Блок питания для NEXUS7-2012,2013 или любого планшета -печатка, прошивка, инструкция

[oleg707]

Поскольку в старой моей теме накопилось много мусора ( и разных вариантов и версий блоков питания), тут выкладываю последнюю на данный момент модель своего блока питания.

Проект даётся ДАРОМ - то есть если вы имеете все необходимые детали и в состоянии повторить ( спаять, запрограммировать и т.п.), имеете оборудование для сборки, настройки и проверки, то УДАЧИ. ( открытых аналогов проекта я до сих пор не видел).

Блоки на заказ больше не делаю. Тему поддерживаю, поскольку это хобби.

НОВАЯ ВЕРСИЯ блока c встроеннным хабом, юсб изолятором (гальваническая развязка), звуковой картой (аналоговый и цифровой выход), портом под изикап >>>> исходные файлы для самостоятельной сборки BP5.PLUS

Это BP5mini (уже есть решения новее) , с оптимизированной печатной платой, который проехал со мной уже около 20000 км. Самая длинная поездка была почти сутки за раз. После трех поколений оптимизаций BP5mini развился в BP5mini+2.2
Блок отлично себя показал. Хорошо держит просадки напряжения при старте.
Потребление блока питания в выключенном состоянии 0(Ампер)

Печатная плата и прошивка находятся тут, открывать в DipTrace
Тестовые прошивки искать с конца темы или ТУТ.

временные фото сделанные наспех, потом сфотографирую нормально


Инструкция по подключению, на базе BP5mini. Подключать можно не полностью, а МОДУЛЬНО ( то есть только батарею планшета и датчик холла, например)

Краткий принцип работы в виде файла БП5mini (+поиск неисправностей)
Краткий принцип работы(описание на форуме) БП5mini (+поиск неисправностей)
Рекомендованный порядок настройки БП после сборки.

Для тех, кто не может скомпилировать скетчи, выкладываю свою сборку (одну из) ардуино.
https://mega.nz/#!FlhiWTgZ!fhH_QTRTF...v-sHJEXG-538Sc
https://drive.google.com/file/d/1oAz...ew?usp=sharing

Для контроля значений, которые прописаны в памяти процессора.
Чтение и запись настроек пользователя из памяти процессора.

Очень хорошая информация про аккумуляторы

Ссылка на свежайшие версии файлов. Синхронизируются с моим компьютером.

Часто задаваемые вопросы

Кратко о моей конфигурации.
NEXUS-7-2012-wifi (еще новый покупал). Батарея у меня выкинута вместе с контроллером. Датчик холла выпаян, БП включает режим OTG. В ЮСБ также подключен хаб, в котором только звуковая карта.

Как устроено автоматическое отключение планшета при вытаскивании ключа?

При вытаскивании ключа ( выключении зажигания) на датчик холла планшета подаётся масса, экран тухнет, планшет засыпает.
После суток ожидания (время настраивается) с батареи планшета убирается подпитка (4,0В). Масса на датчике холла остается.

Может у Вас есть рисованная схема как у Вас реализовано подключение?

Пока нет. И вряд ли будет, потому как обвязка, допустим, микросхемы ( конденсаторы, резисторы) смотрится в даташите и соответствует рекомендованной производителем. Поэтому вместо одной детали в теории ( на схеме) легко мождет стать 5 деталей на практике ( на печатной плате).

Продаете ли вы свой блок питания?

Да, пишите в личку. С учетом того, что я смог приблизить процесс к производственному, снизилась цена и улучшилось качество.[/QUOTE]

Какой корпус подходит для вашего блока питания?

У каждого свои запросы касаемо корпуса. Некоторые встраивают всё в большой корпус 2-дин магнитолы, некоторые хотят только алюминиевый ( из условий безопасности и теплоотвода), некоторым вообще корпус не нужен. Понимая, что я всё равно не могу разработать абсолютно универсального решения, я просто постарался сделать плату как можно меньше, но не в ущерб теплоотдаче и безопасности.

Можно ли изменить время сна/включения/выключения/ожидания, значения напряжений разряженного аккумулятора?

