V1.5: 新增 HLW8032 电能计量(UART5 PD2 4800-8E1，PF脉冲累计换算kWh，energy字段每分钟上报，EEPROM 164持久化+断电保存)

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/ADC/adc.c

@@ -1,4 +1,5 @@
 #include "adc.h"
+#include "hlw8032.h"
 #include "main.h"
 #include "network.h"
 #include "led.h"
@@ -66,6 +67,7 @@ void update_batter(void)
         /* 电量 <10% 基本等同外部 12V 断开（法拉电容续航约 30s），
          * 立即写断电记录（含当前运行时长），随后复位：
          * BootLoader 会检测主电源，12V 未恢复前不跳 APP，防止外设没上电时程序乱跑 */
+        hlw8032_save();   /* 法拉电容续航内把累计电量写进 EEPROM */
         reset_log_power_loss();
         HAL_Delay(200);
         NVIC_SystemReset();

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/HLW8032/hlw8032.c

@@ -0,0 +1,169 @@
+/* hlw8032.c - HLW8032 电量计量芯片驱动（UART5 只收，4800 8E1）
+ *
+ * 帧格式（24 字节，每 50ms 一帧，主动上报）：
+ *   [0]    状态寄存器 State REG      0x55=正常 / 0xAA=修调失效 / 0xFx=有寄存器溢出
+ *   [1]    检测寄存器 Check REG      固定 0x5A
+ *   [2:5]  电压参数寄存器（本模块不用）
+ *   [5:8]  电压寄存器（不用）
+ *   [8:11] 电流参数寄存器（不用）
+ *   [11:14]电流寄存器（不用）
+ *   [14:17]功率参数寄存器 PowerPar   芯片出厂修调常数，算电量要用
+ *   [17:20]功率寄存器（不用）
+ *   [20]   数据更新寄存器            bit7 = PF 溢出翻转标志
+ *   [21:23]PF 寄存器                 16bit 脉冲计数，溢出清零同时 bit7 翻转
+ *   [23]   校验和                    [2]~[22] 共 21 字节相加取低 8 位
+ *
+ * 手册电量公式：
+ *   1 度电脉冲数 = (1/PowerPar) × (1/(电压系数×电流系数)) × 10^9 × 3600
+ *   电量(kWh)  = 总脉冲数 × PowerPar × 电压系数 × 电流系数 / (10^9 × 3600)
+ * 电压/电流系数在 main.h（HLW_U_COEF / HLW_I_COEF），由采样电阻和互感器变比决定。
+ *
+ * 溢出处理：PF 寄存器只有 16 位，溢出时 bit7 翻转。本驱动记住 bit7 上次值，
+ * 每帧比对，翻转一次说明溢出一次（+65536）。50ms 一帧 vs 溢出最快也要数小时，
+ * 不可能在一帧间隔内翻两次，不会漏。
+ */
+
+#include "hlw8032.h"
+#include "uart.h"
+#include "24c02.h"
+#include "log.h"
+#include <string.h>
+
+#define HLW_FRAME_LEN        24
+#define HLW_OVERFLOW_PULSES  65536u
+#define HLW_EEP_ADDR         164    /* EEPROM 164~171: uint64 累计脉冲数（132~157 蓝牙缓存, 160 日志等级） */
+
+static uint8_t  s_frame[HLW_FRAME_LEN];
+static uint8_t  s_idx = 0;              /* 帧同步状态：0=等首字节 1=等 0x5A >=2=收集中 */
+
+static uint64_t s_total_pulses = 0;     /* 累计脉冲（含 EEPROM 恢复的历史值） */
+static uint64_t s_saved_pulses = 0;     /* 上次已写入 EEPROM 的值 */
+static uint32_t s_power_par  = 0;       /* 功率参数寄存器（芯片常数，收到帧后才有） */
+
+static uint32_t s_k          = 0;       /* 本次上电以来 bit7 翻转（PF 溢出）次数 */
+static uint8_t  s_last_bit7  = 0;
+static uint32_t s_last_chip  = 0;       /* 上一帧芯片侧总脉冲 k*65536+n */
+static uint8_t  s_synced     = 0;       /* 收到过有效帧 */
+static uint32_t s_last_frame_tick = 0;
+
+/*==== 帧校验与电量累计（中断上下文执行，保持轻量）====*/
+static void hlw8032_parse(const uint8_t *f)
+{
+    uint8_t sum = 0;
+    for (uint8_t i = 2; i <= 22; i++) sum += f[i];
+    if (sum != f[23]) return;                       /* 校验失败丢帧 */
+
+    uint32_t power_par = ((uint32_t)f[14] << 16) | ((uint32_t)f[15] << 8) | f[16];
+    if (power_par == 0) return;                     /* 参数寄存器异常，帧不可用 */
+    s_power_par = power_par;
+
+    uint8_t  bit7 = f[20] & 0x80;
+    uint16_t pf   = ((uint16_t)f[21] << 8) | f[22];
+
+    if (!s_synced) {
+        /* 首帧只建立基准，不累计增量：
+         * 单片机重启而芯片一直在跑时，寄存器里攒的脉冲（几秒，约零点几 Wh）舍弃 */
