【深圳触觉智能技术分享】RK3568 RK809电量计电池调试

前言

本文基于IDO-SBC3568主板介绍说明PMIC RK809电量计的调试方法。

IDO-SBC3568-V1是一款基于RK3568的工控主板，采用22nm先进工艺制程，四核A55 CPU，主频高达2.0GHz，支持高达8GB高速LPDDR4，1T算力NPU ，4K H.265/H264硬解码；具有丰富的视频输出接口（HDMI2.0/eDP1.3/MIPI/LVDS) ，高速通信接口（千兆网/PCIE/USB3.0)，工业互联接口（CAN/串口）。

IDO-SBC3568-V1 可作为RK3568开发评估板，也普遍适用于各种智慧显示终端产品、视频类终端产品、工业自动化终端产品和边缘计算网关类产品。应用可覆盖边缘计算、人工智能、工业HMI、工业网关、智慧医疗、自助终端、智能零售、能源电力等行业。

IDO-SBC3568-V1正面接口指示图

IDO-SBC3568-V1背面接口指示图

硬件分析

硬件使用PMIC RK809电量计加BQ24610的充电方案，同时将GPIO1_D1作为12V DC 状态检测功能，当插入电源时GPIO1_D1将会被拉低，拔插电源时GPIO1_D1将上拉至1.8V。

内核修改

配置内核开启以下驱动

RTC_DRV_RK808 [=y]

BATTERY_RK817 [=y]

设备树修改如下：

RK809 没有充电功能，只需要配置 battery 节点。电源检测IO使用gpio-charger驱动，并配置charger-type为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>;/*开路电压，是第一次接电池开机、长时间关机后再开机、长时间休眠后校正库仑计的依据，
													0%~100%的电量细分成 21 个点，步进 5%电量*/
			design_capacity = <1500>;       //实际电池容量,单位：mah
			design_qmax = <1500>;           //最大容量值
			design_max_voltage = <8400>;	  //最大电压
			bat_res = <180>;                //电池内阻
			sleep_enter_current = <300>;    //进入松弛模式的条件之一
			sleep_exit_current = <300>;     //退出松弛模式的条件之一
			sleep_filter_current = <100>;   //过滤无效的松弛电流。
			power_off_thresd = <7000>;      //期待的系统关机电压，单位：mV
			zero_algorithm_vol = <7700>;    //进入电压+库仑计放电模式的电压值
			max_soc_offset = <60>;          //开机校正时允许的最大电量误差。
			monitor_sec = <5>;              //轮询时间 单位秒
			sample_res = <10>;              //电池端附近的采样电阻大小
			energy_mode = <1>;              //该值为 1 时表示尽可能采取将电池电量放完的方式，为 0 时表示尽量考虑曲线平滑的合理性
			fb_temperature = <105>;         //芯片热保护温度阈值
			virtual_power = <0>;            //假电池模式（测试模式）
			bat_res_up = <140>;             //BATDIV上拉分压电阻
			bat_res_down = <20>;						//BATDIV下拉分压电阻
			register_chg_psy = <0>;         //是否通过RK809上报充电状态
			external_chg_psy = <1>;					//配置外部DC检测上报充电状态
		};
};

电池调试

驱动文件路径为：kernel/drivers/power/supply/rk817_battery.c

系统启动后可从 /sys/class/power_supply/battery/uevent 节点获取电池状态信息。

支持应用层配置驱动调试信息的输出，配置方法如下：

#开启打印信息
echo 1 > /sys/module/rk817_battery/parameters/dbg_level
#关闭打印信息
echo 0 > /sys/module/rk817_battery/parameters/dbg_level

开启后详细的电池数据将会输出至调试串口，内容如下：

使用gpio-charger配置GPIO1_D1为充电检测，同样会创建一个charger的上报事件，可从

/sys/class/power_supply/charger/uevent 节点中获取到当前DC插入状态。

电池校准

长时间关机后，读取到的电量会和电池的实际电量有差异，这时候需要对电池进行校准，校准方法如下：
1. 移除DC，拔掉电池10秒以上再插入，电量计将会重新校准电量数据。

1. 电池做一次完整的充放电。

修改充电状态上报

以上的方案和电路，当12V供电拔出时rk817_battery驱动中上报的充电状态依旧是Charging。

分析充电状态上报代码如下：

充电状态是由plugin_trigger决定，驱动中分别注册了plugin和plugout中断，用于检测USB充电拔插事件。驱动代码如下：

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寄存器的值与VDC有关，当VDC电压大于0.55V时，会将寄存器设置为1，否则设置为0。

本文调试的主板没有配置DC拔插来修改VDC状态，VDC在系统上电后VDC始终保持上拉至1.2V，PLUG_IN_STS寄存器值始终保持为1。VDC部分电路如下：

此处可修改驱动，通过GPIO1_D1检测外部DC的插入来上报充电状态。在dts battery节点中增加自定义参数external_chg_psy用于配置外部充电检测上报。

同时内核修改充电状态上报的逻辑，修改内容如下：

--- 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;

电池状态显示

未接入电源时显示如下

插入DC 12V 后显示如下

审核编辑：汤梓红