文件
phonerail/firmware/main/t_thermal.c
T
zhou yang和Claude Opus 5.5 ece65f7c19 固件 0.1.19~0.1.21-c5:配网热点(SoftAP + 网页)、风扇 40 ℃ 以下断电
- 0.1.19 配网热点:没配 WiFi / 连续 60 s 连不上时自己开 SoftAP,192.168.4.1 网页里加删 WiFi、改 MQTT;
  配置拼成 wifi / mqtt 命令走唯一的命令处理器(新链路号 3 CMD_LINK_AP),MQTT 仍不收配置命令
- 0.1.20 热点口令固定 88888888
- 0.1.21 风扇:板温 >=40 ℃ 上电、<38 ℃ 断电,40~65 ℃ 线性调速;fan 命令加可选 sec(下限到点自动交回)
- mqtt 命令加 keep_pass;net 回应加 ap;status 的 fan 加 left
- 新增 test_prov(13 例),test_t_thermal +3;29 ctest 全绿

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <[email protected]>
2026-10-06 14:35:44 +08:00

308 行
12 KiB
C
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/* `t_thermal` 的实现。判据与出处全部写在 `t_thermal.h` 的文件头,这里只放代码。 */
#include "t_thermal.h"
#include <string.h>
#include "board_pins.h"
#include "evlog.h"
#include "hal_gpio.h"
#include "hal_pwm.h"
#include "hal_time.h"
/* 占空比有下限 ⇒ 窗口的墙钟长度有上界 = `TACH_ON_MS × 1000 / DUTY_MIN`。
这两条断言钉的是同一件事:**下限为 0 时导通时间永远攒不满,停转判据会静默失效**
(不报错、不告警,只是再也不报停转)。所以下限只能在这里被改小一点点,
改到让窗口超过 30 s 就编译不过。 */
_Static_assert(T_THERMAL_DUTY_MIN > 0, "占空比下限为 0:TACH 窗口永远攒不满,停转判据会静默失效");
_Static_assert((uint64_t)T_THERMAL_TACH_ON_MS * 1000u / T_THERMAL_DUTY_MIN <= T_THERMAL_TACH_MAX_MS,
"占空比下限太低:TACH 窗口会拖过 T_THERMAL_TACH_MAX_MS,风扇停了很久才报得出来");
static therm_temp_fn s_temp_fn;
static therm_tach_fn s_tach_fn;
static void *s_ctx;
static bool s_inited;
/* 上位机 `fan` 命令给的下限(A12)。**跨任务**:命令处理器在执行器任务里写,
本模块在热管理任务里读。一个对齐的 16 位量,Xtensa 上读写是原子的,不加锁。 */
static volatile uint16_t s_floor;
/* 下限的时限(`t_thermal_set_floor_for`)。写的顺序是「先 until、再 timed、最后 floor」,
读的一侧最坏只会晚一圈(1 s)才认到新值。 */
static volatile uint32_t s_floor_until;
static volatile bool s_floor_timed;
/* 风扇侧占空比 → 真正写进 `hal_pwm` 的值。Q6 是低边管,栅极高 = 把风扇的
PWM 线拉低 ⇒ 反相(`t_thermal.h` 硬件那三条的第 2 条)。 */
static uint16_t gpio_duty_of(uint16_t fan_duty)
{
#if T_THERMAL_PWM_INVERTED
return (uint16_t)(1000u - fan_duty);
#else
return fan_duty;
#endif
}
uint16_t t_thermal_duty_for(int32_t milli_c, bool valid)
{
/* 读不到温度 = 满速。需求 §10.10:**不要按「读不到温度 = 不热」处理**。 */
if (!valid) {
return 1000;
}
if (milli_c <= T_THERMAL_TEMP_LO_MC) {
return T_THERMAL_DUTY_MIN;
}
if (milli_c >= T_THERMAL_TEMP_HI_MC) {
return 1000;
}
/* 分段线性。分子最大 = 25000 × 700 = 1.75e7,int32 装得下(不用 64 位)。 */
const int32_t span_mc = T_THERMAL_TEMP_HI_MC - T_THERMAL_TEMP_LO_MC;
const int32_t span_duty = 1000 - T_THERMAL_DUTY_MIN;
return (uint16_t)(T_THERMAL_DUTY_MIN + (milli_c - T_THERMAL_TEMP_LO_MC) * span_duty / span_mc);
}
static hal_err_t apply_duty(thermal_snap_t *s, uint16_t fan_duty)
{
const uint16_t g = gpio_duty_of(fan_duty);
const hal_err_t e = hal_pwm_set_permille(T_THERMAL_PWM_CH, g);
if (e != HAL_OK) {
s->pwm_errors++;
return e;
}
s->duty = fan_duty;
s->gpio_duty = g;
return HAL_OK;
}
hal_err_t t_thermal_init(thermal_snap_t *s, therm_temp_fn temp, therm_tach_fn tach, void *ctx)
{
if (s == NULL) {
return HAL_ERR_ARG;
