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带网络接口和USB的WiFi数字控制直流电源。

这个项目中使用的东西

Microchip MCP41010（10KΩ数字电位器）    ×      1                         STM32F103C8T6开发板   ×         1                         LM2596 PSU    ×  1                         AMS1117-3.3模块  ×    1                         ST-Link（通用）    ×   1                         光电耦合继电器（通用）   ×     1                         SparkFun Snappable Protoboard    × 1                         ESP8266-05模块      ×       1                5 T' R- i9 W* z) j6 l( D' M3 a% Q* w

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介绍

    欢迎来到我的下一个项目！原帖是从这里开始的：http：//www.stupid-projects.com/wifi-digital-control-dc-power-supply-with-web-interface-and-usb/

    我在我的一个“神奇”组件柜中有一堆这些可调节的LM2596 DC-DC板，你可以在eBay上找到相当便宜的价格（约1.5美元）。

       正如您所看到的，它由几个元件组成，如电感器，电容器，电阻器等。您应用直流输入电压，然后在另一侧获得降压DC输出。您可以使用10KΩ电位器控制输出电压（蓝色电池装置顶部带有螺丝）。那很棒。但这意味着每次需要更改输出电压时，需要多次旋转螺丝才能获得它。好处是，如果你有一个好的万用表，你可以获得非常精确的输出电压，因为POT是模拟的。不好的是，每次需要更改输出电压时都需要手动操作。

      我们的想法是简单地用数字POT改变模拟POT，然后找到一种远程控制它的方法。那么，为什么不使用UART端口，甚至更好的USB端口。哦，等等......为什么不让它控制WiFi并且还有一个网络界面？为此，我们需要以下组件。

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组件

数字电位计

     eBay上有几个数字电位器，价格便宜，但这里的诀窍是找到一个有足够抽头点（或步骤）的数字电位器。为什么你需要很多步骤？数字电位器的“步长”定义了它的分辨率，因此对于具有100步的10KΩ电位器（如X9C103P），每一步都是10KΩ/ 100 =100Ω。当它用在电压分压器（如LM2596电路板上的电位器）时，它非常大。另一方面，通过使用具有256级步长的MCP41010这样的数字电位器，分辨率变得更高。您可以在eBay上找到这些微芯片数码相机，每个约1.5美元。

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       MCP41010采用SPI接口控制，这意味着您需要一个微控制器。这很酷，因为这意味着你也可以使用ESP8566 WiFi模块，如果控制器附带它，为什么不能使用USB接口。

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微控制器

       我喜欢ARM处理器。我最喜欢的主板是stm32f103c8t6，你可以在eBay上找到2美元的板。它们非常便宜，几乎可以为我的项目提供任何界面，并且它们还有一个非常好的API来编程它们。stm32f103有一个USB端口，超过了需要的2个UART和一个用于控制数字电位器的SPI接口。

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    该板由USB连接器或5V或3.3V板载引脚供电。切勿同时使用它们！

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ESP8266

        ESP8266再次出现在这个项目上，也出现在第一个项目上。上一篇文章中的复制粘贴如下：使用SDK修改源代码很容易，您也可以使用任何支持网络的设备与它们进行交互。我将来会写一篇关于ESP8266的单独帖子，以及如何为这些模块编写自己的代码。你可以在eBay找到它们，它们的成本约为2.50美元。这个模块有几种类型，它们有不同的闪存大小（512KB，1MB），但你现在唯一需要关心的是它需要支持9600波特率而不仅仅是115200，因为我正在使用Arduino的软件串行库，在较低的波特率下表现得更好。请注意，ESP8266仅为3V3设备。这是模块：

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输出继电器

      在输出中，我使用了一个继电器来打开和关闭LM2596的输出; 你可能不想这样做，但拥有它很好。在eBay中有许多便宜的光电耦合继电器，价格为1美元至2美元，如下所示：

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       我更喜欢高级驱动继电器作为微处理器，通常在复位后它们将引脚驱动为低电平，这是安全的，因为当mcu复位时继电器不会被激活。您可以将参考电源的正电压输出连接到COM和NC端子。另外，请确保继电器符合您要使用的直流输出，因此请勿使用30V继电器输出40V。最后，确保使用3V3输入触发器激活继电器。

