龙辰星曜（智能万能充） 是一套基于国产龙芯 2K0300 处理器（LoongArch64 架构）开发的三源融合智能充电与供电系统。它能够独立接入并管理动能、风能、太阳能三种可再生能源，为内置电池组智能充电；同时通过市电 / 低压等多种输出接口，为手机、平板、户外设备等终端提供稳定、可调、可快充的电力输出。
为什么选择龙芯 2K0300？ 龙芯 2K0300 基于自主 LoongArch 指令集，双核 800MHz、低功耗、高集成度。本项目以国产芯片为核心，验证了自主可控硬件在新能源管理、智能充电与户外供电领域的完整应用潜力。
| 模块 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| 嵌入式主控 | project/user/ |
运行在龙芯 2K0300 上，负责能源采集、MPPT、充电状态机、UDP/IPC 通信、温控、LED 等 |
| Qt 本地监控 | qt_app/ |
龙芯板载屏幕实时仪表盘，显示三路能源、电池、充电曲线 |
| 手机上位机 | docs/app/（APK 后续可放出） |
通过 UDP 8888 实时监控 + 远程控制风扇/灯光/输出电压电流 |
- 太阳能 — 主能源，MPPT 最大功率点跟踪，提升光伏利用效率
- 风能 — 辅助能源，配合 MPPT 算法稳定输出
- 动能 — 应急能源，无光照/弱风场景下为系统续命
- 三路能源独立采样、独立建模、独立充电，互不影响
- 7 寸龙芯本地显示屏：实时显示三路能源电压/电流/功率、电池 SOC、温度、充电曲线
- 手机 APP「龙辰星曜」v2.1.5：
- 实时监测：能源效率、电池状态、芯片温度
- 风扇控制：自动 / 静音 / 增强三档，手动或自动调速
- LED 氛围灯：亮度、颜色自由调节，支持暖白 / 冷蓝 / 自然绿 / 夜用粉等预设
- 输出调节：电压、电流实时可调
- 快充预设：自动 / 太阳能优先 / 风能优先 / 市电优先
- 支持 LiPo / LiFePO4 / NiMH / 铅酸 四种电池类型
- 完整充电阶段：IDLE → PRECHARGE → CC（恒流）→ CV（恒压）→ FULL → FAULT
- 多重保护：过压、欠压、过流、过温、过充保护
- DS18B20 实时温度采集 + PWM 风扇智能散热
- 输出板搭载 Qualcomm Quick Charge 3+ 快充电路
- 支持 市电接口 与 低压（弱电）接口，适配家庭、车载、户外等多种场景
- 通过 TPL0401B 数字电位器（I2C）实时调节输出电压 / 电流
- 外壳全自主设计研发
- 内部做防水、防潮处理，可在户外复杂环境下稳定工作
- 预留 OTA 升级接口，后续可远程更新硬件固件，持续迭代
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│ 龙辰星曜 · 智能万能充 │
│ （龙芯 2K0300 核心控制器） │
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│ 能源输入层 │
│ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │
│ │ 太阳能 │ │ 风能 │ │ 动能(应急)│ ← 独立 ADC 采集 + MPPT │
│ └────┬────┘ └────┬────┘ └────┬────┘ │
│ └─────────────┴─────────────┘ │
│ ↓ 智能能源调度 + 充电状态机 │
│ 充电管理层 ──→ 电池组（LiPo/LiFePO4/NiMH/铅酸） │
│ ↓ │
│ 输出层 ──────→ QC3+ 快充 / 市电 / 低压 输出 │
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│ 交互层 │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
│ │ 龙芯本地大屏 │ │ 手机 APP │ │ 串口/UDP 调试 │ │
│ │ (Qt 仪表盘) │ │ (龙辰星曜) │ │ │ │
│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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 龙芯 2K0300 主控板 |
 电源输出板（QC3+ / 可调输出） |
 龙芯拓展板（DS18B20 / CH340C / 风扇/LED） |
 龙芯测评拓展板（MPU6050 / RFID / RGB / 电机） |
 太阳能 MPPT 控制器（ESP32 / Buck-Boost） |
 电源支持板（多路 LDO / QC3+ / 可调输出） |
 三路 INA226 电流/电压采集板 |
 ESP 无线通信模块（串口透传 / 远程控制） |
 AC-DC 全桥整流板（市电输入整流） |
|
户外实测：白色主机 + 折叠太阳能板 + 小型风力发电机，三源协同为系统供电
 APP 安装页 |
 实时监测 MON |
 远程控制 CTL |
 设备设置 SET |
基于 Qt 的本地仪表盘：三路能源、电池 SOC、温度、充电曲线一目了然
户外/实验室联调现场
- 龙芯 2K0300 开发板
- Linux 开发环境（推荐 Ubuntu 22.04+）
- LoongArch GNU 工具链 8.3+
- CMake 3.5+
- Qt 5.x（编译本地监控 APP 时需要）