}
memset(s, 0, sizeof(*s));
s_temp_fn = temp;
s_tach_fn = tach;
s_ctx = ctx;
/* ① `FAN_EN` 先配成输出、先写 0 —— 设计文档 §22.6 的上电顺序。
先关一下不是多余的:复位态是「不转」靠的是 R749 下拉,而**配成输出的那一刻**
引脚就开始驱动了,不先写就是让上一次跑飞留下的电平决定 12V 通断。 */
hal_err_t e = hal_gpio_config(BOARD_PIN_FAN_EN, HAL_GPIO_OUTPUT);
if (e != HAL_OK) {
return e;
}
e = hal_gpio_write(BOARD_PIN_FAN_EN, 0);
if (e != HAL_OK) {
return e;
}
/* ② 配 PWM,并先按**满速**输出:还没读到第一个温度之前,宁可吵一秒。 */
e = hal_pwm_config(T_THERMAL_PWM_CH, BOARD_PIN_FAN_PWM, T_THERMAL_PWM_HZ);
if (e != HAL_OK) {
return e;
}
e = apply_duty(s, 1000);
if (e != HAL_OK) {
return e;
}
/* ③ 最后才给 12V。⚠️ 这一行就是「固件必须主动开」那件事本身:
删掉它之后温度闭环、PWM、遥测全部照常工作,只是风扇一动不动。 */
e = hal_gpio_write(BOARD_PIN_FAN_EN, 1);
if (e != HAL_OK) {
return e;
}
s->fan_en = true;
s->fan_starts = 1;
s->en_ms = hal_time_now_ms();
s->last_ms = s->en_ms;
s_inited = true;
return HAL_OK;
}
/* 一路 TACH 的窗口累加 + 结算。`dt_ms` 是本圈实测的时间,`duty` 是**这段时间里
实际在输出的**占空比(也就是上一圈定下来的那个),不是刚算出来的新值。 */
static void tach_step(thermal_snap_t *s, int idx, uint32_t dt_ms, uint16_t duty)
{
therm_tach_state_t *t = &s->fan[idx];
uint32_t now_edges = 0;
if (s_tach_fn == NULL || !s_tach_fn(s_ctx, idx, &now_edges)) {
/* 计数器这一刻读不到:本圈不累加也不判。失联 ≠ 停转。 */
return;
}
if (!t->have_last) {
t->last_edges = now_edges;
t->have_last = true;
return;
}
const uint32_t delta = now_edges - t->last_edges; /* uint32 相减,回绕安全 */
t->last_edges = now_edges;
/* 风扇断着电:不累加、不判(惯性滑行那几圈的脉冲也不算数),转速如实报 0。
`stalled` 不动 —— 见头文件「断电期间不判停转」。 */
if (!s->fan_en) {
t->win_edges = 0;
t->win_on_ms = 0;
t->win_ms = 0;
t->rpm = 0;
t->rpm_valid = true;
return;
}
/* 启动宽限期内一直重置窗口:这时候风扇还在起转,脉冲本来就没有或很稀。 */
if (s->fan_en && hal_time_elapsed_ms(s->en_ms) < T_THERMAL_SPINUP_MS) {
t->win_edges = 0;
t->win_on_ms = 0;
t->win_ms = 0;
return;
}
t->win_edges += delta;
t->win_ms += dt_ms;
/* **导通时间**:脉冲只可能出现在这段时间里,判据看的就是它(TR-6,见头文件)。 */
t->win_on_ms += (uint32_t)((uint64_t)dt_ms * duty / 1000u);
if (t->win_on_ms < T_THERMAL_TACH_ON_MS) {
return; /* 还没攒够导通时间,接着攒 —— 这期间**不判**,包括不判停转 */
}
/* ---- 结算 ---- */
t->windows++;
/* RPM 按**墙钟**窗口算(四线风扇的 TACH 是连续的,12V 常供)。
⚠️ 万一最终装的是三线低边调速风扇,脉冲只在导通期出现,这个数会按占空比
偏低 —— 那时可信的只有下面那条停转判据,RPM 要改用 `win_on_ms` 当分母。
风扇定型(§22.6 的 MPN 待补)之后回来改这一行。 */
if (t->win_ms > 0) {
t->rpm = (uint32_t)((uint64_t)t->win_edges * 60000u / ((uint64_t)T_THERMAL_TACH_PPR * t->win_ms));
t->rpm_valid = true;
}
const bool stalled_now = (t->win_edges < T_THERMAL_TACH_MIN_EDGES);
if (stalled_now && !t->stalled) {
t->stalls++;
/* 只在**上升沿**记一条:停转是个持续状态,每个窗口记一条会把 256 条的
RAM 缓冲刷光,把过压/反灌那些真正救命的事件挤掉(`evlog.h` 的 LOST)。
`rail = 0` 是整板级;`arg` 是风扇号;`bus_mv` 借位放算出来的 RPM。 */
evlog_put(0, LOG_EV_FAN_STALL, (uint8_t)idx, (int32_t)t->rpm, 0);
}
t->stalled = stalled_now;
t->win_edges = 0;
t->win_on_ms = 0;
t->win_ms = 0;
}
hal_err_t t_thermal_step(thermal_snap_t *s)
{
if (s == NULL) {
return HAL_ERR_ARG;
}
if (!s_inited) {
return HAL_ERR_STATE;