+        s_last_bit7 = bit7;
+        s_k = 0;
+    } else if (bit7 != s_last_bit7) {
+        s_k++;                                      /* PF 溢出一次 */
+        s_last_bit7 = bit7;
+    }
+
+    uint32_t chip_total = s_k * HLW_OVERFLOW_PULSES + pf;
+    if (s_synced) {
+        /* 正常单调递增；变小说明芯片断电重启过（寄存器清零），从当前值重新累计 */
+        uint32_t delta = (chip_total >= s_last_chip) ? (chip_total - s_last_chip) : chip_total;
+        s_total_pulses += delta;
+    }
+    s_last_chip = chip_total;
+    s_synced = 1;
+    s_last_frame_tick = HAL_GetTick();
+}
+
+/*==== UART5 中断逐字节喂入：首字节同步 + 0x5A 二次确认 + 收满 24 字节解析 ====*/
+void hlw8032_rx_byte(uint8_t b)
+{
+    if (s_idx == 0) {
+        /* 首字节候选：0x55 / 0xAA / 0xFx */
+        if (b == 0x55 || b == 0xAA || (b & 0xF0) == 0xF0) {
+            s_frame[0] = b;
+            s_idx = 1;
+        }
+        return;
+    }
+    if (s_idx == 1) {
+        if (b == 0x5A) {
+            s_frame[1] = b;
+            s_idx = 2;
+        } else {
+            /* 第二字节不是 0x5A：伪同步，但它本身可能是真首字节 */
+            s_idx = 0;
+            if (b == 0x55 || b == 0xAA || (b & 0xF0) == 0xF0) {
+                s_frame[0] = b;
+                s_idx = 1;
+            }
+        }
+        return;
+    }
+    s_frame[s_idx++] = b;
+    if (s_idx >= HLW_FRAME_LEN) {
+        s_idx = 0;
+        hlw8032_parse(s_frame);
+    }
+}
+
+/*==== 初始化：EEPROM 恢复累计 + UART5 起收 ====*/
+void hlw8032_init(void)
+{
+    uint64_t v = 0;
+    eepromReadData(HLW_EEP_ADDR, &v, sizeof(v));
+    if (v == 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL) v = 0;          /* 空白 EEPROM（出厂 0xFF） */
+    s_total_pulses = v;
+    s_saved_pulses = v;
+
+    MX_UART5_UART_Init();
+    UART5_StartRx();
+    if (s_total_pulses) {
+        log_info("> 电能: HLW8032 就绪 (UART5 PD2), 历史脉冲 %lu%09lu",
+                 (unsigned long)(s_total_pulses / 1000000000ULL),
+                 (unsigned long)(s_total_pulses % 1000000000ULL));
+    } else {
+        log_info("> 电能: HLW8032 就绪 (UART5 PD2)");
+    }
+}
+
+/*==== 累计电量 kWh ====*/
+float hlw8032_get_energy_kwh(void)
+{
+    if (!s_power_par) return 0.0f;
+    return (float)((double)s_total_pulses * (double)s_power_par *
+                   (double)HLW_U_COEF * (double)HLW_I_COEF / 3.6e12);
+}
+
+/*==== 在线判断：1s 内收到过有效帧 ====*/
+uint8_t hlw8032_online(void)
+{
+    return s_synced && (HAL_GetTick() - s_last_frame_tick) < 1000;
+}
+
+/*==== 立即写 EEPROM（断电预警/计划复位前调用）====*/
+void hlw8032_save(void)
+{
+    if (s_total_pulses == s_saved_pulses) return;
+    uint64_t v = s_total_pulses;
+    if (eepromWriteData(HLW_EEP_ADDR, &v, sizeof(v)) == 0) {
+        s_saved_pulses = s_total_pulses;
+    }
+}
+
+/*==== 1s 周期：每攒够约 0.1 kWh 写一次 EEPROM，限制擦写频率 ====*/
+void hlw8032_tick(void)
+{
+    if (!s_power_par) return;
+    double per_01kwh = 3.6e11 / ((double)s_power_par * HLW_U_COEF * HLW_I_COEF);
+    if (per_01kwh < 1.0) per_01kwh = 1.0;
+    if (s_total_pulses - s_saved_pulses >= (uint64_t)per_01kwh) {
+        hlw8032_save();
+    }
+}

