蓝牙调光台灯（降压型）· 硬件设计文档 v1

课题：基于沁恒 CH582F（RISC-V + BLE 5.0）+ 德州仪器 TLV62569 同步降压 DC-DC，做一款手机 App 蓝牙遥控的调光台灯。
本文档范围：供电 · LED 恒流驱动与调光电路（含计算）· CH582F 引脚分配 · 完整连接清单 · BOM · PCB 布局与制板要点。固件与手机 App 另出。
基本=基本要求必做　提高=提高要求/加分项

0. 指标回顾

1. 系统框图

                 +5V (USB-C)
   USB-C 5V ──┬────────────────────► TLV62569 ──► 电感/采样电阻 ──► 8并LED ──► PWM MOSFET ──► GND
   (6P座+CC)  │                       (恒流1A)         │(Rs→FB恒流)              ▲
              │                          ▲EN            │                       │PWM
              │                          │              └── Vout测点             │
              └──► LDO 5V→3.3V ──► CH582F核心板 ──► GPIO ─┴──控制EN(开关)         │
                    (见1.2注)         │  │  │  └────────── PWM ───────────────────┘(调光)
                                       │  │  └── 旋转编码器 A/B/按下 (调亮度)
                                       │  └───── 按键×2 (开关/延时)
                                       └──────── BLE 5.0 ⇆ 手机App

2. 供电设计

2.1 USB-C 取电 基本

用 6 引脚 USB-C 电源座（只要供电，焊接容易，附录2 推荐）。要让充电器/电脑口出 5V，必须在两根 CC 上各接 5.1kΩ 下拉到 GND（否则支持 PD 的口检测不到取电信号，不供电）。

输入口并 一颗 10µF + 一颗 100nF 去耦；可选 SS34 防反接（串在 VBUS）或 SMAJ5.0A TVS 防浪涌（提高可靠性）。

2.2 3.3V（给 MCU 核心板）基本

LDO 输出并 1µF + 100nF。LED 的 1A 电流绝不能走 LDO，LDO 只供 MCU（几十 mA）。

3. LED 恒流驱动 + 调光（核心） 基本

关键认知（课题也点明了）：LED 是指数 V-I 特性，必须恒流驱动。TLV62569 本身是可调输出的降压稳压器（不是专用 LED 驱动 IC），我们把它改造成恒流源。

3.1 恒流原理（把降压做成 1A 恒流源）

在 LED 回流路径串一个采样电阻 Rs 到 GND，把 Rs 上端节点接到芯片 FB。芯片会把 FB 稳到 0.6V，也就是把 Rs 上的压降稳到 0.6V → 电流被锁定：

这个 Rs 同时就是“输出电流测试点”：万用表量 Rs 两端电压 U，电流 I = U / 0.6Ω（U=0.6V 即 1A）。

3.2 外围元件（按 TI 典型应用）

3.3 调光方案

主方案（推荐，符合“恒流+PWM调光”教学点）：TLV62569 恒流 1A 不变，用一颗低边 N-MOSFET 串在 LED 回路里（LED阴极↔Rs 之间或 Rs↔GND），MCU 用 PWM 驱动 MOSFET 栅极。MOSFET 导通时 LED 走满 1A、关断时 0A，PWM 占空比 = 平均亮度 0~100%。

备选方案（更稳、更好焊出来就能用）：把 TLV62569 设成恒压 ~3.6V（FB 用普通分压：Vout=0.6×(1+R1/R2)，取 R1=510k, R2=100k → 3.66V），LED 串一个 0.6Ω 镇流电阻兼电流测点，再用同样的 PWM MOSFET 调光。恒压时关断相输出稳在 3.6V 不会顶高，导通瞬间电流就是设计值、无尖峰，最稳。代价：电流随 LED Vf 略有变化（同批 LED Vf 接近，问题不大）。

3.4 提高：模拟调光 提高

提高要求提到“模拟调光减轻波动”。真·模拟调光=连续调节 LED 电流（非 PWM 通断）。低边 0.6Ω 采样直接注入 FB 需要注入安培级电流不现实；正确做法是小采样电阻(如 50mΩ)+ 电流采样放大器(如 INA180)放大后接 FB，MCU 用 DAC/PWM+RC 滤波改变放大器基准/注入点来连续调电流。这条作为加分项，基本功能用 PWM 即可。

4. CH582F 引脚分配

核心板当一个元件插在主板母排座上。下面是主板侧要用到的信号（引脚基于 CH582F QFN-28，均 3.3V 逻辑，严禁给任何 GPIO 灌 5V）。最终以你同学核心板的丝印为准核对。