ВСЕ значения при необходимости меняются в скетче ( программе управления). Я постарался каждое значение снабдить подробным комментарием.
По умолчанию все уже настроено так, как работает у меня в машине, то есть ничего менять не нужно. Но если вы хотите что-либо изменить под себя,
то вот пример из скетча:

PHP код:

//Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 
// Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 
//  Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И  
//   Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 

const byte OTLADKA = 0;     //  режим ОТЛАДКИ. 0 = нормальная работа. 1 = отладка. 2 = отладка. 
// Если на столе или в машине блок питания не включает выходы, выключается послы выключения зажигания, то для проверки функций включаем OTLADKA = 1;
// Для штатной, нормальной работы блока питания ставим OTLADKA = 0;  
// 1 - режим отладки, при котором напряжение АКБ принято за 14.50. Напряжение АСС = 14.50 при включенном АСС и реальное напряжениие на линии АСС при вЫключенном.   
// 2 - режим отладки, при котором ВСЕГДА напряжения АСС и АКБ приняты за 14.50В   

const byte brac_nastrojki_iz_EEPROM = 0;      // если вы хотите СОХРАНИТЬ свои настройки в энергонезависимую память(еепром), тогда ставим 1, 0 - берём значения из скетча, игнорируя память ( кроме калибровки), 2 - берем значения из памяти eeprom,(если память пустая, берем значения из скетча.) 
 byte reset_HUB_on_power_on = 1;      // передёргивать ли хаб при каждом включении зажигания, для решения проблемы с определением изикапа (STK1160) 1 - после ВКЛ АСС включить хаб, выключить на 0,5с и включить опять. 0 - просто включить хаб.  При 1 могут быть проблемы с определением флешки в хабе, отгда поставить 0.
 byte power_off_HUB_on_starting = 1;  // выключать ли питание на хаб при старте авто ( 1- да, выключать) (0 - не выключать)
 byte power_off_OTG_on_starting = 1;  // выключать ли массу на OTG при старте авто   ( 1- да, выключать) (0 - не выключать)
 byte HALL_as_power_Switch = 0;       // 0 - используем ДХ как обычно. 1 - вместо ДХ подключаем кнопку питания планшета. Если подключено как КНОПКА, то задержка перед нажатием "кнопки" после включения АСС это SLEEP_timer_pri_vkl_ACC, а после вЫключения  SLEEP_timer_pri_vykl_ACC. Удержание нажатия = vremia_uderjanija_najatoj_knopki_POWER. ДХ = Датчик Холла.  
 unsigned long  vremia_uderjanija_najatoj_knopki_POWER = 250; //если HALL_as_power_Switch = 1, то время "зажатия" (нажимания) кнопки питания планшета устанавливаем тут. 500 = 0,5с. 

//НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________
// напряжения должны быть записаны ТОЛЬКО в XX.X формате, например 11.0
  float Uperezariadki = 15.5;              // напряжение, выше которого будет считаться, что идёт перезарядка аккумулятора авто.
  float UrabotyREM = 11.8;                 // напряжение, выше которого будет работать усилитель звука, если акб не садился.
  float UnevykluczeniaREM = 13.7;          // напряжение, когда машина считается заведённой. Тогда, если завели машину, ВКЛЮЧАЕМ REM, и постоянно обнуляем обратный отсчет вырубания РЕМ.
  float Uakb_Kogda_ACC_vYkluczeno = 11.9;  // напряжение, ниже которого АКБ авто будет считаться разряженным (севшим) при вЫключенном АСС
  float Uakb_Kogda_ACC_vkluczeno = 11.1;   // напряжение, ниже которого АКБ авто будет считаться разряженным (севшим) при вКлюченном АСС
  float UaccONorOFF = 10.1;                // напряжение порога сработки асс.  Т.е. если на пин блока питания "вход АСС" подать ниже UaccONorOFF (11,1), то зажигание будет считаться выключенным.
//КОНЕЦ НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________НАСТРОЙКИ Пороговых напряжений!!!!!!!!_________
  
/*счётчики времени*/
  //НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!______НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!______НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!______НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!______НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!______НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!      НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!      НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!      НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!      НАСТРОЙКИ ТАЙМИНГОВ!!!
  
 unsigned long  timeUntilBATOff = 345600000;                     // время до выключения питания на батарею планшета после выключения зажигания., считаем ОТ момента выключения зажигания. если прошло 48 часов, как выключили ACC // пауза  (3600000 - 60мин) (60000 - 1 мин)(10800000=3ч) (1800000=5ч)
 unsigned long  timeUntilALLOff = 172800000 + timeUntilBATOff;   // время до полного выключение блока,  после выключения зажигания (ACC)и уже после того, как выключится питание на батарею планшета    ) (2суток = 172800000)) (4суток = 345600000)
 unsigned long timeBeforeRemOff = 1800000;                            // 1800000=30мин. Время, оставшееся до отключения выхода REM после включения зажигания и незаводки машины. ( то есть сколько времени будет включён усилитель звука, если заглушить машину и просто слушать музыку,  при нормальном АКБ)

