【深圳觸覺智能技術分享】RK3568 RK809電量計電池調試

前言

本文基于IDO-SBC3568主板介紹說明PMIC RK809電量計的調試方法。

IDO-SBC3568-V1是一款基于RK3568的工控主板，采用22nm先進工藝制程，四核A55 CPU，主頻高達2.0GHz，支持高達8GB高速LPDDR4，1T算力NPU ，4K H.265/H264硬解碼；具有豐富的視頻輸出接口（HDMI2.0/eDP1.3/MIPI/LVDS) ，高速通信接口（千兆網/PCIE/USB3.0)，工業互聯接口（CAN/串口）。

IDO-SBC3568-V1 可作為RK3568開發評估板，也普遍適用于各種智慧顯示終端產品、視頻類終端產品、工業自動化終端產品和邊緣計算網關類產品。應用可覆蓋邊緣計算、人工智能、工業HMI、工業網關、智慧醫療、自助終端、智能零售、能源電力等行業。

IDO-SBC3568-V1正面接口指示圖

IDO-SBC3568-V1背面接口指示圖

硬件分析

硬件使用PMIC RK809電量計加BQ24610的充電方案，同時將GPIO1_D1作為12V DC 狀態檢測功能，當插入電源時GPIO1_D1將會被拉低，拔插電源時GPIO1_D1將上拉至1.8V。

內核修改

配置內核開啟以下驅動

RTC_DRV_RK808 [=y]

BATTERY_RK817 [=y]

設備樹修改如下：

RK809 沒有充電功能，只需要配置 battery 節點。電源檢測IO使用gpio-charger驅動，并配置charger-type為mains。

/{
	charger_det: charger {
		compatible = "gpio-charger";
		charger-type = "mains";
		gpios = <&gpio1 RK_PD1 GPIO_ACTIVE_LOW>;
		status = "okay";
	};

	test-power {
		status = "disabled";
	};
};

&rk809 {
		battery {
			status = "okay";
			compatible = "rk817,battery";
            ocv_table = <7000 7250 7370 7384 7436 7470 7496
				7520 7548 7576 7604 7632 7668 7706
				7754 7816 7892 7950 8036 8142 8212>;/*開路電壓，是第一次接電池開機、長時間關機后再開機、長時間休眠后校正庫侖計的依據，
													0%~100%的電量細分成 21 個點，步進 5%電量*/
			design_capacity = <1500>;       //實際電池容量,單位：mah
			design_qmax = <1500>;           //最大容量值
			design_max_voltage = <8400>;	  //最大電壓
			bat_res = <180>;                //電池內阻
			sleep_enter_current = <300>;    //進入松弛模式的條件之一
			sleep_exit_current = <300>;     //退出松弛模式的條件之一
			sleep_filter_current = <100>;   //過濾無效的松弛電流。
			power_off_thresd = <7000>;      //期待的系統關機電壓，單位：mV
			zero_algorithm_vol = <7700>;    //進入電壓+庫侖計放電模式的電壓值
			max_soc_offset = <60>;          //開機校正時允許的最大電量誤差。
			monitor_sec = <5>;              //輪詢時間 單位秒
			sample_res = <10>;              //電池端附近的采樣電阻大小
			energy_mode = <1>;              //該值為 1 時表示盡可能采取將電池電量放完的方式，為 0 時表示盡量考慮曲線平滑的合理性
			fb_temperature = <105>;         //芯片熱保護溫度閾值
			virtual_power = <0>;            //假電池模式（測試模式）
			bat_res_up = <140>;             //BATDIV上拉分壓電阻
			bat_res_down = <20>;						//BATDIV下拉分壓電阻
			register_chg_psy = <0>;         //是否通過RK809上報充電狀態
			external_chg_psy = <1>;					//配置外部DC檢測上報充電狀態
		};
};

電池調試

驅動文件路徑為：kernel/drivers/power/supply/rk817_battery.c

系統啟動后可從 /sys/class/power_supply/battery/uevent 節點獲取電池狀態信息。

支持應用層配置驅動調試信息的輸出，配置方法如下：

#開啟打印信息
echo 1 > /sys/module/rk817_battery/parameters/dbg_level
#關閉打印信息
echo 0 > /sys/module/rk817_battery/parameters/dbg_level

開啟后詳細的電池數據將會輸出至調試串口，內容如下：

使用gpio-charger配置GPIO1_D1為充電檢測，同樣會創建一個charger的上報事件，可從

/sys/class/power_supply/charger/uevent 節點中獲取到當前DC插入狀態。

電池校準

長時間關機后，讀取到的電量會和電池的實際電量有差異，這時候需要對電池進行校準，校準方法如下：
1. 移除DC，拔掉電池10秒以上再插入，電量計將會重新校準電量數據。

