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# ESP32 MPPT
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#### 介绍
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基于esp32-wroom-32的MPPT同步整流充电系统
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此项目基于https://www.instructables.com/DIY-1kW-MPPT-Solar-Charge-Controller/
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PCB工程修改自Gggggg的立创版本 esp32 mppt - 嘉立创EDA开源硬件平台 https://oshwhub.com/gggggg/esp32-1kw-mppt_copy
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本项目立创EDA工程文件 Schematic PCB files
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HW5.0：[https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226](https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226)
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HW6.0：[https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226_copy_copy_copy_copy_copy](https://oshwhub.com/muyan2020/wei-yan-zheng-esp32-guang-fu-pv-mppt-ina226_copy_copy_copy_copy_copy)
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**【降压同步整流版本HW5.01】**
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HW5.01的程序使用 https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/ARDUINO_MPPT_FIRMWARE_V2.1
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本项目修改为2颗INA226方案，输入和输出的电压电流都能监测到
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**高端检测** 电压不要超过36V，否则可能损坏ina226
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**低端检测** 已验证，耐压没问题，不过输入端电流会包含esp32等内部耗电，程序部分需要自行修改 2_Read_Sensors.ino ，将
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`CSI_converted = ina1.readShuntCurrent();`
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修改为
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`CSI_converted = -ina1.readShuntCurrent();`
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**【升压/降压同步整流版本HW6.01】**
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TFT屏幕：1.8寸TFT LCD SPI TFT彩屏st7735驱动128x160
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在降压版本的基础上，升压需要通过更换输入输出，外部开关来进行模式切换（ **6.11取消开关，改为菜单设置** ）
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**为了避免意外发生，请仔细检查接入及切换开关位置！！！**
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**_使用时将主板上的升降压开关切换至降压模式，在对应的端子上接入输入电源，开机_**
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HW6.01的程序使用 https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware
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此版本提供bin直接烧录，如果是第一次烧写使用非OTA固件，之后升级可使用OTA固件直接web升级
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**1、** 按图中打钩项选择，然后先按住boot，再按RESET，然后再全部松掉，进入download模式（可以通过串口助手看到进入烧录模式的提示）
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flash_download_tool工具（下载地址：[https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools](https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools) ），选择esp32进行烧写
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建议先烧录https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware/i2cdetect.bin，I2C检测程序，检查INA226的地址是否正确
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**正常的TI INA226地址为0X40和0X41，有个别版本（替代）地址从0x44开始**
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**2、** 烧写完成后，通过串口调试助手之类的串口工具[https://docs.ai-thinker.com/_media/tools/aithinker_serial_tool_v1.2.3.7z](https://docs.ai-thinker.com/_media/tools/aithinker_serial_tool_v1.2.3.7z)
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对输入输出电压进行查看校准，每次校准都会重启系统，以新参数运行
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**查看校准参数** CHKVD
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**校准输入电压** 示例：INVD19.22
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用万用表测量实际输入电压，例如为19.22
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在串口发送界面输入：INVD19.22
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**校准输出电压** 示例：OUTVD16.22
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用万用表测量实际输出电压，例如为16.22
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在串口发送界面输入：OUTVD16.22
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**输入采样电阻设置** 示例 RNFA0.002
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在串口发送界面输入：RNFA0.002
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**输出采样电阻设置** 示例 RNFB0.002
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在串口发送界面输入：RNFB0.002
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**3、** 配网及blinker设置
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第一次配置，通过设置界面，找到配网菜单，点击配网，会自动开启"ESP32_MPPT"的热点
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使用手机wifi或电脑的wifi进行连接
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手机端会自动跳转访问设置页，电脑端找一下网关地址，浏览器访问网关地址即可进行设置
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如果已经配置过网络，则通过esp32的客户端地址访问
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**4、** 脱离串口的OTA固件升级，使用OTA对应的bin升级会保留设置数据，（请仔细检查固件对应的硬件版本进行升级，如果升级失败只能通过串口重新烧录）
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OTA功能必须配网完成才能使用，可以通过浏览器访问 [http://ESP32_MPPT.local](http://) 或访问对应的客户端IP
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**OTA的账号：admin，密码：ESPmppt**
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**5、** 深度休眠时间设置：
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默认为19点至5点间esp32进入超低功耗的深度休眠 20221013
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如果设置了输出控制，则深度休眠失效，以输出控制设定为优先
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**主界面说明** ：
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充电模式/电源模式的外框绿色表示开启了mppt，红色为cccv
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buck/boost的外框绿色表示 pwm使能开启，红色为关闭
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输入信息的外框绿色表示输入防逆流关闭，红色表示防逆流开启
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wifi图标绿色表示wifi已连接，wifi图标下方为转换效率，右侧为电量百分比
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Fan图标紫色表示风扇未开启，开启后为绿色数字显示风扇转速比，风扇状态右侧为温度显示
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右下角为电压设置和电流设置，长按开启，开启后单击切换位数，双击切换电压或电流
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左下角绿色ok为正常运行，红色为错误状态信息
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最底下为当前开机输出电量
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**升压展示**
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**升压效率**
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#### 软件架构
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基于ESP32的MPPT充电系统
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远程采集使用blinker，界面在程序目录中，复制到blinker的界面配置即可
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[https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware](https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/tree/master/esp32_buck_boost/firmware)
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#### 安装教程
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5.0版本代码基于原作者代码修改了ina226的读取和部分算法优化，大部分参数设置都需要手动修改，如果有能力自行改进，则可使用此版本
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以下为需要修改的部分
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修改ARDUINO_MPPT_FIRMWARE_V2.1.ino文件中的 **wifi配置信息及blinkerid**
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**Liquid Crystal I2C LCD Library (By: Robojax) 这个库不能用**
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**使用LiquidCrystal_I2C By:Frank de Brabander的版本**
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INA226的库名是： **INA226Lib**
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/*
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INA226 Bi-directional Current/Power Monitor. Simple Example.