 unsigned long timeAfterACC_starting = 7000;                // не может быть меньше REM_timer_pri_vykl_ACC! //задержка перед началом процедуры выключения зажигания во время кручения стартером
 unsigned long timeAfterACC_accOFF = 2000;                  // не может быть меньше REM_timer_pri_vykl_ACC! //задержка перед началом процедуры выключения зажигания во время обычного выключения зажигания
 unsigned long timeWhileAkbLow = 40000;                     // 40000 время, через которое начнётся полное выключение блока когда напряжение на АКБ очень низкое.   /* если севший аккумулятор //через 40с вЫключаем питание на батарею планшета и вырубаем сам БП.*/
 unsigned long pauseTimeHALL = 140000;            // Для первого включения планшета. Раньше этого времени экран не будет тухнуть! Время паузы перед морганием-тушением экрана (для датчика холла)(равен времени загрузки планшета плюс секунд 10-20)= 2мин
 unsigned long vremia_obnovlenia_displeya = 250;  // Время, через которое будет обновляться информация на дисплей I2C  (время обновления I2C дисплея)

//тут настраиваем паузу при вКлючении зажигания ( АСС) и по истечении этого времени активируем/деактивируем  
//соответствующий пин блока питания (время независимо друг от друга)
 unsigned long  PlanshBAT_timer_pri_vkl_ACC = 1100;// пауза  после включения ACC перед включением питания на батарею планшета
 unsigned long  FIVE_Volt_OUT_na_POGO_or_USB_timer_pri_vkl_ACC = 1400;// пауза  после включения ACC перед включением +5V (POGO(USB) выхода для пина зарядки планшета (+5В пого или ЮСБ) 
 unsigned long  OTG_timer_pri_vkl_ACC = 50;// пауза  после включения ACC перед включением минуса на OTG ( 4й контакт ЮСБ разъема на планшете)  (включается определение ЮСБ периферии  планшетом.)
 unsigned long  HUB_timer_pri_vkl_ACC = 2100;// пауза  после включения ACC перед подачей питания на хаб. Значение должно быть больше либо равно FIVE_Volt_OUT_na_POGO_or_USB_timer_pri_vkl_ACC.
 unsigned long  REGISTRATOR_timer_pri_vkl_ACC = 2500;// пауза  после включения ACC перед включением  питания +12В на видеорегистратор
 unsigned long  REM_timer_pri_vkl_ACC = 2500;// пауза  после включения ACC перед включением  питания +12В на REM (включение усилителя звука)
 unsigned long  SLEEP_timer_pri_vkl_ACC = 3000; // пауза  после включения ACC перед включением экрана планшета (масса на Датчик Холла)
 unsigned long  I_dva_C_szina_ON_time = 150;        //Время, через которое I2C шина включится после вКлючения зажигания - начнётся передача по шине I2C.

//тут настраиваем паузу при вЫключении зажигания ( АСС) и по истечении этого времени активируем/деактивируем 
//соответствующий пин блока питания (время независимо друг от друга)
 unsigned long  OTG_timer_pri_vykl_ACC = 2500; // пауза  после вЫключения ACC перед вЫключением минуса на OTG ( 4й контакт ЮСБ разъема на планшете) (вЫключается определение ЮСБ периферии  планшетом.)
 unsigned long  FIVE_Volt_OUT_na_POGO_or_USB_timer_pri_vykl_ACC = 5000; // пауза  после вЫключения ACC перед вЫключением +5V (POGO(USB) выхода для пина зарядки планшета (+5В пого или ЮСБ) 
 unsigned long  HUB_timer_pri_vykl_ACC = 5000; // пауза после вЫключения ACC перед убиранием питания с хаба. Значение должно быть меньше либо равно FIVE_Volt_OUT_na_POGO_or_USB_timer_pri_vykl_ACC.
 unsigned long  SLEEP_timer_pri_vykl_ACC = 0; // пауза  после вЫключения ACC перед вЫключением экрана планшета (масса на Датчик Холла)
 unsigned long  REM_timer_pri_vykl_ACC = 1000;// не может быть больше timeAfterACC_accOFF и timeAfterACC_starting!  Пауза  после вЫключения ACC перед вЫключением  питания +12В на REM (вЫключение усилителя звука), тут 1000 это на сколько раньше выключать выход REM перед остальными выключениями
 unsigned long  lcd_noBacklight_timer_pri_vykl_ACC = 17000; // 7000 пауза после вЫключения ACC перед убиранием подсветки I2C LSD дисплея (1602)
 unsigned long  I_dva_C_szina_OFF_time = lcd_noBacklight_timer_pri_vykl_ACC + 3000;      //Время, которое I2C шина работает после вЫключения зажигания, потом  - закончится передача по шине I2C.
 unsigned long  REGISTRATOR_timer_pri_vYkl_ACC = timeUntilALLOff; //  пауза  после вЫключения ACC перед вЫключением  питания +12В на видеорегистратор // unsigned long  REGISTRATOR_timer_pri_vYkl_ACC = 10000; = 10 секунд

unsigned long  rezerv3 =0;
unsigned long  rezerv4 =0;
float          rezerv5 =0;
float          rezerv6 =0;
float          rezerv7 =00.00;
 //конец настроек таймингов.__________________________________________________________________________________________