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/HLW8032/hlw8032.h

@@ -0,0 +1,19 @@
+#ifndef __HLW8032_H
+#define __HLW8032_H
+
+#include "main.h"
+
+/* HLW8032 电量计量模块
+ * 接线：芯片 TXD -> 单片机 PD2 (UART5_RX)，光耦隔离；芯片 RX 预留不用。
+ * 通信：4800bps 8E1，芯片每 50ms 主动上报一帧 24 字节，只收不发。
+ * 本模块只取 PF 脉冲计数换算累计电量(kWh)，电压/电流/功率寄存器忽略。
+ * 累计脉冲数持久化在 EEPROM(164~171, uint64)，定期 + 断电前保存。 */
+
+void    hlw8032_init(void);            /* UART5 初始化 + EEPROM 恢复累计（app_init 调用） */
+void    hlw8032_rx_byte(uint8_t b);    /* UART5 中断逐字节喂入（uart.c 接收回调调用） */
+void    hlw8032_tick(void);            /* 1s 周期：到阈值就把累计脉冲写 EEPROM */
+void    hlw8032_save(void);            /* 立即写 EEPROM（断电预警/计划复位前调用） */
+float   hlw8032_get_energy_kwh(void);  /* 累计电量 kWh（未收到帧前为 0） */
+uint8_t hlw8032_online(void);          /* 最近 1s 内收到过有效帧 */
+
+#endif /* __HLW8032_H */

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/NETWORK/network.c

@@ -317,6 +317,23 @@ void NET_publish_power(int on)
     net_at_unlock();
 }
 
+/* 上报累计电量: energy 字段，单位 kWh，两位小数 */
+void NET_publish_energy(float kwh)
+{
+    if (g_net_tx_busy) { log_info("> NET: energy 上报被丢弃 (发送忙)"); return; }
+    if (net_at_trylock() != 0) { log_info("> NET: energy 上报被丢弃 (AT 忙)"); return; }
+    if (s_backend == NET_BACKEND_4G) {
+        CAT1_printf("AT+MPUB=\"/iot/data/up/%s\",0,0,\"{\22header\22:\22iot.prop.post\22,\22body\22:{\22energy\22:%.2f}}\"",
+            MqttInfoStr.ClientID, kwh);
+    } else {
+        char json[96];
+        snprintf(json, sizeof(json),
+            "{\"header\":\"iot.prop.post\",\"body\":{\"energy\":%.2f}}", kwh);
+        net_wifi_publish_up(json);
+    }
+    net_at_unlock();
+}
+
 void NET_mqtt_report(const char *header, const char *ota_id, int val)
 {
     if (g_net_tx_busy) { log_info("> NET: 进度/结果上报被丢弃 (发送忙)"); return; }

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/NETWORK/network.h

@@ -38,6 +38,7 @@ void NET_publish_status(int sw1, int feeding, int sw2, int sw3, int sw4,
                         float weight_kg, float once_wt_kg, float zero_kg);
 void NET_publish_response(const char *cmd_id, int ok, const char *msg);
 void NET_publish_power(int on);
+void NET_publish_energy(float kwh);   /* 上报累计电量，标识符 energy，单位 kWh */
 void NET_mqtt_report(const char *header, const char *ota_id, int val);
 void NET_ota_confirm(void);
 

