本帖最后由 jackliu999 于 2018-6-6 18:28 编辑
【1 活动申请】 自今年开年以来，一直想做一个无线充电的座椅小桌板应用原型。4月16日在21ic网站活动专区看到了芯圣公司推出的【芯圣杯大赛】“送芯圣单片机” 做无线充电解决方案活动。机会真是太好了！全套软硬件方案，还能送芯圣开发套件。虽然以前没有用过芯圣单片机，但是通过这次机会既能学习无线充电原理，也能熟悉和了解芯圣单片机，一举多得呀！ 为了实现心中所愿，赶紧申请吧。4月18日下午完成了跟帖申请。
【2 收到芯圣开发工具套件】 官方计划4月24日-4月30日通过官方审核后为合格的网友邮寄套件。一直等，等过了5.1，关注了几次活动贴，也没有任何消息。心想没戏了。意外的是5月8日接到一个北京的电话，说是要寄出套件了，请我注意查收。当时好开心，被选中参与活动。 5.10中午终于拿到芯圣开发套件了。打开快递包装，终于见到真容了。仿真器、USB线、底板和核心板。有点小激动，准备开干了！ 芯圣公司挺贴心的，还送了5个HC89S003F4芯片。为公司点个赞！
【3 开发板初体验】 开发板拿到了，元器件和PCB板还得过几天才能寄到。还是先学习芯圣单片机吧，编个小程序下载运行。（注：碰到芯圣单片机的相关问题，多去21ic论坛——原厂专区——芯圣MCU子版块，官网也给出链接。这里信息丰富，定能有收获！再次点赞。） *KEIL 编译问题* 赶紧在21ic论坛上下载了KEIL C51 V9.0 软件，按照网友提示进行安装，问题解决了。 *程序不能下载问题* 解决了编译问题，又碰到了程序不能下载到目标开发板，提示芯片型号错误。查看了设置选项，在第一页选择了HC89S003F4，没有问题啊，试了几次都无法解决。第二个拦路虎来了！ 于是又比对了我的程序和官方例子程序在设置之间的差异。不一致的地方也基本按照官方例子改过来。试了一下还是不行。哪里还有问题呢？ 直接用官方例子的工程模板，main程序文件改为我的LED灯代码。编译、下载，终于OK了，好激动啊，终于成功运转了程序！虽然没能解决自己新建工程的问题，但总算可以下载程序运转开发板了！ 虽然前面是借用好的工程模板，绕过了问题。但还是要解决工程设置的问题，找到根源。再次打开设置选项，一页一页比对，二级、三级子页也都打开进行设置，终于在Utilities——HC-Link Driver Settings——器件配置选项中找到了差异，芯片型号不对！原来在这里藏着呢！还是不够仔细啊，折腾了我好几天。改过来，下载终于成功了！灯也欢快地闪着！ 麻烦解决了。这个教训深刻啊，以后还是要仔细、仔细、再仔细！
【4 硬件制作】 芯圣公司给出了原理图、PCB版图、元器件BOM表。采购的准备工作都提前给我弄好了，直接采购就是。在万能的淘宝网上开启了买买买模式，找PCB制版厂家，找贴片电阻、贴片电容、运放、三极管、热敏电阻等元器件。 还差个重要的元器件——无线充电线圈。淘宝卖家并不太多。找了找，觉着单买线圈不好买。再加上后续发射器和接收器两端配合验证的需要，索性买了全网最便宜的发射器套件，含板子和线圈，而且符合QI标准。买了2套，将一套的线圈直接拆下来给芯圣发射器用，另一套作为备用验证。又买了个华为手机的接收线圈套件，齐活！ 5月13日周末下的单，印制板先到了，元器件也陆陆续续到了。
开始焊接。好久没焊接贴片的元器件了，手都生疏了。也没有热风枪，只有一把936B烙铁。一直担心单片机焊接不好、温度过高烫坏了等问题。磕磕绊绊，花了一周多时间，直到5月23日才将2块板子焊接好。中间还发生了贴片电阻10K发错货的事情。为了赶进度，看了原理图，10K电阻不是用在放大电路，可以选用邻近的阻值替换。直到现在10K电阻还没有补发给我，我要差评！ 总算可以开始调试了。板子焊接的马马虎虎，不美观，各位看官多担待啊！