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Read more: http://www.jarzebski.pl/arduino/czujniki-i-sensory/cyfrowy-czujnik-pradu-mocy-ina226.html
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GIT: https://github.com/jarzebski/Arduino-INA226
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Web: http://www.jarzebski.pl
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(c) 2014 by Korneliusz Jarzebski
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*/
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其他需要修改的参数请自行阅读代码
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#### 已知问题
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PSU无法限流
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#### 使用说明
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各版本looptime比较
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**INA226版本，开启串口信息输出的情况下运行耗时为6.2ms，关闭之后运行耗时在4.0ms**
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ads1015版本，运行耗时34ms左右
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ads1115版本，运行耗时100ms左右
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#### 更新说明
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**20220706**
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修改充电算法中predictivePWM() 算法 ，解决压差小于6V时，输出电压大于电池电压的问题
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**20220902**
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升/降压版本：
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增加WEB配网，同时设置Blinker ID
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OTA webupdate
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校准输入电压 INVD19.22
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校准输出电压 OUTVD16.22
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查看校准参数 CHKVD
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修正首次烧录数据错乱问题
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**20220904**
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new UI
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**20220924**
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采用多点采样快速查找最大功率点
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修复wifi自动重连逻辑
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**20221013**
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修改 blinker ui，去除累计费用，更新为当天电量及累计电量
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**20221015**
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修改波特率为576000，本文档增加采样电阻设置
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**20221016**
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增加动态风扇开关，可以使用默认的温控开关风扇模式，也可以使用2线风扇温控转速控制
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**20221118**
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增加BNC状态下，电池保护激活，每30秒尝试激活一次
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esp32_buck_boost_V3.5.10版本关闭多点检测
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**20221216**
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增加
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wifi自动连接限定100次，之后每半小时重试
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修正
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boost算法调整，工作最低电压为4v
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BNC状态下电池激活问题
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休眠设置禁用无效问题
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buck模式在某些条件下无法限流问题
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**20221219**
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新增
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Web界面数据信息
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通过浏览器访问 http://ESP32_MPPT.local:88 或访问对应的客户端IP http://客户端IP:88
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修正
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buck模式下限压限流问题及mppt等相关算法调整
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**20230109**
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HW：6.11
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修改LDO 3.3v 为 DC-DC 3.3v
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V6.11去除升降压手动开关，将IO17作为输出控制的IO,开启为低电平，关闭为高电平
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V6.02使用时只需将升降压开关的3个引脚引出即可
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FW：3.5.41 增加外部输出控制功能
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设置页首页双击，可开关输出
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电池输出控制基于设定的最低电压，电池电压大于最低电压，输出控制为1、2、3（常开），则深度休眠失效：
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1、自动控制：无输入则自动开启输出
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2、时间控制：以深度休眠时间作为开启时间
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3、手动开关
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**20230113**
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FW:3.5.42
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增加动态图表，修正web界面无法显示的问题
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FW:3.5.43
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增加输出控制电平设定，可通过菜单设定需要高电平开启还是低电平开启，实际使用根据自己的控制板进行选择
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**20230129**
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V3.5.44 更正温度读取bug
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**20230201**
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FW:3.5.50
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更新blinker ui 控制输出及模式切换
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https://gitee.com/muyan3000/esp32-mppt/blob/master/esp32_buck_boost/firmware/blinker_UI_3.5.50.txt
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blinker app界面的操作不会存储，重启之后会重置
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修正输出控制
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**20230205**
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FW:3.5.60
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修正INA226采样平均值修改过高问题导致采样值不准确
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修正PSU模式算法
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**20230321**
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FW: V3.5.63
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根据HW6.3版本输入逆流值的问题，调整输入逆流阈值-0.05
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增加点灯APP控制ESP32重启
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**20230322**
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FW: V3.5.64
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增加ESP32重启原因显示，可从串口获得及web页面显示
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ESP_RST_POWERON: //上电复位
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ESP_RST_SW: //软件复位
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ESP_RST_PANIC: //系统崩溃
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ESP_RST_INT_WDT: //内部看门狗复位
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ESP_RST_TASK_WDT: //任务看门狗复位
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ESP_RST_WDT: //硬件看门狗复位
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ESP_RST_DEEPSLEEP: //从深度睡眠唤醒
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ESP_RST_BROWNOUT: //电源稳压器低电压复位
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ESP_RST_SDIO: //SDIO 复位
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UNKNOWN //未知
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#### 参与贡献
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高冧 gggggg - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/gggggg](https://oshwhub.com/gggggg)
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熊喵 [https://oshwhub.com/tonnp](https://oshwhub.com/tonnp)
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龙卷风
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小一科技 - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/adasdasdasd](https://oshwhub.com/adasdasdasd)
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启凡科创 - 嘉立创EDA开源硬件平台 [https://oshwhub.com/dhx233](https://oshwhub.com/dhx233)
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