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/SYSINIT/app_loop.c

@@ -26,6 +26,7 @@
 #include "uart.h"
 #include "log_cn.h"
 #include "ble_at.h"
+#include "hlw8032.h"
 #include "reset_log.h"
 #include "../W25Q64/w25q64.h"
 
@@ -91,6 +92,9 @@ void app_init(void)
     adcInit();
     update_batter();
 
+    /* HLW8032 电能计量（UART5 PD2，只累计电量） */
+    hlw8032_init();
+
     /* 网络模块初始化：按 EEPROM 记忆的上次成功方式优先（4G 或 WiFi） */
     NET_init();
 
@@ -210,6 +214,7 @@ static void sys_task(void *arg)
         if (HAL_GetTick() - batt_tick >= 1000) {
             batt_tick = HAL_GetTick();
             update_batter();
+            hlw8032_tick();   /* 攒够约 0.1kWh 写一次 EEPROM */
             reset_log_tick((uint32_t)(up_ms / 1000));   /* 共享 RAM 更新运行秒数，热复位不丢 */
         }
 
@@ -223,6 +228,10 @@ static void sys_task(void *arg)
             if (now - up_print >= 60000) {
                 up_print = now;
                 if (g_net_mqtt_ready) {
+                    /* 每分钟随心跳上报一次累计电量（标识符 energy） */
+                    if (hlw8032_online()) {
+                        NET_publish_energy(hlw8032_get_energy_kwh());
+                    }
                     uint32_t mins = (uint32_t)(up_ms / 60000);
                     log_info(FMT_UPTIME,
                              (unsigned)(mins / 1440),

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/UART/uart.c

@@ -1,5 +1,6 @@
 #include "uart.h"
 #include "network.h"
+#include "hlw8032.h"
 #include <string.h>
 #include <ctype.h>
 
@@ -7,6 +8,7 @@ UART_HandleTypeDef huart1;
 UART_HandleTypeDef huart2;
 UART_HandleTypeDef huart3;
 UART_HandleTypeDef huart4;
+UART_HandleTypeDef huart5;
 
 uint16_t Rx_Len  = 0;
 uint8_t  Rx_Buf[Rx_Max] = {0};
@@ -27,6 +29,7 @@ static uint8_t uart1_cmd_index = 0;
 static uint32_t uart1_last_rx_tick = 0;
 
 static uint8_t uart2_rx_byte = 0;
+static uint8_t uart5_rx_byte = 0;
 static uint8_t uart2_cmd_buf[UART2_RX_BUF_SIZE] = {0};
 static uint8_t uart2_cmd_index = 0;
 static uint32_t uart2_last_rx_tick = 0;
@@ -89,6 +92,26 @@ void MX_UART4_UART_Init(void)
     if (HAL_UART_Init(&huart4) != HAL_OK) Error_Handler();
 }
 
+/* UART5: HLW8032 计量芯片 (PD2=RX <- 芯片 TXD)，4800 8E1。
+ * 芯片只发不收，TX(PC12) 不配置；8 数据位+偶校验在 F1 上要按 9 位帧长配置 */
+void MX_UART5_UART_Init(void)
+{
+    huart5.Instance = UART5;
+    huart5.Init.BaudRate = 4800;
+    huart5.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;
+    huart5.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
+    huart5.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;
+    huart5.Init.Mode = UART_MODE_RX;
+    huart5.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
+    huart5.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
+    if (HAL_UART_Init(&huart5) != HAL_OK) Error_Handler();
+}
+
+void UART5_StartRx(void)
+{
+    HAL_UART_Receive_IT(&huart5, &uart5_rx_byte, 1);
+}
+
 void USART3_StartRx(void)
 {
     /* 避免重复启动 DMA: 若已在接收则先停止再启动 */
@@ -178,6 +201,15 @@ void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
         huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
         HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &uart2_rx_byte, 1);   /* RS485 秤口同样自愈 */
     }
+    else if (huart->Instance == UART5) {
+        __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(huart);
+        __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(huart);
+        __HAL_UART_CLEAR_FEFLAG(huart);
+        __HAL_UART_CLEAR_NEFLAG(huart);
+        __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
+        huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
+        HAL_UART_Receive_IT(&huart5, &uart5_rx_byte, 1);   /* HLW8032 口同样自愈 */
+    }
     else if (huart->Instance == USART3) {
         __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(huart);
         __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(huart);
@@ -271,6 +303,10 @@ void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
         }
         HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &uart2_rx_byte, 1);
     }
+    else if (huart->Instance == UART5) {
+        hlw8032_rx_byte(uart5_rx_byte);
+        HAL_UART_Receive_IT(&huart5, &uart5_rx_byte, 1);
+    }
     else if (huart->Instance == UART4) {
         /* DMA(NORMAL) 填满 Rx_Buf：连续数据流没有空闲间隙、IDLE 不触发，
          * 若不在这里搬运并重启，接收将永久停摆（WiFi OTA 大流量下载必现） */

