CW32F030C8T6电压电流表

题目要求

立创·地文星-CW32F030C8T6电压电流表

官方资料

https://wiki.lckfb.com/zh-hans/

题目分析

对于电压的采集降压进行ADC采集，通过12位ADC，设定参考电压-2.5V，从而将0~30v的电压缩小。得到模拟量在通过代码将实际电压值转换出来。
对于电流的采集，通过高侧采样电阻，从采样电阻上流过的压降在通过运放放大mv级别电压从而让ADC采集获得模拟量，在进行数据转换获得。

原理图设计说明

原理图.png
一. MCU的选型本项目使用立创·地文星CW32F030C8Tx开发板(核心板)作为主控本项目使用立创·地文星CW32F030C8Tx开发板(核心板)作为主控
CW32在本项目中的重要优势
宽工作温度：-40到105℃的温度范围
宽工作电压：1.65V~5.5V
超强抗干扰：HBM ESD 8KV 全部ESD可靠性达到国际标准最高等级（STM32 ESD2KV）
本项目重点-更好的ADC：12位高速ADC 可达到±1.0LSB INL 11.3ENOB 多种Vref参考电压（可以选择内部1.5V，2.5V参考电压）也可以选择外部参考电压。从而在不同的电压测量可以使用不通的精度测量
稳定可靠的eFLASH工艺。

二.电压采样电路
本项目设计两组分压精密低温漂电阻为200K+10K/100K+10K，
分压比例为 20:1（ADC_IN11）和 10:1（ADC_IN6）使得输入的电压成比例缩小经过ADC测量得到数字量从而进行换算成电压值，使用低温漂高精度使得测量值的精度会更准确。

分压.png
三.电流采样电路
本项目采用的采样电路是使用5mr采样电阻进行电流检测，当电流流过采样电阻会在上面产生电压值，而这个电压值由于很小从而进行运放进行放大电压值，在通过ADC采样获取具体数值。
电流.png
四.拓展电路
a.采用单色OLED进行数据的显示，使用插接屏幕目的是为了节约学习成本，使得OLED具有拓展性。
b.使用一个无源蜂鸣器进行提示作用，因为是无源蜂鸣器需要给定相应的频率进行驱动，从而使用CW32的PWM输出，
蜂鸣器.png
c.在便携性上弥补了外带时没有电源的尴尬场面，可以开关选择通过锂电池进行工作，也可以使用开发板上的TYPC供电，多种选择。并且具有锂电池电量检测，当电压过低时会使用蜂鸣器进行提示。充电电路是使用开发板上自带的TYPC在工作时同时充电。使用的充电芯片TP4O56也是一个经典充电芯片，便宜好用，并且具有充电检测和充电完成提示，从而更加方便。

锂电池充电电路.png

电源启动电路.png

电池电量采集电路.png
d.LED是最明显提醒信号的东西，在我的电路上具有3颗LED，绿色LED是整个电源电路3.3v电压的正常显示。红色LED是锂电池缺电，充电显示，蓝色LED是电池充满显示。

PCB设计说明

一.在画板时就先想好自己需要一个怎么样形状，大小尺寸，怎么去使用的外形。
二.犹豫需要过大电压，电流尽可能的铺铜补强，对于信号线不要太多弯曲。

软件说明

ADC（Analog-to-Digital Converter，即模拟-数字转换器)是电子系统中不可或缺的关键组件，它将连续的模拟信号转换为数字信号，为数字处理和分析提供了可能。ADC在信号转换、测量与数据采集、控制系统输入以及通信与信号处理等方面发挥着重要作用，其广泛的应用促进了各行业电子设备的智能化和精确控制，是推动现代科技进步的关键因素之一。从而为了实现电压电流同时采样，使用ADC序列通道采集，在CW32中序列通道有4组。电压电流均采用均值滤波从而获得稳定的值。

通道.png
一.电压采样
电压均值.png