1. 電池做一次完整的充放電。

修改充電狀態上報

以上的方案和電路，當12V供電拔出時rk817_battery驅動中上報的充電狀態依舊是Charging。

分析充電狀態上報代碼如下：

充電狀態是由plugin_trigger決定，驅動中分別注冊了plugin和plugout中斷，用于檢測USB充電拔插事件。驅動代碼如下：

static int rk809_charge_init_irqs(struct rk817_battery_device *battery)
{
	struct rk808 *rk817 = battery->rk817;
	struct platform_device *pdev = battery->pdev;
	int ret, plug_in_irq, plug_out_irq;

	battery->plugin_trigger = 0;
	battery->plugout_trigger = 0;

	plug_in_irq = regmap_irq_get_virq(rk817->irq_data, RK817_IRQ_PLUG_IN);
	if (plug_in_irq < 0) {
		dev_err(battery->dev, "plug_in_irq request failed!n");
		return plug_in_irq;
	}

	plug_out_irq = regmap_irq_get_virq(rk817->irq_data, RK817_IRQ_PLUG_OUT);
	if (plug_out_irq < 0) {
		dev_err(battery->dev, "plug_out_irq request failed!n");
		return plug_out_irq;
	}

	ret = devm_request_threaded_irq(battery->dev, plug_in_irq, NULL,
					rk809_plug_in_isr,
					IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT,
					"rk817_plug_in", battery);
	if (ret) {
		dev_err(&pdev->dev, "plug_in_irq request failed!n");
		return ret;
	}

	ret = devm_request_threaded_irq(battery->dev, plug_out_irq, NULL,
					rk809_plug_out_isr,
					IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT,
					"rk817_plug_out", battery);
	if (ret) {
		dev_err(&pdev->dev, "plug_out_irq request failed!n");
		return ret;
	}

	if (rk817_bat_field_read(battery, PLUG_IN_STS)) {
		battery->plugin_trigger = 1;
		battery->plugout_trigger = 0;
	}
	
	return 0;
}

查看寄存器可知，PLUG_IN_STS寄存器的值與VDC有關，當VDC電壓大于0.55V時，會將寄存器設置為1，否則設置為0。

本文調試的主板沒有配置DC拔插來修改VDC狀態，VDC在系統上電后VDC始終保持上拉至1.2V，PLUG_IN_STS寄存器值始終保持為1。VDC部分電路如下：

此處可修改驅動，通過GPIO1_D1檢測外部DC的插入來上報充電狀態。在dts battery節點中增加自定義參數external_chg_psy用于配置外部充電檢測上報。

同時內核修改充電狀態上報的邏輯，修改內容如下：

--- a/kernel/drivers/power/supply/rk817_battery.c
+++ b/kernel/drivers/power/supply/rk817_battery.c
@@ -624,6 +624,7 @@ struct rk817_battery_device {
        int                             plugout_irq;
        int                             chip_id;
        int                             is_register_chg_psy;
+       int                             is_external_chg_psy;
        bool                            change; /* Battery status change, report information */
 };

@@ -1924,6 +1925,11 @@ static int rk817_bat_parse_dt(struct rk817_battery_device *battery)
                                           &battery->is_register_chg_psy);
                if (ret < 0 || !battery->is_register_chg_psy)
                        dev_err(dev, "not have to register chg psy!n");
+
+               ret = of_property_read_u32(np, "external_chg_psy",
+                                          &battery->is_external_chg_psy);
+               if (ret < 0 || !battery->is_external_chg_psy)
+                       dev_err(dev, "not have to register  external chg psy!n");
        }

        DBG("the battery dts info dump:n"
@@ -2119,10 +2125,18 @@ static int rk817_battery_get_property(struct power_supply *psy,
                        if ((battery->chip_id != RK809_ID) &&
                            rk817_bat_get_charge_state(battery))
                                val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING;
-                       else if (battery->chip_id == RK809_ID &&
-                                battery->plugin_trigger)
-                               val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING;
-                       else
+                       else if (battery->chip_id == RK809_ID){
+                               if(battery->is_external_chg_psy){
+                                       if(battery->ac_in)
+                                               val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING;
+                                       else
+                                               val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_DISCHARGING;
+                               } else if (battery->plugin_trigger){
+                                       val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING;
+                               } else {
+                                       val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_DISCHARGING;
+                               }
+                       }else
                                val->intval = POWER_SUPPLY_STATUS_DISCHARGING;
                }
                break;

電池狀態顯示

未接入電源時顯示如下

插入DC 12V 后顯示如下