
开源协议
:GPL 3.0
描述
设计背景
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。
数字电压电流表结合了ADC的技术与电路测量原理,能够精确地将模拟的电压电流信号转换为数字显示,便于电子工程师直观读取和分析。这种设备不仅提高了电路测量的准确性和效率,还帮助工程师更好地理解电路行为,是进行电子设计和故障排查的得力助手,对电子工程师的工作具有重要的辅助作用。在产品应用上,数字电压电流表确保了电路设计的准确性和安全性,同时也为产品的质量控制和后期维护提供了有力支持。
硬件设计
降压模块,LDO选型
本项目使用LDO作为电源,考虑到实际的电压表头产品多在24V或36V供电的工业场景中应用,本项目选择了最高输入电压高达40V的SE8550K2作为电源。本项目没有使用DCDC降压电路来应对大压差的主要原因为避免设计过程中引入DCDC的纹波干扰,次要原因为降低项目成本。
MCU选型
为了降低大家的学习成本,本项目使用立创·地文星CW32F030C8Tx开发板(核心板)作为主控,但这并不意味着我们会对这一板块讲的更少。从培养工程师的角度来讲,正确的主控器件选型是十分重要的,这关系到项目的整体优势。
关于电压电流表,用STM32/CW32和一些其他32做了一些调试和测试。在此仅与STM32F103C8T6做比对,作为学习器件选型的参考,主要以提供思路,改善认知为主。
不要盲目的选型
在对本项目进行MCU(微控制器单元)选型时,需要综合考虑多个方面以确保选择的MCU能够满足项目需求。
明确自己的项目需求:清晰地了解项目需要多少计算能力,包括时钟速度、处理器核心的类型、是否需要浮点运算单元等。
明确项目所需的I/O端口和重要外设,如ADC外设。由于本项目为开发板项目,主要目的为调试学习,在硬件上,对I/O数量不做严格限制:即不考虑此带来的成本等问题。
CW32在本项目中的重要优势
宽工作温度:-40105℃的温度范围5.5V (STM32仅支持3.3V系统)
宽工作电压:1.65V
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... ...(STM32仅支持VDD=Vref)
稳定可靠的eFLASH工艺。
CW32的ADC主要特性
本项目需重点关注 4路参考电压源
注意事项
在复刻这个项目的时候遇到了些问题。
1、TL431元器件购买错误,设计中是插件,但是由于没有检查封装买成贴片了。
2、学习使用CW32的过程遇到了些关于没有接触过的芯片使用问题,之前接触的都是stm32的芯片,可以使用cubumx进行基础配置(当然我也学了标准库),在CW32中是使用标准移植库,和stm32的标准库还是有些区别。
演示视频
附件三
其它附件上传
附件一是BOM清单,附件二是项目工程代码,附件三是演示视频。
设计图

BOM


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