基于CW32开发板的电压电流表

1、项目介绍

本项目为CW32数字电压电流表训练营参训项目，在充分学习理解参训项目的情况下，做了如下改动：

• 移除LDO电路，直接使用板载USB供电。
• 更换数码管为TFT显示屏以提供更好的显示效果。
• 更换所有贴片阻容为0603的封装以减小体积。

2、硬件设计

项目要求采用开发版，所以只需要单独设计外部应用电路，然后以拓展版的形式与开发版通过排针相连接即可。

2.1、电源设计

由于没有DC电源，且考虑到拓展版的小巧型，因此移除外部LDO电路，直接采用开发版USB输入作为供电。

2.2、电压采样

电压使用双量程采样的方式输入到核心板的ADC当中，在使用ADC内部1.5V参考电压时，R5(10kΩ)与R8(10kΩ)通过分压可以测量0-3V之间的电压，而R3(220kΩ)与R7(10kΩ)组成的分压电路可测的0-34.5V之间的电压。

2.3、电流采样

电流采样使用100mΩ的采样电阻，根据3A的设计量程，其功率至少需要在900mW以上。

2.4、模拟输入

为方便功能测试，直接从供电通过两个电位器控制电压电流，使用跳线帽连接到采样电路上。

2.5、显示输出

输出部分改造为TFT显示屏输出测量值，不论其价格还是显示效果都远好于数码管。

3、软件设计

系统采用Keil5编写，使用CW32提供的外设库对开发版进行各项控制。整体流程很简单，依次对系统时钟、LED、按键、屏幕、电压电流采集功能进行初始化，然后无限循环进行测量并输出。

3.1 时钟初始化

时钟使用外部8Mhz连接到PLL进行8倍频输出64Mhz到系统时钟上，并初始化嘀嗒定时器。

3.2 LED及按键初始化

LED和按键可直接通过GPIO控制，就直接在一起初始化了。

3.3 屏幕初始化

屏幕部分除了GPIO需要初始化外，还要对SPI、DMA外设及屏幕本身的寄存器进行配置。

3.3 ADC初始化

ADC主要使用多通道序列扫描模式，依次对0-3V量程电压、0-30V量程电压以及0-3A量程电流通道进行测量。

3.4 电压及电流测量

电压电流采用均值滤波算法可使其结果更加平滑，使用循环队列的方式连续采样多次ADC数值并取均值，再根据分压电路倒推其实际值。

3.5 显示输出

对于需要显示的字符先进行取模，然后填充字体颜色和背景色，最后转换为RGB565的数据格式发送到屏幕上。