5. 完整连接清单（Netlist）

[USB-C 6P 座]
  VBUS×2 ── +5V
  GND×2  ── GND
  CC1 ── R(5.1k) ── GND
  CC2 ── R(5.1k) ── GND
  +5V ── C(10µF) ── GND ;  +5V ── C(100nF) ── GND
  (可选) +5V 串 SS34 防反接 / 并 SMAJ5.0A TVS

[TLV62569 恒流(主方案) SOT-23-5]
  VIN ── +5V （就近 4.7µF+100nF 到 GND）
  EN  ── CH582F.PB15 ；EN ── R(100k) ── GND
  SW  ── L1(2.2µH) ── 节点 VLED+
  FB  ── 节点 SNS（采样电阻上端）
  GND ── GND
  VLED+ ── C(4.7µF) ── GND
  VLED+ ── [8×LED 并联，阳极] … [阴极] ── 节点 SNS
  SNS ── Rs(0.6Ω/1W) ── D(MOSFET)          ← 恒流采样兼电流测点
  MOSFET(AO3400): D=Rs下端, S=GND, G ── R(100Ω) ── CH582F.PB22 ; G ── R(100k) ── GND

[LDO 5V→3.3V  SOT-23-5  (方案A)]
  IN=+5V(+1µF)  OUT=3.3V(+1µF+100nF)  GND=GND  EN=IN
  3.3V ── 核心板 3V3 脚

[CH582F 核心板(母排座插装)]
  3V3, GND ── 供电
  PB22 ── (经100Ω) MOSFET.G
  PB15 ── TLV62569.EN
  PB10,PB11 ── 编码器 A,B（各 10k 上拉到 3.3V）
  PB12 ── 编码器 SW（10k 上拉）
  PA4,PA5 ── 按键1,2（各 10k 上拉，按键另一端 GND，并 100nF 消抖）
  PB7/PB4 ── 调试串口排针(TX/RX/GND)
  PA14 ── R分压(Vout) 采 ADC（可选）

[测试点 TP（打孔焊盘，附录1 万用区风格）]
  TP1=+5V  TP2=VLED+(输出电压)  TP3=SNS(测Rs→电流)  TP4=3.3V  TP5=GND(多个)

[旋转编码器 EC11]  A,B,SW,GND(+两个定位脚接GND)
[LED 灯板]  8 颗白光 LED 并联，阳极→VLED+，阴极→SNS（可选每颗串 2~5Ω 均流，提高项）

6. BOM（主要物料）

7. PCB 布局与制板要点（按附录要求）

• 基本 Top/Bottom Overlay 丝印标注“课题名称、指导老师、组员姓名及学号”，TrueType 字体，字高 3~4mm。
• 基本 嘉立创 FR4 材质 2 层板，尺寸控制在边长 ≤10cm（≤10×10cm 有大优惠），够用尽量做小。
• 基本 不得用黄色、黑色阻焊（附录明确）。
• 核心板用 母排座（排座）插装，主板对应位置放公排针/排座，方向别插反（丝印标 1 脚）。
• 降压回路布局（最关键）：VIN 去耦电容、U1、电感、Cout、GND 走最短最粗的环路，减小开关噪声；SW 节点铜皮别太大（辐射）；FB 走线远离 SW/电感，靠近芯片。
• 大电流路径（+5V→U1→电感→LED→Rs→MOSFET→GND）走粗线/敷铜，1A 走线 ≥25~30mil 或敷铜。
• 测试点 TP：附录1 风格，用内径0.9/外径1.7mm 打孔焊盘，标 +5V / Vout / 电流(Rs) / 3.3V / GND。可留一小片 2.54mm 间距万用区 + 一个 SOT-23-6 备用位（万一芯片焊错飞线替换，省重新打样）。
• 散热：Rs 和 MOSFET 下多铺铜/过孔散热。
• 下单：嘉立创下单助手，10×10cm 内小批量；按需下单别浪费。

8. 提高要求实现思路 提高

• 更大电流调节范围：PWM 全 0~100% 已覆盖；主方案真恒流下调 Rs 可改最大电流。
• 模拟调光减轻波动：见 3.4（电流采样放大器 + DAC 连续调）。
• 更小巧：全贴片、核心板下方走线、板做到最小。
• 负载/开路保护、过温、软启动、亮度记忆(存 DataFlash)、呼吸灯/场景、App 显示电流电压 等都是加分功能。

9. 待确认 / 下一步

v1 · 器件参数已核 TI SLVSDG1C 数据手册与 WCH CH583/582 数据手册 V1.6 · 原理图/PCB 需在立创EDA 照此绘制并实测调试