降压（AMS1117-3.3）

       您还需要一个降压型直流电源模块来为组件供电，例如AMS1117-3.3。在eBay上有一些便宜的预焊接模块与AMS1117，它们看起来像这样：

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      如果您使用面包板或双面原型PCB，它们非常方便，因为它们只有3个引脚，所有需要的组件都在模块上。它还有一个LED指示灯，表示它已通电。

原型板

如果你想在没有设计PCB的情况下组装电路，那么你可以在eBay上以低于1美元的价格购买这些便宜的原型面包板。

图像来自各种PCB尺寸，您只需要一个适合焊接所需的一切。

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ST-链接

      最后，您需要一个ST-Link编程器来上传固件。一般来说，我有原始的ST-Link V2和Segger J-link程序员，但说实话，我大多数时候都在使用这些便宜的st-link副本，我发现在限制使用上更方便工作区。当然，我建议您购买原始的，但如果您的空间有限，那么从eBay购买其中一个。

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制作项目

       我没有为这个项目制作PCB，它只是我面包板上的概念证明。这些是您需要构建的电路原理图。

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      当stm32连接到PC或AMS1117-3.3时，它可以通过USB端口供电。因此，您需要小心，如果您要使用USB适配器或将stm32连接到PC，则需要移除K1跳线。如果您不打算使用USB接口，请放置跳线。

      从LM2596 PSU模块拆下蓝色电阻POT时，PCB上会有三个空孔。LM2596-POT1和LM2596-POT2端子连接到OUT +输出旁边的PCB孔。有两个主电源输入，一个是VIN连接到AMS1117-3.3并为电路供电，另一个是PSU V+，它来自您将用于LM2596的外部电源。因此，[LM2596-POT1 / 2]和[PSU V +输入/输出]连接到LM2596 PSU。USB_UART（P1）不需要使用，它只是调试UART端口。

   

       您可以从我的Github项目下载源文件：https：//github.com/dimtass/stm32f103_wifi_usb_psu

       阅读README.md文件，因为它有你需要的所有细节，但我仍然会在这里解释一些事情。您不必构建代码来使用它，但我建议您在需要更改源文件中的一些参数时执行此操作。最新版本的预构建二进制文件位于固件文件夹中，因此您可以使用Windows上的ST-Link实用程序在Linux上刷新hex文件或st-flash实用程序以刷新bin文件。要上传固件，只需连接stm32f103板上的USB电缆并运行README.md文件中的闪烁命令即可。

      如果您需要构建代码，那么您将找到适用于Windows和Linux的cmake文件和脚本。因此，如果您有Windows操作系统，那么您需要为ARM cortex-M3安装cmake，make和gcc工具链。阅读本文，了解如何做到这一点。

       在设置完所有内容之后，您需要做的就是运行build.cmd（在Windows上）或build.sh（在Linux上）来构建代码。Cmake将在build-stm / src文件夹中创建二进制文件，但也将在build-stm文件夹中创建.cproject和.project文件。这意味着您可以将此项目导入eclipseCDT IDE并在其中编辑代码。

       您可能需要编辑的一件事是src / http_server.h文件中的IP地址定义（HTTP_IP_ADDRESS）。这是AP分配给ESP8266模块的地址。这意味着您需要将AP路由器配置为，将始终相同的IP分配给ESP8266的MAC地址。然后，您可以重新构建代码并在stm32上刷新新的二进制文件。建议在上传固件之前擦除stm32的闪存，因为闪存的最后1K（地址：0x0800FC00）用于存储配置数据，如APSSID，密码和预定义的POT值。

       固件更新后第一次stm32上电，它将尝试从闪存加载配置数据。如果找不到有效配置，则会创建默认配置。在默认配置中，stm无法连接到任何AP，并且预定义的POT值都设置为127（这意味着5KΩ）。您可以使用USB或UART接口更新AP SSID和密码的配置数据。要做到这一点，只需通过计算机上的USB线连接stm并打开终端（我总是喜欢使用Bray的终端）。无论使用什么终端，都要确保LFchar被处理为（CR＆LF）。Bray的终端通过选中设置区域中的[CR = LF]复选框和[ - >Send]按钮旁边的[+ CR]来选择该选项。

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       如果您已经在项目文件夹中重新生成README.md文件，您知道要使用哪些命令。作为一个例子，我假设AP SSID名称是“Router”，WPA2密码是“MyPassword”; 当然，你需要用自己的方式改变这些。要更新配置，请将以下命令发送到终端。