V1.5/STM32F103_App1/HardWare/UART/uart.h

@@ -10,6 +10,7 @@ extern UART_HandleTypeDef huart1;
 extern UART_HandleTypeDef huart2;   /* RS485 喂料秤 */
 extern UART_HandleTypeDef huart3;   /* 4G Air780E */
 extern UART_HandleTypeDef huart4;   /* WiFi ESP-01S (PC10=TX, PC11=RX) */
+extern UART_HandleTypeDef huart5;   /* HLW8032 计量芯片 (PD2=RX, 只收) */
 extern volatile uint8_t uart1_rx_ready;
 extern uint8_t uart1_rx_buf[UART1_RX_BUF_SIZE];
 
@@ -23,6 +24,7 @@ void MX_USART1_UART_Init(void);
 void MX_USART2_UART_Init(void);
 void MX_USART3_UART_Init(void);
 void MX_UART4_UART_Init(void);
+void MX_UART5_UART_Init(void);
 void USART3_StartRx(void);  /* 启动 USART3 DMA+IDLE 接收 */
 void USART3_StopRx(void);   /* 停止 USART3 DMA 接收（切 WiFi 通道时调用，释放共享 Rx_Buf） */
 void USART3_SetBaudRate(uint32_t baud);  /* 运行中切换 USART3 波特率 */
@@ -31,6 +33,7 @@ void UART4_StopRx(void);    /* ֹͣ UART4 DMA
 void UART4_SetBaudRate(uint32_t baud);  /* 运行中切换 UART4 波特率 */
 void USART1_StartRx(void);  /* 启动 USART1 中断接收 */
 void USART2_StartRx(void);  /* 启动 USART2 中断接收 */
+void UART5_StartRx(void);   /* 启动 UART5 中断接收（HLW8032） */
 void USART2_Tick(void);      /* 触发 USART2 帧超时自动提交 */
 uint16_t USART2_GetFrame(uint8_t *out, uint16_t out_size); /* 从 USART2 取一帧原始字节 */
 int  USART1_CheckCommand(const char *cmd);  /* 检查是否收到指定命令（不区分大小写） */

V1.5/STM32F103_App1/Inc/main.h

@@ -61,6 +61,15 @@ extern UART_HandleTypeDef huart3;
  * 多台设备现场用名字区分；手机列表大约只显示前 10 位 */
 #define BLE_NAME        "Bt1"
 
+/*===== HLW8032 电量计量系数（UART5 PD2 接收，只上报累计电量） =====
+ * 电压通道: ZMPT107-1(2mA:2mA)，初级 220V 串 100K，次级并 50R
+ *           -> 电压系数 = (100K/50)/1000 = 2.0
+ * 电流通道: CT 100A/100mA(1000:1)，输出并 2R -> 等效采样电阻 0.002R
+ *           -> 电流系数 = 1/(0.002*1000) = 0.5
+ * 改电阻/互感器只需改这两个宏（公式见 HLW8032 手册电量计算一节） */
+#define HLW_U_COEF   2.0f
+#define HLW_I_COEF   0.5f
+
 /*===== 蓝牙 GATT UUID 配置（透传服务）=====
  * BLE_UUID_CUSTOM = 1：上电把三个 UUID 设为下面的值（重启模块生效）。
  *                 = 0：保持模块出厂 UUID(fff0/fff1/fff2)，仅海凌科自家 APP 可用

