Модернизация ЛБП KORAD KA3005D

С помощью недорогой отладочной платы на процессоре ESP32 можно превратить обычный ЛБП КОРАД в современный лабораторник с цветным экраном, управлением через тачскрин и удаленным управлением через WiFi и USB.

В проекте использована отладочная плата WT32-SC01 (Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158) в которой кроме процессора ESP32 имеется TFT дисплей с разрешением 320х480 точек, ёмкостной мультитач и встроенный WiFi. Такие платы продаются на алиэкспресс и стоят около 2500 рублей.

Дополнительно понадобятся:
1) Внешняя WiFi антенна
2) Преобразователь DC-DC с выходным напряжением 5 вольт и током 1 ампер
3) Разъем IPX 50 Ом папа
4) Разъемы IDC-12 папа и мама
5) Разъемы IDC-8 папа и мама

Прошивка отладочной платы осуществляется с компьютера через USB кабель, никаких специальных знаний и оборудования не требуется. Все необходимые файлы для реализации проекта находятся в открытом доступе на сайте GitHub: https://github.com/profi-max/Modern_KORAD

Если вы не собираетесь вносить изменения в программную часть проекта, вы можете использовать готовые скомпилированные файлы из папки Binary. Установите приложение Flash Download Tools с официальной страницы производителя: https://www.espressif.com/en/support/download/other-tools
Подключите USB кабель к компьютеру и отладочной плате, запустите приложение, выберите правильный COM-порт и четыре скомпилированных .bin файла. После завершения загрузки перезапустите отладочную плату кнопкой RESET или откл-вкл питание.

Данный проект подходит для всех моделей ЛБП КОРАД, как имеющих программный интерфейс KA3005P, так и моделей без программного интерфейса KA3006D. С самыми распространенными моделями KA3006D очень интересная ситуация, так как по какой-то причине часть блоков с индексом “D” имеют прошивку от блоков с индексом “P” и имеют программный интерфейс (могут управляться через UART). Давайте далее называть такие блоки KORAD3005DP. Внутри на основной плате имеется разъем J9 для управления по UART – этим и можно воспользоваться. Отличить такие блоки очень просто, у них разные звуковые сигналы. Посмотрите короткое видео и вы услышите разницу: https://youtu.be/TDWt2rKNsIM

Работает проект следующим образом:
Разъем J4 основной платы в оригинале подключен к дисплейной плате с 7-сегментными индикаторами. На этом разъёме присутствует напряжение 12 вольт для питания дисплейной платы.
Питание отладочной платы 5 вольт вырабатывается преобразователем DC-DC 12->5V/1A, который питается 12 вольтами от основной платы блока питания.
Сигналы с разъёма J4 подаются на отладочную плату, для отображения информации на экране. Таким образом отладочная плата выполняет функцию дисплея.
Сигналы с разъема J9 служат для управления блоком КОРАД с помощью тачскрина, а также для удаленного управления через WiFi или USB.  В моделях без программного интерфейса этот разъем может присутствовать, но не работать. Кроме этого, в отладочной плате реализован веб-сервер для управления блоком через веб-интерфейс. А также реализован интерфейс Modbus TCP/RTU для удаленного управления с помощью программы DPSmaster.

Фото основной платы ЛБП:

Схема подключения отладочной платы к ЛБП KORAD

на схеме:
DB0 - синхроимпульс светодиодов M1,M2,M3,M4,OFF/ON,CV,CC,OCP,OVP
DB1 - синхроимпульс старшего разряда цифр
...
DB4 - синхроимпульс младшего разряда цифр
DATA - данные
CLK - синхроимпульсы данных

LS1 - встроенная пищалка, к которой подключаем свой транзистор (n-p-n, 25V, 0.6A), если хотим слышать кроме встроенного звука ещё и звук от отладочной платы.

Во время экспериментов запитывать отладочную плату можно от USB разъема. В окончательном варианте желательно отказаться от питания от USB, подключив только три провода к внешнему USB разъему.

Фото моей платы с припаянными разъемами IDC и цепью звукового сигнала:

Краткое описание основных экранов:
Желтым цветом выделены кликабельные области. На экране осциллографа можно менять режим последовательно: Только напряжение -> Только ток -> Ток впереди, напряжение сзади -> Напряжение впереди, ток сзади.

Экран настроек (меню)

Wi-Fi. Включение и выключение. Если включено переход в экран подключения к роутеру.
Energy auto reset. Если включено обнуление счетчиков энергии и времени каждый раз при включении выхода.
Programmable KA3005P/DP. Если включено активен программный интерфейс.
Block when output is ON. Если выключено управление с тачскрина доступно когда выход включен .
Exterior. Переход на экран настройки внешнего вида.
Screensaver. Если включено яркость экрана снижается после заданных минут бездействия.
Beeper. Громкость звукового сигнала.

Настройка внешнего вида.

В левой части экрана вы можете настроить цвета для разных режимов работы: CC, CV и т.д.
Справа сверху - выбор шрифта для чисел. Доступно три шрифта Segment, Electro, Roboro.
Background - яркость заднего фона.
Backlight - яркость подсветки.
Default - возврат к заводским настройкам.

Экран отладки.

Shift смещение цифр, зависит к какому разряду относится синхроимпульс DB.
Before/After edge. Данные до или после синхроимпулься DB.
Revers. Последовательность данных 1234 или 4321.
Prescaler. Делитель частоы обновления 7-сегментных индикаторв. KA3005D обновляет 7-сегментные индикаторы 200 раз в секунду, поэтому нужен делитель 10...20. Для KA3005DP и KA3005P нужен делитель 2...5.

Веб-интерфейс.
Когда WiFi включен, в адресной строке браузера введите локальный IP адрес КОРАДа. Можно использовать компьютер, смартфон или планшет, подключенные к локальной сети.

DPSmaster - Приложение для управления ЛБП KORAD3005 с компьютера (Windows).
WiFi: В приложении DPSmaster выберите "TCP" и введите локальный IP адрес KORADа.
USB: В приложении DPSmaster выберите правильный COM-порт. Baud rate 115200, slave address 1.
Страница для скачивания: https://profimaxblog.ru/dpsmaster/

Полный обзор DPSmaster: https://youtu.be/1nZQ2FA08Fg

Протокол Modbus RTU/TCP: https://profimaxblog.ru/modbus-communication-protocol-2/

Вариант отладочной платы WT32-SC01 PLUS.

WT32-SC01 PLUS уже содержит продвинутый процессор ESP32-S3 с параллельным RGB интерфейсом экрана. Однако этот вариант отладочной платы я бы не рекомендовал из-за не совсем подходящих габаритов. Кроме этого для связи через Modbus понадобиться дополнительный конвертер UART-USB, так как встроенный USB этой платы работает только для прошивки. Схема подключения WT32-SC01 PLUS находится тут: ссылка

Для радиолюбителей-программистов доступны все исходные коды проекта. Проект для Visual Studio Code с надстройкой Platformio находиться в папке VSCode. Пользовательский интерфейс был разработан с помощью программы SquareLine Studio. Если вы не планируете изменять пользовательский интерфейс, вам нет необходимости устанавливать SquareLine Studio.

Подробное видео (описание работы, процесс прошивки, сравнительный тест): https://youtu.be/TyBHbHPaX8c

Подробное видео (сам процесс моей модернизации): https://youtu.be/DnYYm2FFc24

Если для вас этот проект слишком сложный, посмотрите на мой другой простой проект на основе ESP8266: https://profimaxblog.ru/korad-wifi-usb-module/

Теги:

• esp32
• Микроконтроллер