git clone https://github.com/pdpd5618/-loongson-2k0300-charger.git
cd -loongson-2k0300-chargerexport TOOLCHAIN=/opt/ls_2k0300_env/loongson-gnu-toolchain-8.3-x86_64-loongarch64-linux-gnu-rc1.6
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bincd project
mkdir -p build && cd build
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../user/cross.cmake ../user
make -j$(nproc)产物为 project/build/project，通过 scp 推送到龙芯开发板运行。
cd qt_app
qmake smart_charger_qt.pro
make -j$(nproc)
./smart_charger_qt更详细的编译、烧录、配网、接线说明请参考 构建指南。
-loongson-2k0300-charger/
├── .github/ # GitHub 配置
│ ├── ISSUE_TEMPLATE/ # Issue 模板
│ ├── workflows/ # CI
│ ├── CODEOWNERS
│ ├── FUNDING.yml
│ └── PULL_REQUEST_TEMPLATE.md
├── assets/ # 图片资源
│ ├── banner.png
│ ├── social-preview.png
│ ├── outdoor-demo.jpg # 户外实测场景
│ ├── app-install.jpg
│ ├── app-monitor.jpg
│ ├── app-control.jpg
│ ├── app-settings.jpg
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│ ├── board-main.jpg
│ ├── board-power.jpg
│ ├── test-setup-photo.jpg
│ └── hardware/ # PCB 设计图
│ ├── pcb-loongson-expansion.jpg
│ ├── pcb-loongson-eval.jpg
│ ├── pcb-mppt-controller.jpg
│ ├── pcb-power-support.jpg
│ ├── pcb-ina226-triple.jpg
│ ├── pcb-esp-wifi.jpg
│ └── pcb-bridge-rectifier.jpg
├── docs/ # 文档
│ ├── build-guide.md
│ ├── hardware-setup.md
│ └── protocol.md
├── project/ # 嵌入式主控
│ └── user/
│ ├── main.cpp
│ ├── smart_charger.h
│ ├── mppt.cpp
│ ├── charge_fsm.cpp
│ ├── adc.cpp
│ ├── pwm.cpp
│ ├── udp.cpp
│ ├── ds18b20.cpp
│ ├── tpl0401b.cpp
│ ├── CMakeLists.txt
│ └── cross.cmake
├── qt_app/ # Qt 本地监控
│ ├── mainwindow.cpp
│ ├── dashboard_widget.cpp
│ ├── charge_curve_widget.cpp
│ └── smart_charger_qt.pro
├── .gitignore
├── LICENSE # GPL v3
├── CONTRIBUTING.md
├── CODE_OF_CONDUCT.md
├── CHANGELOG.md
├── OVERVIEW.md # 发布与维护指南
└── README.md
主控与上位机通过 UDP 8888 端口 通信，支持事件触发 + 心跳保活：
- 电压 / 电流 / 功率 / SOC / 能源可用状态变化 → 立即推送事件包
- 温度变化无条件触发
- 无事件时 3 秒一次心跳包
控制命令示例：
{ "cmd": "set_fan_speed", "value": 75 }
{ "cmd": "set_light_color", "color": { "r": 255, "g": 214, "b": 79 } }
{ "cmd": "set_voltage", "value": 80 }
{ "cmd": "quick_preset", "value": 1 }完整协议见 docs/protocol.md。
欢迎提交 Issue 和 PR！请先阅读 CONTRIBUTING.md。
- 三路独立能源采集（太阳能 / 风能 / 动能应急）
- MPPT 最大功率跟踪（扰动观察法 + 电导增量法）
- 多电池类型充电状态机
- DS18B20 温度采集与 PWM 风扇温控
- Qt 本地监控大屏
- 手机 APP 远程监控 + 控制
- LED 氛围灯亮度 / 颜色控制
- TPL0401B 数字电位器输出电压/电流调节
- QC3+ 快充输出电路
- 自动设备协议识别与智能快充
- OTA 远程固件升级
- Web 监控平台
- 多机并联与微电网组网
本项目基于 GPL v3 许可证开源，详见 LICENSE。
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