
基于CW32的电压电流表加强版
简介
采用CW32F030制作的电压电流表,便携可充电,带睡眠低功耗,有按键音,可串口输出做折线图。
简介:采用CW32F030制作的电压电流表,便携可充电,带睡眠低功耗,有按键音,可串口输出做折线图。开源协议
:MIT License
描述
一、项目背景
第一次参加立创开发板的训练营,每次参加立创的活动都能学习到很多,这次立创开发板训练营是制作数字电压电流表,通过这次活动可以学习到电压电流表的基本原理、有关ADC模拟电路的单点接地优化、大电流情况下的PCB布局优化、CW32F030开发板的编程开发以及外壳和面板的制作等等知识。制作和开发过程中,资料和实例比较丰富,感受到立创开发板强大的后援支持,方便好用的同时,非常容易入手学习,立创开发板本次活动提供器件券、3D券、面板券、彩色丝印券的支持,也是非常贴心了。
二、项目特色
作为一个电压电流表,便携和精度同等重要,经常使用的功能要具备,比如测电压、校准、蜂鸣器、睡眠、电池充电、波形输出等,本次制作对这几个功能进行了设计和实现,在设计上也相对官方的原理图进行了一些取舍和增添,基于此原因以及布局优化,软件方面进行了比较大的重构,根据便携易用的基本原则进行设计和开发。
特色功能和设计:
- 6cm x 7cm x 2cm便携斜边外壳设计
- 接线孔采用4mm通用万用表表笔
- 按键开关机,进入deepsleep模式
- 60秒睡眠功能,电池省电不能含糊
- 按键有蜂鸣音响应,睡眠前有蜂鸣音提示
- 电压测量、电流测量左侧显示模式,右侧显示数值
- 电压校准、电流校准左侧显示模式,右侧显示数值
- 支持电池供电、USB供电和充电,4档点亮指示
- 参考大厂万用表增加了外壳面板设计
- 波形输出的串口接口,可接Arduino的串口绘图仪
三、软件方面
武汉芯源CW32在国产MCU业界知名度是比较高的,同比的还有兆易创新的GD32、国民技术的N32等等,根据本次活动的资料和课程讲解能够了解CW32在ADC方面的优势,使用ADC时的软件开发上也比较容易上手,官方给的资料里面有9个实验,本项目软件通过对实验9的重构,得到最终的软件版本。
代码放在github上面,欢迎star和pr。
https://github.com/z2care/cw32f030meter
软件框架
代码优化大致包括:
1. 剥离了main.c中外设控制部分,main缩减到200行
2. 为模式显示增加了新的数码管显示字符
3. 移除一些无用代码,修复了一些已知的bug
4. 添加功能代码,包括蜂鸣器、开关机、睡眠、UART波形输出等等
总体来看,软件设计上没有遇到什么困难,这里不展开详细介绍,有兴趣欢迎github互动。
注意引脚布局修改对软件的影响,官方软件需要参考下图和表适当修改。
按键 | 串口等 | ADC外设 | 数码管COM | 数码管AG |
K1 --- PA08 K2 --- PA09 K3 --- PA10 |
MCU_TX --- PB06 MCU_RX --- PB07 LED1 --- PC13 BEEP --- PC14 |
ADC_IN8 --- PB11 ADC_IN9 --- PB01 ADC_IN11 --- PB10 ADC_IN12 --- PA00 |
COM1 --- PB3 COM2 --- PB4 COM3 --- PB5 COM4 --- A11 COM5 --- A12 COM6 --- A15 |
A --- PA03 B --- PA01 C --- PA05 D --- PA07 E --- PB00 F --- PA02 G --- PA04 DP---PA06 |
四、硬件部分
一个产品的设计,最根本的要求是满足用户使用要求,没有使用要求的功能除了浪费就是炫技。硬件设计上为了能便携,增加了803040电池供电,带有4档电量指示灯。并将接线接口改为4mm的万用表表笔接口,随时随地使用。外壳采用倾斜面设计,更易观察。
模式显示
- // 测试电压,mode 0: TEST.VO显示tu-
- // 测试电流,mode 1: TEST.CU显示tc-
- // 校准5v电压,mode 2: CAL.U05显示cU5.
- // 校准15v电压,mode 3: CAL.U15显示cUF.
- // 校准0.5A电流,mode 4: CAL.I05显示c0.5
- // 校准1.5A电流,mode 5: CAL.I15显示c1.5
本次训练营是投入精力较多的一次,基本上到晚上一两点,早上还要七点多上班,但是学到了很多,对ADC这块的了解也加深了,学到一些PCB布局的方法要点,同时在互相探讨和解决问题过程中,将知识理清,构建自己的知识树。立创为开源硬件提供了很大的平台,并注入资金和人力,开源硬件会越来越好。
参考资料
https://oshwhub.com/activities/LCKFB-DWXCW32
https://wiki.lckfb.com/zh-hans/dwx-cw32f030c8t6
https://wiki.lckfb.com/zh-hans/dwx-cw32f030c8t6/training/voltammeter-bootcamp/voltammeter.html
视频展示
视频1:60秒睡眠省电关机
视频2:F1/F3按键,F2为校准确认
视频3:串口折线图演示
视频4:电压电流测量对比验证
设计图

BOM


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