V1.5/STM32F103_App1/MDK-ARM/STM32F103rb_App1.uvprojx

@@ -369,7 +369,7 @@
               <MiscControls>--no_multibyte_chars</MiscControls>
               <Define>USE_HAL_DRIVER,STM32F103xE</Define>
               <Undefine></Undefine>
-              <IncludePath>../Inc;../Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc;../Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc/Legacy;../Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Include;../Drivers/CMSIS/Include;..\m_app;..\HardWare\CAR;..\HardWare\RELAY;..\HardWare\LOG;..\HardWare\IIC;..\HardWare\24C02;..\HardWare\ADC;..\HardWare\LED;..\HardWare\SYSINIT;..\HardWare\UART;..\HardWare\W25Q64;..\HardWare\NETWORK;..\HardWare\WIFI;..\HardWare\MQTT;..\HardWare\FEED_SCALE;..\HardWare\USER_CMD;..\Middlewares\FreeRTOS\Source\include;..\Middlewares\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM3</IncludePath>
+              <IncludePath>../Inc;../Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc;../Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc/Legacy;../Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Include;../Drivers/CMSIS/Include;..\m_app;..\HardWare\CAR;..\HardWare\RELAY;..\HardWare\LOG;..\HardWare\IIC;..\HardWare\24C02;..\HardWare\ADC;..\HardWare\LED;..\HardWare\SYSINIT;..\HardWare\UART;..\HardWare\W25Q64;..\HardWare\NETWORK;..\HardWare\WIFI;..\HardWare\MQTT;..\HardWare\FEED_SCALE;..\HardWare\USER_CMD;..\HardWare\HLW8032;..\Middlewares\FreeRTOS\Source\include;..\Middlewares\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM3</IncludePath>
             </VariousControls>
           </Cads>
           <Aads>
@@ -687,6 +687,11 @@
               <FileType>1</FileType>
               <FilePath>..\HardWare\W25Q64\w25q64.c</FilePath>
             </File>
+            <File>
+              <FileName>hlw8032.c</FileName>
+              <FileType>1</FileType>
+              <FilePath>..\HardWare\HLW8032\hlw8032.c</FilePath>
+            </File>
           </Files>
         </Group>
         <Group>

V1.5/STM32F103_App1/README.md

@@ -56,6 +56,7 @@
 | USART2 | RS485 喂料秤 | PA2/PA3 | 9600-8N1 |
 | USART3 | 4G Air780E/EG MQTT+GNSS | PB10/PB11 | 921600-8N1（见下文波特率自适应） |
 | UART4 | WiFi ESP-01S | PC10/PC11 | 115200→921600-8N1（见下文 WiFi 波特率同步） |
+| UART5 | HLW8032 电能计量 | PD2(RX) | 4800-8E1，只收，芯片每 50ms 主动上报 |
 | ESP_RST | WiFi 模块复位 | PA5 | 低电平 500ms 复位 |
 | Relay1 | 投喂电机控制 | PB7 | 高电平吸合 |
 | Relay2~4 | 备用控制 | PB8/PC0/PC2 | 高电平吸合 |
@@ -100,6 +101,17 @@
 - 断电记录只被下次成功启动消费一次（`boot_seen` 位翻转标记），一次掉电 = 一条记录，BL 等待期间不产生记录
 - BL 找不到有效 APP（如只刷了 BL）：打印提示并每 3s 主动复位重试，刷入 APP 即恢复
 