//К О Н Е Ц      Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 
// К О Н Е Ц      Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 
//  К О Н Е Ц      Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И  
//   К О Н Е Ц      Н А С Т Р О Й К И      П О Л Ь З О В А Т Е Л Я      П О Д      С В О И      П О Т Р Е Б Н О С Т И 


Требуется ли калибровка блока питания?

После сборки самостоятельно, в зависимости от точности ваших резисторов, погрешность измерений напряжений аккумулятора и плюса после замка зажигания может колебаться +- 0,2В.
Для того, чтобы не подбирать резисторы и не думать, как изменить программу управления (скетч) я добавил калибровку блока с записью в энергонезависимую память процессора (EEPROM). Память при обновлении прошивок не стирается.
Для калибровки нужно сделать процедуру. ( на примере прапрадедушки БП5мини).
У тех, кто покупал у меня блоки питания, калибровка уже выполнена.

логика работы BP5mini
Полный алгоритм блока сложный, идёт проверка многих условий ( например выключили зажигание или просто стартуем, от
этого меняется скорость выключения планшета, чтобы при старте не моргал а при штатном выключении быстро тух экран,
перезарядка, начало зарядки генератора перед включением REM после заводки и многое другое - я постарался привести
состояние работы машины к логике работы современных автомобилей. ),
Поэтому полный принцип работы можно посмотреть в скетче.
Все тайминги меняются, порядок включения и выключения пинов тоже меняется. Просто правим скетч под себя (если
нужно).

-----------------=========ВКЛЮЧИЛИ ЗАЖИГАНИЕ=============----------------
Проверили напряжения. Если всё нормально, то примерный алгоритм такой:

Через 0,1с включаем самозапитку процессора
Через 1,1с включаем питание на батарею планшета.
Через 1,2с включаем +5V (POGO(USB) нужно для распознавания планшетом признака зарядки. (*можно не подключать, опционально)
Через 1,3с включаем минус на Y-OTG (включается определение перифирии планшетом).
Через 1,4с Включаем хаб = подаем минус на управляющий транзюк хаба, тот открывается и пускает +5В dc-dc (2вых)на хаб.
Через 1,7с включаем питание на видеорегистратор, выход REM.
Через 2,0с включаем экран.
То есть ПОЛНОЕ время включения 2 секунды.

-----------------=========ВЫКЛЮЧИЛИ ЗАЖИГАНИЕ=============----------------
выключаем усилитель звука (REM).
Через 1,0с тушим экран (если прошло 2 минуты с момента включения блока )
пауза 3с чтобы не 'пукал' усилитель при отключении звуковой карты
Через 3,0с вЫключаем минус на Y-OTG, ВЫключаем хаб
через 3,5с вЫключаем +5V зарядки.
Через 7,0с тушим подсветку LCD дисплея 1602 I2C ( *если установлен)

Через 2 суток вЫключаем питание на батарею планшета.
Через 4 суток выключаем питание на видеорегистратор, самозапитку процессора, при этом система ПОЛНОСТЬЮ обесточивается.

поведение встроенного светодиода:
низкое напряжение АКБ авто - коротко моргает
нормальное напряжение АКБ авто, ACC выключено. - быстро моргает
нормальное напряжение, включено ACC, рабочий режим. - медленно моргает
Логику работы почти полностью можно перенастроить под себя в скетче. Если вам не хватает какого-либо режима или поведения БП - пишем в личку или вотсапп, по возможности добавляю ваши пожелания в прошивку (скетч).


осциллограммы БП5mini на машине (видео)
температура mini360 при нагрузке планшетом

_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
По изготовлению блока питания на заказ писать в личку.

Вопросы можно позадавать на вотсапп, вайбер +485семь3три978484.

[oleg707]

rezerv

[oleg707]

тестируя собранные блоки, столкнулся с интересной особенностью dc-dc (mini360), но я думаю, это ко всем относится.

