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#第七届立创电赛#N32G430电流表及快充采样

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简介：采用国民技术MCU N32G430实现的电流表，支持电压、电流、功率、纹波及电流波动图形显示

开源协议

：

GPL 3.0

创建时间：2022-08-12 12:34:28更新时间：2022-09-05 10:04:58

描述

* 1、项目功能介绍

采用国民技术MCU N32G430实现的电流表，支持电压、电流、功率、纹波及电流波动图形显示。

学习Keil5编写单片机不久，很多不太明白，通过几次参加立创训练营，真的觉得能学到很多东西，比独立学习能更快，这是为什么呢？我觉得可能有以下几个方面的原因：

1、有厂商的专业人员指导，能够快速的入门学习，并且能提供有效的技术支持；

2、有立创的各位有经验大佬帮助，有问题能够获取帮助，并且还有立创提供的元器件优惠卷、PCB打样卷，能减轻开发成本，少了后顾之忧；

3、有群里千号人员的相互帮助，就算大部分有不会，便总会有一些大佬或正好明白某块的学员能够帮助、能够解答，真的能提高学习的效率。

所以训练营的模式真的非常好，我现在制作的这个目前主要目标是实现以下功能：

1、电压、电流显示、功率显示，这个比较简单，已经实现；

2、电压纹波显示，目前也实现了基本功能，已实现；

3、充电协议分析，暂时想通过D+D-进行协议判断，但实测好像非常不准确，不知道充电协议具体应该怎么分析，有待完善；

4、电流波动图，正在完善过程中，已实现；

5、功耗统计，这个功能虽然简单，但目前对这个单片机不太熟悉，得到的每次时间有些误差，所以还在优化；

6、快充诱骗，想法是通过D+D-实现，但后面发现N32G430没有DAC功能，所以目前是放弃了。

想要的功能大部分都已实现，程序代码也放在了附件，需要自取了。

功能简单说明下：

1、Boot/SEL按键切换不同功能页，第一页是电压电流显示，第二页是电压纹波，第三页是电流波动情况；

2、BTN1/+、BTN2/-在第二页和第三页调整显示的范围，放大或缩小波形图。

不明白的可以相互讨论，感谢大家的关注！

成品图也放出来看下吧，还是比较小的，同时加了TYPE-C口，这样也比较方便。

打回来的PCB，改过一版了，因为第一版发现OLED焊接屏排线留的孔放不进去^-^

焊好的样式，本来想拍一个工作的图片，发现屏幕闪动比较厉害，拍出来的显示内容不全，干脆后面录视频时再放上来了。

三个按键，可以方便实现一些切换、调参等。

第一屏：电压测量界面

第二屏：电压纹波界面

第三屏：电流波动界面

*2、项目属性

参考训练营项目，参考项目链接： https://oshwhub.com/limengmeng12345/ji-chu-ying-usb-dian-ya-biao#P1

* 3、开源协议

GPL 3.0

*4、硬件部分

（1）供电部分

这里选的是使用LDO实现供电，为了兼容快充，选的是GM7333，这款LDO支持的输入电压达到了 40V，并且支持250mA的电流输出能力，完全满足了国民这款MCU的供电需求，并且外围电路简单，比使用降压电路更方便，体积也更小巧。

（2）主控电路

主要使用了四路ADC，用于采样电压、电流和D+、D-的电压，使用BOOT0和PB0、PB1三个IO口用于按键，RST也引出，方便调试时使用。

然后就是串口和SWD烧录口，PB6 PB7做为LED，方便程序观察状态，毕竟是新手，多留个状态灯也好判断系统有没有正常运行，后面也可以做为功能灯使用。

（3）电流采样

电流采样使用的是INA199A1做差分放大，其实也可以使用运算放大器，但最好是精密运放，但差分电阻精度要高，不然不同硬件误差比较大，比较麻烦，并且元件较多，成本上不存在优势，所以还是使用专门的电流放大的比较方便。

这里要注意的是型号后面这个A1，A 是指精度为1.5%(A B精度都是1.5%，C是1%，具体可以看手册)，1 是指放大倍率为 50倍，2 为100倍，3为200倍，即A1就是指放大50倍，精度为1.5%。选型主要是与采样电阻及MCU的采样电压相关，详细不讲了，如果想要了解可以相互讨论。

（4）电压采样

这个其实没什么好讲的吧，就是对电压进行分压，然后采样就可以了。这里的电压是使用 1:10采样，就是最后算出来的值乘以10就是实际电压了，D+ D-是1:3，结果乘以3就可以了，分压计算通过 Vadc=VIN*R2/(R1+R2)，R2是低侧电阻，就是连GND的哪个。注意：分压后最大电压不能超过供电电压(这里是3.3V)即可，不然始终是3.3V，就不能得到真实值了。

（5）OLED驱动电路

我这里使用是30P焊接OLED屏，支持SSD1306和SH1106，我自己使用的是SH1106白光的0.96屏，这个屏某鱼上比较便宜，才4-5元一个，可以考虑多买一些放着，使用方便。当然也预留了OLED外接接口。

*5、软件部分

就拿DMA实现4路ADC采样来说下吧，这个也是官方示例有一部分，然后遇到一个问题就是不知道应该实现是ADC中断后去处理数据还是要DMA处理完数据后去处理数据，在群里问，居然说去找个电路去学习下。没办法后面跑去找国民哪边的技术问，因为是初学，什么都不明白，不过实际操作一次后就能明白具体是什么作用，应该在哪处理。