+## 电能计量（HLW8032）
+
+只计量**累计消耗电量**，上报平台标识符 `energy`（单位 kWh，两位小数）。
+
+- **硬件**：HLW8032（5V 供电）经 B0505S 隔离电源 + 光耦隔离，芯片 TXD 接 PD2（UART5_RX）；电压采样 ZMPT107-1（2mA:2mA，初级 220V 串 100K，次级并 50Ω），电流采样 CT 100A/100mA（1000:1，输出并 2Ω），三个模拟脚各对地 33nF
+- **通信**：4800bps 8E1（F1 上按 9 位帧长 + 偶校验配置），芯片每 50ms 主动上报 24 字节帧，只收不发；帧同步 = 首字节 0x55/0xAA/0xFx + 第二字节 0x5A + 校验和（[2]~[22] 相加低 8 位）
+- **电量算法**（手册公式）：`kWh = 总脉冲 × 功率参数寄存器 × 电压系数 × 电流系数 / (10^9×3600)`；PF 寄存器 16 位溢出由数据更新寄存器 bit7 翻转计数（`总脉冲 = k×65536 + PF`），50ms 一帧不可能漏翻转；芯片断电重启（计数值倒退）自动重新基准
+- **系数宏**：`main.h` 的 `HLW_U_COEF`（=100K/50/1000=2.0）、`HLW_I_COEF`（=1/(0.002×1000)=0.5）——改电阻/互感器只动这两个宏
+- **持久化**：累计脉冲数（uint64）存 EEPROM 偏移 164~171；每攒约 0.1kWh 写一次（限制擦写），断电预警（法拉电容续航内）立即写一次，掉电损失 <0.1kWh
+- **上报**：MQTT 就绪且芯片在线（1s 内有有效帧）时，每分钟随运行心跳上报一次 `{"energy":%.2f}`；未联网/芯片不在线不上报
+
 ## 双通道网络（4G 优先，WiFi 兜底）
 
 网络层 `HardWare/NETWORK/network.c` 对业务层屏蔽底层模组差异，业务只调 `NET_*` 接口；4G 后端（`CAR/air780e.c`，模组内置 MQTT）与 WiFi 后端（`NETWORK/net_wifi.c`，TCP 透传 + 软件 MQTT）同构，运行时互斥切换。
@@ -289,6 +301,7 @@ W25Q64 外部 Flash（8MB）：
 | 130 | 1B | 上次成功联网方式：0=4G，1=WiFi固定热点，2=WiFi配网热点（仅变化时写） |
 | 132~157 | 26B | 蓝牙名称配置缓存（命中则开机跳过蓝牙 AT 设置流程） |
 | 160 | 1B | 日志等级（0~5：TRACE/DEBUG/INFO/WARN/ERROR/FATAL） |
+| 164~171 | 8B | HLW8032 累计脉冲数（uint64，每攒 0.1kWh + 断电前写入） |
 | 250 | 1B | 探测字节（上电写 0xA5 回读，验证 I2C 通信） |
 
 > 注意：改 `MqttInfo_Str` 结构体会改变上述偏移，秤参数（120+）和联网方式（130）在
@@ -305,6 +318,7 @@ W25Q64 外部 Flash（8MB）：
 | `sw1` / `feeding` | 第一路继电器状态 | 1=投喂中，0=停止；无秤模式下两字段**同时上报**，平台两个开关同步刷新 |
 | `sw2~sw4` | 备用继电器状态 | 0/1 |
 | `pow` | 电量状态 | 1=正常，0=低电量 |
+| `energy` | 累计消耗电量 | HLW8032 计量，单位 kWh，两位小数，联网后每分钟上报 |
 | `GPS` | 定位坐标 | 仅 4G 通道(Air780EG)，GCJ-02 高德坐标系，格式 `"经度,纬度"`，每 5 分钟上报 |
 
 > 注：`zero`（剩余料重）与 `onceWt` 为称重模式专用字段——`PRODUCT_WITH_FEED_SCALE=0` 时状态上报不携带这两个字段，平台下发设置会收到 `no scale on this device` 拒绝应答。
@@ -391,7 +405,8 @@ STM32F103_App1/
 │   ├── NETWORK/            # 网络层：network.c 通道切换/统一分发 + net_wifi.c WiFi 后端 + net_wifi_ota.c WiFi OTA
 │   ├── WIFI/               # esp8266.c ESP-01S AT驱动/透传/SmartConfig + mqtt_client.c 软件MQTT
 │   ├── CAR/                # Air780E/EG AT 驱动、波特率自适应、CSQ 信号检测、GNSS 定位、OTA 下载
-│   ├── UART/               # USART1/2/3+UART4 初始化、运行中切波特率、中断/DMA 接收、ORE 自愈
+│   ├── UART/               # USART1/2/3+UART4/5 初始化、运行中切波特率、中断/DMA 接收、ORE 自愈
+│   ├── HLW8032/            # 电能计量（UART5 帧解析、PF 脉冲累计、kWh 换算、EEPROM 持久化）
 │   ├── 24C02/              # EEPROM 读写（页写入，带跨任务互斥锁）
 │   ├── IIC/                # 软件 I2C（带总线恢复：SDA 被拉死时补 9 时钟释放）
 │   ├── ADC/                # 电池电压检测（0~100% 限幅、掉电去抖判定）