【5调试成功之一波三折】 *程序无法下载到芯片问题解决* 板子焊好准备调程序时，才发现一个问题，板子怎么下载程序？第三个拦路虎来了。 仔细看了原理图，确认用的是ISP（串口）方式下载。按照《ISP工具使用说明》，找来了USB转TTL串口工具，连接上板子和电脑。串口能找到，但是下载/编程时，总是提示断开电源再重新上电。因为我手头没有ISP烧录器，以为需要这样子操作。于是将板子+5V电源外接，断开电源再重新上电，可是还是发生同样的故障。 后来看到《ISP工具使用说明》手册中的重要提示，单片机要能够进行ISP烧录功能，出厂时必须要固化ISP bootloader程序。而且，支持ISP烧录功能的单片机芯片，不再支持51-Link下载或仿真。
由此判断此次活动附送的芯片应该没有固化ISP bootloader程序，无法进行ISP烧录。现在只剩一条路了，就是使用HC-Link方式。要命的是，我的单片机芯片都焊接到无线充电发射板上去了。如果将程序灌录到开发套件核心板的芯片里，需要将单片机拆下来焊接到无线充电发射板上。这样子的话，芯片需要焊接两次。没有热风枪，很困难。想了想，那就将JTAG的接线从板子上引出来，直接连仿真器。仔细看了《HC-LINK 仿真工具用户手册》，其中3.1节JTAG连接方式 中提到“因为编程信号非常敏感，用户需要用 5 个跳线将编程引脚（VDD、TDO、TDI、TCK、TMS）从应用电路中分离出来”，“如果用户没有使用跳线进行 JTAG 管脚的隔离，那么建议用户电路板上的各 JTAG 管脚尽量不接外部电路（特别是大电容负载），电容负载应该<1000pF。” 现在没有办法，只能直接连接无线充电板电路了。仔细对照了原理图，单片机13脚（TMS, PWMH1）、14脚（TCK, PWML2）、15脚（TDO, Code2）、16脚（TDI, PWML1）都没有接到大容性负载，也就是没有超过1000pF。该方法应该可行。由于板子没有设置JTAG引线端子，而且单片机引脚密，无法直接引线。只能从外围电阻、电容的一脚上引线。 接出JTAG连线后，连上仿真器，下载程序，发出吱吱声（至今不解，怎么还发出声音来了），程序显示下载和校验成功，好开心，终于解决这个拦路虎。 *USB插座虚焊* 找了个华为手机5V充电器，输出2A电流。功率绝对够了。插上电，试了板子，板子蓝灯闪了一下，心情好激动。硬件电路没问题。看来不咋样的焊接功夫，还没损坏芯片。也为芯圣单片机的皮实点赞！ 赶紧将手机接上接收线圈，摆上去试试。蓝灯没亮。哪里有问题呢？摆弄摆弄板子，突然亮了。心里这一阵开心啊，终于快爬到山顶了。我发现，手压着板子，蓝灯亮，松了就灭了。估摸着我焊接的usb插座不行。有些松动，导致+5v电源接入不良。用电烙铁焊接了几次，还是不行啊。没有热风枪啊，焊接技术也不行啊，作为嵌入式工程师的硬伤啊！算了，不要这个usb插座了，找了不用的usb充电线，剪掉头子，直接焊在板子上，还怕你翻天不成。一阵忙活，终于搞定！手机放上，蓝灯持续亮，手机屏幕也显示正在充电。开心！ *谐振电路不容易起振问题* 想着多试几次拿起放下吧，看看板子功能怎么样。将手机拿起，再放上去，灯不亮了，不充电了，郁闷，怎么回事？难道还有连接问题，不应该啊？ 仔细瞅瞅板子，觉着无线充电线圈的两个引脚焊的不好，疑似有问题。用万用表表笔戳了一下线圈引脚，蓝灯又亮了。是引脚虚焊吗？