}
const uint32_t now_ms = hal_time_now_ms();
const uint32_t dt_ms = hal_time_elapsed_ms(s->last_ms);
s->last_ms = now_ms;
s->cycles++;
/* 这段 dt 里真正在输出的是**上一圈**定下的占空比。先记下来再去改它 ——
用新值去算刚过去的那段导通时间,就是在拿未来的事实解释过去的脉冲数。 */
const uint16_t prev_duty = s->duty;
/* ---- 温度 → 占空比(先做:散热是这一包的活,事件与转速都在它后面)---- */
s->temp_valid = false;
s->temp_max_mc = 0;
for (int i = 0; i < T_THERMAL_NTC_COUNT; i++) {
int32_t mc = 0;
s->temp_ok[i] = (s_temp_fn != NULL) && s_temp_fn(s_ctx, i, &mc);
if (!s->temp_ok[i]) {
continue;
}
s->temp_mc[i] = mc;
/* 两路取**高**:一路在电感区、一路在 MOS 区(设计 §8.2),
凉的那一路完全可能是「那半边没在用」。取平均会把一个 90 °C 的热点
和一个 30 °C 的凉点平成 60 °C —— 一个哪儿都不存在、但看着很健康的数。 */
if (!s->temp_valid || mc > s->temp_max_mc) {
s->temp_max_mc = mc;
s->temp_valid = true;
}
}
if (!s->temp_valid) {
s->temp_errors++;
}
uint16_t duty = t_thermal_duty_for(s->temp_max_mc, s->temp_valid);
if (s_floor_timed && (int32_t)(now_ms - s_floor_until) >= 0) {
s_floor = 0; /* 上位机给的时限到了:交回自动 */
s_floor_timed = false;
}
const uint16_t floor_ = s_floor;
if (floor_ > duty) {
duty = floor_; /* 手动值只抬不压:曲线要得更高时照曲线来 */
}
/* ---- 开还是关(`T_THERMAL_FAN_OFF_MC` 上的说明)----
读不到温度、上位机要风:一律开。否则按迟滞:开着的掉到 OFF 以下才关,关着的到 ON 才开。 */
bool want_on = true;
if (s->temp_valid && floor_ == 0) {
want_on = s->fan_en ? (s->temp_max_mc >= T_THERMAL_FAN_OFF_MC)
: (s->temp_max_mc >= T_THERMAL_FAN_ON_MC);
}
if (want_on != s->fan_en) {
/* 开:先把占空比写好再给 12V(同 init 的顺序);关:先断 12V。写失败就维持原状,下一圈再来。 */
if (want_on) {
(void)apply_duty(s, duty);
}
if (hal_gpio_write(BOARD_PIN_FAN_EN, want_on ? 1 : 0) == HAL_OK) {
s->fan_en = want_on;
if (want_on) {
s->en_ms = now_ms; /* 启动宽限从这里重新算 */
s->fan_starts++;
}
}
}
/* 断着电时占空比报 0:遥测里「duty 300、en false」会让人以为它在转。 */
(void)apply_duty(s, s->fan_en ? duty : 0);
/* ---- 过温降载:本模块只**报**,关路是限功率那一包的事 ---- */
if (s->temp_valid) {
if (!s->derate && s->temp_max_mc >= T_THERMAL_DERATE_MC) {
s->derate = true;
s->derates++;
/* `bus_mv` = 温度 m°C(`evlog.h` 对这个类型的约定),`arg` = 占空比 %。 */
evlog_put(0, LOG_EV_THERMAL_DERATE, (uint8_t)(s->duty / 10u), s->temp_max_mc, 0);
} else if (s->derate && s->temp_max_mc <= T_THERMAL_DERATE_CLEAR_MC) {
s->derate = false; /* 解除不记事件:解除不是故障 */
}
}
/* ---- 两路 TACH ---- */
for (int i = 0; i < T_THERMAL_FAN_COUNT; i++) {
tach_step(s, i, dt_ms, prev_duty);
}
return HAL_OK;
}
void t_thermal_set_floor(uint16_t permille) { t_thermal_set_floor_for(permille, 0); }
void t_thermal_set_floor_for(uint16_t permille, uint32_t ttl_ms)
{
const bool timed = ttl_ms > 0 && permille > 0;
if (timed) {
s_floor_until = hal_time_now_ms() + ttl_ms;
}
s_floor_timed = timed;
s_floor = (permille > 1000u) ? 1000u : permille;
}
uint16_t t_thermal_floor(void) { return s_floor; }
uint32_t t_thermal_floor_left_ms(void)
{
if (!s_floor_timed || s_floor == 0) {
return 0;
}
const int32_t left = (int32_t)(s_floor_until - hal_time_now_ms());
return left > 0 ? (uint32_t)left : 0;
}