V1.5/STM32F103_App1/Src/stm32f1xx_hal_msp.c

@@ -246,6 +246,24 @@ void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
 
   /* USER CODE END UART4_MspInit 1 */
   }
+  else if(huart->Instance==UART5)
+  {
+    /* Peripheral clock enable */
+    __HAL_RCC_UART5_CLK_ENABLE();
+
+    __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
+    /**UART5 GPIO Configuration
+    PD2     ------> UART5_RX  (接 HLW8032 TXD，光耦隔离；PC12=TX 芯片不用不配置)
+    */
+    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
+    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
+    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
+    HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
+
+    /* UART5 interrupt Init */
+    HAL_NVIC_SetPriority(UART5_IRQn, 3, 0);
+    HAL_NVIC_EnableIRQ(UART5_IRQn);
+  }
 
 }
 

V1.5/STM32F103_App1/Src/stm32f1xx_it.c

@@ -63,6 +63,7 @@ extern UART_HandleTypeDef huart3;
 extern UART_HandleTypeDef huart4;
 extern UART_HandleTypeDef huart2;
 extern UART_HandleTypeDef huart1;
+extern UART_HandleTypeDef huart5;
 /* USER CODE BEGIN EV */
 #include "network.h"
 /* USER CODE END EV */
@@ -325,6 +326,14 @@ void USART3_IRQHandler(void)
   /* USER CODE END USART3_IRQn 1 */
 }
 
+/**
+  * @brief This function handles UART5 global interrupt (HLW8032).
+  */
+void UART5_IRQHandler(void)
+{
+  HAL_UART_IRQHandler(&huart5);
+}
+
 /* USER CODE BEGIN 1 */
 
 /* USER CODE END 1 */

V1.5/版本说明.md

@@ -93,3 +93,14 @@
 - 蓝牙改名被撞写：APP 数据撞进 AT 窗口把名字写成 "info" → 改"先查询后设置"幂等流程（名字已对就不开 AT 窗口）
 - 设置后当场回查失败：模块设置重启才生效，改为下次开机查询校验
 - OTA 结果/确认上报超时：net 任务与业务任务竞争共享接收缓冲 → NET_process 消费加锁、发布改 2s 超时锁
+
+### 追加：HLW8032 电能计量（2026-08）
+
+- 新增 `HardWare/HLW8032/`：UART5(PD2 只收) 4800-8E1 接收芯片每 50ms 主动上报的 24 字节帧，
+  帧同步(0x55/0xAA/0xFx + 0x5A)+校验和验证；只取 PF 脉冲累计换算累计电量
+- 电量按手册公式换算：kWh = 总脉冲×功率参数×电压系数×电流系数/(10^9×3600)；
+  PF 16 位溢出靠数据更新寄存器 bit7 翻转计数（50ms 一帧不会漏）；芯片断电重启自动重新基准
+- 系数宏 `HLW_U_COEF`(2.0)/`HLW_I_COEF`(0.5) 在 main.h，对应 ZMPT107-1(100K/50R)+CT 1000:1(2R)
+- 累计脉冲(uint64)持久化 EEPROM 偏移 164：每攒约 0.1kWh 写一次 + 断电预警时立即写（法拉电容续航内）
+- 平台上报标识符 `energy`（kWh 两位小数），MQTT 就绪且芯片在线时每分钟一次，4G/WiFi 双通道
+- UART5 带 ORE 自愈；硬件：B0505S 隔离电源 + 光耦，芯片 TXD 接 PD2