产品概述

Power Management HAT(B)是一款树莓派电源管理控制板，可以为树莓派提供一套极为强大的电源管理，如定时开关机，测量工作电压电流等功能都不在话下，并且具有快速负载瞬态响应功能，可以多个电源中快速切换。

特点

• 板载MCU(RP2040)，性能强悍，上手轻松。
• 板载RTC时钟芯片(PCF85063)，可提供精准时间控制。
• 板载升降压DC-DC芯片（MP28167-A），可提供快速负载瞬态响应。
• 板载锂电池接口，提供电源防反接，防倒灌机制，充分保证电路的安全。
• 板载RP2040引脚接口，兼容Raspberry Pi Pico 标准接口，可搭载PICO拓展板。
• 板载自定义按键，可作为电源键使用，实现树莓派的开机，软件关机，强制关机。
• 可对输入电源电压进行检测，对工作电流进行检测，可编程即时切断电源以确保锂电池的工作寿命。

主要参数

• 主控芯片：RP2040
• 通信接口：UART + GPIO
• 下载接口：USB + SWD(Debug)
• 通信波特率：默认115200bps (可程序设置其他波特率)
• 供电方式：USB接口 或 PH2.0接口
• USB接口电压：5V
• PH2.0接口电压：3.3-4.2V（3.7V锂电池）
• 内置电路：电池防反接电路、防倒灌电路、电流与电压检测电路
• 产品尺寸：56.5mm x 65mm
• 固定孔直径：3.0mm

硬件连接

产品使用

使用前须知

工作原理与例程简介

GPIO协议（自定义协议）

• 本协议基于软件编程完成，故需要RP2040和树莓派运行实例程序。
• 本协议通过两个RP204的GPIO和树莓派GPIO相连，实现检测树莓派运行状态和提示树莓派关机

例程：

树莓派使用教程

配置pico编译环境

1. 下载安装脚本

   cd ~
   wget https://raw.githubusercontent.com/raspberrypi/pico-setup/master/pico_setup.sh
   

2. 给与运行权限并运行

   chmod +x pico_setup.sh
   ./pico_setup.sh
   

3. 重启树莓派

   sudo reboot
   

openocd

• Power Management HAT(B)已将SWD（debug）连接到了树莓派接口上，可以直接使用debug接口下载程序或者调试

1. 下载openocd所需库 源码

   cd ~/pico
   sudo apt install automake autoconf build-essential texinfo libtool libftdi-dev libusb-1.0-0-
   dev
   

2. 下载openocd源码

   git clone https://github.com/raspberrypi/openocd.git --recursive --branch rp2040 --depth=1
   

3. 编译并安装

   cd openocd
   ./bootstrap
   ./configure --enable-ftdi --enable-sysfsgpio --enable-bcm2835gpio
   make -j3
   sudo make install
   

国内用户

• 因为网络原因，国内用户连接github并不稳定，我们另外提供了一份安装包，可以跳过github克隆的过程
  • 若已经成功配置了pico环境，可以直接跳过本章

1. 下载有关编译库

   sudo apt update
   sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi libnewlib-arm-none-eabi build-essential -y
   sudo apt install automake autoconf build-essential texinfo libtool libftdi-dev libusb-1.0-0-dev -y
   

2. 下载压缩包并解压

   cd ~
   sudo apt-get install p7zip-full -y
   wget https://github.com/EngineerWill/Pico-lib/releases/download/v1.0/Pico-lib.7z
   7z x ./Pico-lib.7z
   

openocd

cd ~/pico/openocd/
./bootstrap
./configure --enable-ftdi --enable-sysfsgpio --enable-bcm2835gpio
make -j4
sudo make install

例程使用

获取例程

cd ~
wget https://www.waveshare.net/w/upload/2/27/Power-example.7z
7z x ./Power-example.7z

编译例程

• 默认例程为周期性开机例程

cd ~/power-example/build/
export PICO_SDK_PATH=/home/pi/pico/pico-sdk
cmake ..
make -j

烧录程序

• 注意：烧录程序会导致RP2040复位和供电中断
• 故烧录程序时应使用树莓派的电源口进行供电而不是使用Power Management HAT(B)供电。

使用SWD烧录程序

• 我们已经将RP2040的SWD接口连接到了树莓派上，可以直接通过openocd进行

openocd -f interface/raspberrypi-swd.cfg -f target/rp2040.cfg -c "program ./Power_Management_HAT.elf verify reset exit"

使用USB烧录程序

• 树莓派基金会已经在RP2040内固化了UF2的引导程序，通过以下几个步骤

1. 将树莓派的USB和板子的USB接口连接在一起
2. 按下复位按键与BOOT按键
3. 先释放复位按键，再释放BOOT按键
4. 将对应的文件拖入弹出的海量存储器中

串口监控

开启串口功能

• 执行如下命令进入树莓派配置

  sudo raspi-config

• 开启串口功能
  1. 选择Interfacing Options并进入
     
  2. 选择Serial Port
     
  3. 选择关闭串口调试功能
     
  4. 选择开启串口硬件
     
  5. 系统提示如下
     

minicom

• minicom 是 Linux 下一款常用的命令行串口调试工具。
• 其功能与 Windows 下的超级终端相似，可以通过串口控制外部的硬件设备，通常用于对嵌入式设备进行管理。

1. 安装并运行minicom

   sudo apt-get install minicom -y
   sudo minicom -D /dev/ttyS0
   

2. 此时可以看到例程定时返回的运行信息（此处例程为定时开关例程）
   

文档

• 原理图与位号图

程序

• 示例程序

数据手册

• RP2040数据手册
• INA219数据手册
• PCF85063A数据手册
• MP28167GQ数据手册

邮箱：services04@spotpear.cn