На тесте под нагрузкой пропадало на мгновение напряжение на выходе +5В. Так раз в минут 5.
Померил температуру - 95-104°C - очень много, микросхема включает аварийную защиту по перегреву.
К сравнению, на исправных DC-DC температура обычно не превышает 50-55°C ( при токе 1А).
Причём в холостом режиме абсолютно нормально работал, разве что ток был на 0,1- 0,15А больше.
Разбираться не было времени,хоть и было любопытно, микросхема или обвязка, поменял целиком.
Так что я теперь еще пирометром температуру контролирую.

[skanch]

На готовых китайских модулях MP1584 решается заменой керамики по входу и выходу (последнее особенно важно).
И если "доводить" до абсолютных параметров, то китайскую обвязку нужно менять согласно даташиту производителя - ты и сам это знаешь...Но в даташите тоже даны усредненные значения при подборе компонентов. И только экспериментальным путем можно "вычислить золотую середину", когда и частота в норме, и пульсации на выходе минимальны, и естественно нагрев под полной нагрузкой незначителен.
Кстати - в "программе для разработчика" от MPS тоже не все гладко и выдаваемые параметры нужно корректировать в реальных условиях.

[YAM1966]

Через меня прошло уже штук 400 этих mini360. Покупаю на али.
Нормальные имеют собственный ток потребления ~6мА, попадаются экземпляры с токами от 10 до 60мА, я считаю это браком и требую от продавца досылку или возврата.
Те, что имеют больший ток в последствии могут даже без нагрузки разогреваться до ~60C.

[oleg707]

Сообщение от skanch

На готовых китайских модулях MP1584 решается заменой керамики по входу и выходу (последнее особенно важно).
И если "доводить" до абсолютных параметров, то китайскую обвязку нужно менять согласно даташиту производителя - ты и сам это знаешь...Но в даташите тоже даны усредненные значения при подборе компонентов. И только экспериментальным путем можно "вычислить золотую середину", когда и частота в норме, и пульсации на выходе минимальны, и естественно нагрев под полной нагрузкой незначителен.
Кстати - в "программе для разработчика" от MPS тоже не все гладко и выдаваемые параметры нужно корректировать в реальных условиях.

Саша, у меня керамика и по входу, и по выходу, дополнительно к модулям. В случае неисправного модуля мне проще поменять его целиком, чем тратить время на поиск неисправного элемента. С остальным - согласен.

Сообщение от YAM1966

Через меня прошло уже штук 400 этих mini360. Покупаю на али.
Нормальные имеют собственный ток потребления ~6мА, попадаются экземпляры с токами от 10 до 60мА, я считаю это браком и требую от продавца досылку или возврата.
Те, что имеют больший ток в последствии могут даже без нагрузки разогреваться до ~60C.

При каком входном - выходном напряжении норм ток 6мА? При этом никаких дополнительных конденсаторов для проверки, я так понимаю, не ставишь?

[YAM1966]

Сообщение от oleg707

При каком входном - выходном напряжении норм ток 6мА? При этом никаких дополнительных конденсаторов для проверки, я так понимаю, не ставишь?

12В. Для проверки - голый модуль. Выходное значения не имеет.

[НСО154]

Сообщение от YAM1966

я считаю это браком и требую от продавца...

Странно конечно.
Считает он)

[oleg707]

для тех, кто не может скомпилировать скетчи, выкладываю свою сборку ( одну из) ардуино.

https://mega.nz/#!FlhiWTgZ!fhH_QTRTF...v-sHJEXG-538Sc

https://drive.google.com/file/d/1oAz...ew?usp=sharing

[oleg707]

Ребят, нужны советы.
При сборке БП5mini есть такой момент, что управление дс-дс, который идёт на зарядку и на хаб происходит через предназначенный для этого производителем контакт на микросхеме преобразователя ( EN).
То есть нужно подпаяться к этому контакту на микросхеме. Это и есть тот проводок на фото.
Появилась мысль убрать выход +12В на видео регистратор и освободившийся канал включить на управление дс-дс зарядки и хаба, как это сделано в дс-дс, питающим батарею планшета.
При этом даже изменения прошивки не потребуется.

Есть ещё мысли убрать ардуину и поставить голый проц ( на крайний случай перейти на промини, она дороже и могут быть танцы с бубном при прошивке).

То же самое касается дс-дс. Мне проще собрать на печатной плате готовый дс-дс, рассчитанный конкретно под планшет, а не как у китайцев.

Мне вообще без проблем, но ВЫ, как простые пользователи, сможете ли повторить ? И отремонтировать, в случае поломки? Пока, как показала практика, модульный монтаж и ремонт сэкономил людям кучу времени и денег.