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SSID=Router PASS=MyPassword RECONNECT

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      第一个命令存储SSID名称，第二个命令存储密码，第三个命令启动重新连接到路由器。如果最后一个不起作用，只需移除并重新施加电源。当stm启动时，如果没有连接ESP，LED将每隔250ms开始闪烁，当连接时，LED每隔500ms闪烁一次。当它连接时，您最终可以打开浏览器并通过在地址栏上写入其IP地址来连接到Web界面。这就是你会得到的：

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       这是一个非常简单的HTML页面，因此有最小的Javascript自动化，这意味着Web界面不会自动恢复PSU状态，因此您不知道它是否打开/关闭以及使用了哪个预定义的输出。因此，请记住这一点。在某些浏览器上，您可能需要先在按钮上进行虚拟点击，这样您可以单击“关闭”按钮1-2次。如您所见，Web界面非常简单。在第一行中有“Power＆Trim”按钮，用于关闭或打开输出继电器，并通过更改digi-pot值来调整输出电压。+/-按钮在每次单击时将数字步骤改为1，而 - / ++按钮将步长改为5.您需要使用这些按钮修剪输出并将值保存在预定义的一个上值。

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        假设这是在新的固件更新和全闪存擦除后，第一次打开Web界面，因此没有任何配置数据。还假设您已选择src/ http_server.c文件中的预定义值为（2V5），（3V3​​），（5V），（6V）和（12V）。现在您需要执行校准过程，因为所有预定义值默认设置为数字电位器（5KΩ）的步骤127。

      首先将输入功率[ΙΝ+ /ΙΝ-]连接到LM2596（例如12V）和输出中的万用表以测量电压，然后单击关闭按钮的1-2倍，单击需要设置的预定义值然后单击“开”按钮。在万用表上，您将看到与数字电位器步骤127（5KΩ）对应的输出值。现在您需要更改输出。为此，请按住（ - ）按钮（或++），直到接近预定义值。然后使用（ - / +）按钮进一步修剪并获得所需的输出。不要指望输出非常精确，因为10K数字电位器的256步每步只有39Ω。当您获得所需值的最近值时，按（保存）按钮将存储该值。

        然后按下一个预定义按钮（3V3）并重复此过程，直到设置所有值，这就是校准的完成方式。

       由于LM2596的电压下降约为0.7V，因此不要期望输出电压为12V。当您获得所需值的最近值时，按（保存）按钮将存储该值。然后按下一个预定义按钮（3V3）并重复此过程，直到设置所有值，这就是校准的完成方式。

       数字电位器是一个线性电阻器，不像你在LM2596上更换的电位器那样对数。这意味着如果您使用12VPSU作为参考，您将在5V下获得更好的分辨率，但是在此电压下，分辨率会显着下降。

       如果由于某种原因改变了LM2596的输入电压，则需要再次重复校准程序。此外，最好不时地做到这一点，以确保它已经过校准，并且在连接电路之前总是用万用表检查输出。如果您需要另一个输出电压，那么只需在输出端连接万用表，按下更接近所需输出的预定义电压，然后使用（+/-）按钮获取它。

      最后，您可以使用USB连接和README.md文件中说明的命令来完成所有这些操作。您也可以使用USB接口来设置这样的精确数码步长值。

POT=127

您可以设置0到255之间的任何值。

这是Web界面实际上在使用中的截图。

       您可以在src / http_server.c源代码文件中编辑html文件。您可以右键单击您的浏览器并查看页面源，因为它对C格式非常神秘，然后您可以进行任何您喜欢的更改。只是不要在那里添加太多东西，因为界面将需要更多的时间来加载。您也可以更改CSS样式以更改颜色，然后重新构建代码并上载固件。

摘要

嗯，这项目构建起来非常简单。所有需要的组件成本约为10美元。这是eBay上的组件列表及其近似价格（您可能会发现这些更便宜）。

LM2596 PSU~ $ 1.5

MCP41010（10KΩ数码电位器）~1.5美元

STM32F103C8T6开发板〜$ 2

ESP8266-05模块〜$ 2.5

光电耦合继电器板〜$ 1.5

AMS1117-3.3模块〜$ 0.20

双面原型面包板〜$ 1

这是在面包板上的照片。

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好项目，去GITHUB找了到了源码，留个记录。