Прошивка контроллера DC-зарядного модуля на STM32F107 (STM32CubeIDE). Проект реализует управление зарядной сессией, обработку состояния EV по CP-линии, управление силовым блоком через CAN и обмен с верхним уровнем по UART.

Архитектура прошивки

Логика разделена на несколько уровней:

Оркестрация и планировщик задач: Core/Src/main.c
Состояния зарядной сессии и протокол с Everest: Core/Src/serial.c
Управление силовой частью и контакторами: Core/Src/psu_control.c
Обработка CP (PWM/состояние EV): Core/Src/cp.c
Единая модель состояния коннектора: Core/Src/charger_control.c, Core/Inc/charger_control.h
Локальный протокол управления/мониторинга: Core/Src/serial_control.c, Core/Src/serial_handler.c
Низкоуровневое управление платой: Core/Src/board.c, Core/Src/gpio.c, Core/Src/can.c, Core/Src/usart.c

Основной цикл и выполнение задач

main() инициализирует периферию и подсистемы (CCS_Init, SC_Init, PSU_Init, CONN_Init), после чего переходит в бесконечный цикл.

В основном цикле выполняются:

PSU_ReadWrite() — цикл опроса/команд силового блока и расчёт целевых значений.
PSU_Task() — state machine силовой части, включение/выключение контакторов, контроль аварий.
METER_CalculateEnergy() — расчёт энергии.
CONN_Loop() — консолидация ошибок и общих флагов состояния сессии.
LED_Write() — применение рассчитанного состояния индикации.

Ключевой механизм: ED_Delay() используется как кооперативный мини-планировщик и внутри задержки вызывает:

CCS_SerialLoop() — обмен с Everest и переходы состояния коннектора;
StopButtonControl() — обработка кнопки STOP/FORCE UNLOCK/RESET;
CP_Loop() — чтение и фильтрация состояния CP;
CONN_Task() — управление индикацией/сигнализацией;
LED_Task() — анимация RGB;
SC_Task() — локальный UART-протокол.

Таким образом, даже во время "задержек" критичные сервисные задачи продолжают выполняться.

Модель управления зарядной сессией

Центр логики сессии находится в CCS_SerialLoop() (serial.c). Она работает как state machine EVSE-стороны и переводит систему между состояниями:

неизвестное/инициализация,
отсутствие автомобиля,
требование авторизации,
подключено/заряд,
режим переподключения,
отключено по команде или по таймауту связи.

Переходы определяются комбинацией факторов:

текущее состояние CP (автомобиль не подключен/подключен/готов),
команды внешней системы (start, stop, force unlock),
разрешение выдачи мощности (EnableOutput),
наличие ошибок в силовой части и контакторах,
состояние обмена с Everest.

Структура CONN выступает как единый контейнер рабочего состояния сессии, где сводятся:

требуемые напряжение/ток,
разрешение на выдачу мощности,
команда оператора (start/stop/unlock),
текущая стадия сессии,
ошибки коннектора/силовой части.

CP-линия и взаимодействие с EV

cp.c отвечает за:

генерацию PWM на CP-линии (CP_SetDuty),
измерение уровня CP и преобразование в дискретное состояние EV,
цифровую фильтрацию переходов состояния (CP_FilterState) для подавления дребезга.

Команды верхнего уровня могут менять duty CP, что влияет на допустимый ток/режим со стороны EV. Результат фильтрации CP непосредственно используется в state machine сессии (serial.c).

Силовая часть и контакторы

psu_control.c реализует state machine источника питания и цепи контакторов:

инициализация и проверка готовности PSU;
отправка уставок напряжения/тока;
включение/выключение силовой части;
ожидание подтверждений и контроль таймаутов;
контроль обратной связи контактора;
аварийный останов при несогласованности состояния.

Управление силовыми выходами выполняется через реле платы (RELAY_AC, RELAY_DC), а факт замыкания контролируется входом обратной связи контактора. При неисправностях флаги contactor_fault/psu_fault поднимаются и транслируются в общую модель CONN, что блокирует дальнейшую выдачу мощности.

Интерфейсы обмена

UART3: канал к Everest

serial.c реализует пакетный обмен с CRC:

приём команд, их валидация и применение к текущей сессии;
отправка телеметрии/состояния с фиксированной периодикой;
обработка ошибок UART и восстановление DMA-приёма.

Встроен watchdog канала: при потере связи сначала выдаётся предупреждение, затем выполняется защитный переход в безопасное состояние с остановкой выдачи мощности.

UART2/UART5: локальное управление и мониторинг

serial_control.c и serial_handler.c реализуют отдельный локальный протокол:

разбор пакетов и CRC32-проверка;
команды чтения состояния/информации;
команды управления (разрешение заряда, ограничение мощности, reset и т.д.);
публикация телеметрии.

CAN2: управление силовым источником

psu_control.c использует CAN2 для обмена с PSU:

передача управляющих команд и уставок;
запрос/получение телеметрии;
обработка приёмных кадров в callback и обновление внутренних переменных состояния.

Защиты и отказобезопасность

В прошивке заложены независимые защитные механизмы:

E-STOP (короткое/долгое/очень долгое удержание): stop, force unlock, reset.
Потеря обмена с Everest: автоматическая остановка зарядки и перевод в безопасное состояние.
Контроль контактора: проверка соответствия команды и физической обратной связи.
Таймауты включения/выключения PSU: переход в fault при отсутствии ожидаемого подтверждения.
Фильтрация CP-переходов: исключение ложных переключений от помех.

Где смотреть ключевую логику в первую очередь

Для быстрого входа в проект:

Core/Src/main.c — архитектурный "скелет" и расписание вызовов.
Core/Src/serial.c — главная state machine зарядной сессии.
Core/Src/psu_control.c — силовая логика, контакторы, fault-handling.
Core/Src/cp.c — физика CP и распознавание состояния EV.
Core/Src/serial_control.c + Core/Src/serial_handler.c — локальный протокол управления.