是该系列电量计却又需要EV2400通信器进行电池组初始状态设置及调试。

       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(当前价格见图)
    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。于是便有了这样一个经过验证且保护较为完善,性价比较高,颜值较高的自制EV2400方案(有些附件体积太大,这边传不了,贴上开源链接:开源链接)。

    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(如图)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。
   (另注:实际上,早有坛友发现F5528(均价10元左右)也可以代用,也有相关方案,本人也有进行验证(如图),但是一连在某宝不同店家买了四片F5528,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。(如果有坛友知道F5528的靠谱渠道的话,烦请告知一下,让我完成一下这张堵了我两星期的电路板,感激不尽))
    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,像这种冷门芯片大家是知道的,某宝某鱼的不靠谱,LC的又贵;所以干脆舍弃掉可调压参考电平这一部分,留了一个参考电平输入引脚,可以自己拿跳线帽短接(如图)或者连接外部的电压参考,来决定通讯的参考电平。
(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),私以为3.3V的逻辑电平是完全可以接受的)
    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,因此此方案中ESD和过流保险齐全,我使用的一次性保险丝,也可以改为PTC自恢复保险,但个人觉得一次性保险丝的效果应该是比较好的。

采用了与上次ST-LINK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(如果有坛友对那个ST-Link感兴趣的话,开源链接:ST-LINK)。
由于这次的3.3V供电主要是作为参考电平使用,故没有使用DC-DC提供3.3V,而是使用了LDO来提供3.3V。

关于元件选购,焊接属于基本功了,能用到这个东西的各位,对于这些肯定都不在话下了,我就不班门弄斧了。(放上两个焊接完成图供过目)
不过元件购买,我还是得提两句:
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专门再去买一个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(或者5528)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,用镊子短接图中的两个短接点(丝印R6两端)
  • 然后是重要的一部分:保持短接的同时按下复位按键,松开复位按键后立刻将镊子撤去,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,且三个蓝色灯均亮起,则表明已完成烧录。(注:若你将镊子长时间短接在R6上,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。
  • OK,到此为止,EV2400-Lite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*52mm(注意单位!!!)大小打印,再贴在上盖上,就完成了!
    (灯太亮了,限流电阻应该大一点,或者用黑色壳子打印)
    (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?))
    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(可能会不定时更新)不要忘记点一个收藏或者免费的赞哦(。・∀・)ノ
    另外,由于附件实在过大,无法上传,于是我打包了一个集合,放在百度网盘中(本来不想用这玩意的,但是一是免费,二是我不想下别的网盘了,三是这玩意用种子估计不太行,思来想去还是只能选网盘了)
    提取码:6699

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 楼主| 发表于 2024-6-22 22:00:53 | 显示全部楼层
弄完了才发现3D外壳文件跟贴纸忘记传了,补一下

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发表于 2024-6-22 22:41:43 | 显示全部楼层
谢谢分享!太详细了!
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发表于 2024-6-22 23:59:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
挺牛掰的,果然优秀,秀
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发表于 2024-6-23 08:16:59 | 显示全部楼层
这技术贴非常的实用。
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发表于 2024-6-23 08:41:54 | 显示全部楼层
深度好文         
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发表于 2024-6-23 10:11:47 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享体验
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发表于 2024-6-23 11:16:30 | 显示全部楼层
谢谢分享~学习了
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发表于 2024-6-23 11:56:48 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
              
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 楼主| 发表于 2024-6-23 12:05:23 | 显示全部楼层
发现制板文件跟原理图忘传了,不过开源链接也有,还是补一下吧,如果没M币的话只能去开源链接里下了

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发表于 2024-6-23 13:04:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 qrut 于 2024-6-23 13:10 编辑

5528现在负责任的讲全淘宝低于40一颗的几乎100%是报废芯片翻新或者假货,各种锁熔丝故障烧毁不能烧录等等芯片充斥市场,早前翻新片有个别批次能凑合用的早被人扫光,现在几乎全是假冒伪劣产品,全华强北货源其实就那一两家,淘宝各商家其实都这一两家拿货,所以无论你去哪家买,多少钱买的都几乎100%不能用的假货。想要真货立创早前50左右一颗不包邮(现在应该没了,看了一下涨到80多一颗了),咸鱼个别早前有人项目剩余的散片 50,60一颗那种(也就剩三颗 两颗有可能是真的) 其他全部假货~
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发表于 2024-6-23 13:09:40 | 显示全部楼层
楼主威武,这种资料还是比较少的!
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发表于 2024-6-23 13:42:11 | 显示全部楼层
感谢楼主分享哈
芯片好尴尬 俺买的准备做个编程器 结果十片就两片是好的
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 楼主| 发表于 2024-6-23 16:21:31 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2024-6-23 13:04
5528现在负责任的讲全淘宝低于40一颗的几乎100%是报废芯片翻新或者假货,各种锁熔丝故障烧毁不能烧录等等芯 ...

感谢大佬解惑;50一片(lll¬ω¬),不如直接买张F5529的开发板拆上面的eZ-FET用的5528得了,保真除外还给你带个原厂晶振顺便送片5529;也算是服了德仪,又想推自家的片子,又不舍得多授权点代理商把渠道铺开;搞得要买片子不是天价就是没渠道,哎╯︿╰。
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发表于 2024-6-23 18:39:18 | 显示全部楼层
楼主太厉害了,学习中!
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发表于 2024-6-23 20:59:50 | 显示全部楼层
一位秀儿 发表于 2024-6-23 16:21
感谢大佬解惑;50一片(lll¬ω¬),不如直接买张F5529的开发板拆上面的eZ-FET用的5528得了,保真除外还给 ...

嗯 5529电赛板二手才50以内,板载一个5528烧录器加一颗5529,而且包好用
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发表于 2024-6-25 22:41:26 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
太感谢了,这么好的分享
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发表于 2024-6-26 08:22:42 | 显示全部楼层

谢谢分享 学习一下
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发表于 2024-7-6 22:42:59 | 显示全部楼层
感谢楼主:
这技术贴非常的实用。
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