拿着板子回炉重焊。再试了一次，拿起手机再放上去，还是继续不充电。又试了好几次都这样。应该不是虚焊问题了，可一时半会想不出原因。 星期六晚上回家时，想起是不是谐振电路振荡信号有问题。万用表表笔戳一下，相当于外接干扰，使它重新振荡起来了。如果真是这样，得看看线圈的电感值、电容的容值了。星期天上午又仔细看了QI标准协议，看到全桥电路建议电容值是200nF，电感是24uH。板子上将电容C1~C4都焊接上了。也就是电容是400nF。难怪振荡有问题。又打开电路图，发现原理图中C2和C3是没有接上的。PCB画上是为了将来调试方便。还是自己前面不仔细啊！没有关注振荡电路设计和器件参数选择。这不，在这里给等着呢？ 赶紧将C2和C3焊下来，重新上电再试。成了，手机拿起再放下，继续充电。终于搞定芯圣无线充电发射器的制作和调试了！
【6 无线充电原理】 上面喋喋不休说了多，只是说了按照芯圣无线充方案如何制作。对于无线充电原理没有介绍。这方面的**、帖子太多了。想快速了解无线充电原理、标准、方案选型的小伙伴，可以去看HowieXue的博文《一篇读懂无线充电技术（附方案选型及原理分析）》虽然这里没有提及芯圣，但是作为入门足够了。 本次活动的无线充电方案是采用QI标准。Qi标准是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟（WPC，2008年成立）推出的无线充电标准，其采用了目前最为主流的电磁感应技术，具备兼容性以及通用性两大特点。只要是拥有Qi标识的产品，都可以用Qi无线充电器充电。QI标准可到官网下载阅读。将近200页的英文标准原文，读起来挺费劲的。百度文库有中文版，可是里面没有图。最好将英文版和中文版结合起来读，这样才能快速学习其原理。
【7 芯圣单片机之体会】 仔细看了芯圣单片机HC89S003F4的数据手册，有几点印象深刻： 1） I/O端口功能强大，不仅仅有8种I/O模式，而且可通过外设功能引脚全映射模块灵活定义和配置。不用再担心原理图输出引脚设计错误，尤其是RXD和TXD引脚问题，导致印制板重新制版和生产了，软件可以帮你搞定； 2） 没有外接晶振，省去了好多空间，板子可以做得更小； 3） 完全兼容STM8S003，可直接替代，产品要是换成芯圣MCU，产品价格也能更低，公司会很喜欢； 4） 程序容量大，有16K，比STM8S003大了一倍啊。
【8 无线充电方案小建议】 此次芯圣提供的无线充电方案，总体来讲，试用非常好。芯圣推出的无线充电方案稳定、好用。开发的软件函数库、硬件原理图都很玩呗，能够快速移植、拓展和整合其他功能，进行二次开发，是一款非常好用的无线充平台。 总结自己走过的弯路，提出两点小建议： 1） 如果板子上留有JTAG接口，那就更好了。能接入仿真器调试，便于开发新功能； 2） 程序中还有显示功能的子程序。硬件上并没有给出相应的接口和电路。如果有那就更好了。
【9 无线充电开发总结】 参与本次活动，从5月10日开始到5月27日结束，总共历时18天。回顾整个过程，虽然过程曲折，但却收获颇丰。一是对无线充电，特别是QI标准，有了进一步的认识。二是对芯圣单片机和无线充方案有了零距离的接触和体验，非常好用。HC89S003F4完全兼容和替代STM8S003芯片，能广泛用于中低端控制应用场合。三是获得经验教训，还是要足够仔细，掌握好原理和要求再进行下一步工作。磨刀不误砍柴工！ 最后，还是想感谢芯圣公司，提供这么好的机会！
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