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CW32便携式电压电流表

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简介

基于地文星开发板的CW32便携式电压电流表

简介:基于地文星开发板的CW32便携式电压电流表
电压电流表训练营【立创开发板&CW32】

开源协议

GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2024-08-01 13:35:10更新时间:2024-08-27 06:36:54

描述

功能说明

按键功能:
双击K1键进入校准模式或退出校准模式,在校准模式单击K1,切换校准模式
在校准模式单击K2,设置对应模式下的参数值,并保存到FLASH,返回到模式0

5个工作模式:
模式0: 显示正常的电压电流值(上一排数码管显示电压值下一排显示电流值)
模式1: 电压5V标定值设置。上一排数码管显示5.05. 。下一排显示当前电压值在该模式下,应将万用表测量被测位,调到5.00V。 按下K2键后,将当前值标定为5V电压值。
模式2: 电压15V标定值设置。上一排数码管显示5.15. 。下一排显示当前电压值在该模式下,应将万用表测量被测位,调到15.0V。 按下K2键后,将当前值标定为15V电压值。
模式3: 电流0.5A标定值设置。上一排数码管显示A.0.5 。下一排显示当前电流值。按下K2键后,将当前值标定为0.5A电流值。
模式4: 电流1.5A标定值设置。上一排数码管显示A.1.5 。下一排显示当前电流值。按下K2键后,将当前值标定为1.5A电流值。

充电:插入TYPE-C进行充电,充电时间为1小时左右,充电电流为580ma,正在充电指示灯显示红色,充满显示绿色。

原理图

1.电源管理

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设备采用600mAh的电池作为主要电源,通过AMS1117稳压器,电池电压被转换为稳定的3.3V电压,以满足开发板的供电需求,设备通过TYPE-C接口进行充电,采用TP4056充电模块进行电池充电,电流设置为580mA,确保了充电速度与电池健康之间的平衡,为了节省电量,设备设有滑动开关,可以在不使用设备时切断电池供电,从而延长电池使用寿命。
2.电压采样电路

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本项目设计分压电阻为220K+10K,因此分压比例为22:1;ADC参考为1.5V,该参考电压可以通过程序进行配置;设计测量电压的最大值,出于安全考虑,本项目为可测试电压为0-30V
3.电流采样电路

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本项目采用低侧电流采样电路进行电流检测,采样电路的低侧经过0Ω电阻与开发板共地;检测电流输入范围为0-3A,采样电阻为2512 100mΩ,精度为±1%,功率为 1W
4.数码管显示
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本项目采用了两颗0.28寸的三位共阴数码管作为显示单元。
5.用于电压测量校准的TL431电路设计

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本项目额外增加了一个TL431电路用来提供一个2.5V的基准电压,可用于给芯片一个用于校准AD的外部电压基准,

PCB布局及实物图

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板子大小为56x74mm,3D外壳为60x82x18xmm。

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按键使用卧贴侧按

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测试电压电流的接口为螺钉式接线端子,这种接线端子可以提供可靠的电气连接,确保电流传输的稳定性。螺钉式接线端子的操作相对简单,一般只需要一把螺丝刀就可以完成接线工作,提高测试效率。

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电池连接使用插拔式端子易于调试时的连接和断开。

实物图

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注意事项

1.电源问题:由于电池最大电压为4.2v,经过AMS1117-3.3v后输出的不是3.3V,实测2.8V左右,由于CW32单片机工作电压为1.65V 至 5.5V之间,正常使用也没问题,使用久的话数码管亮度可能下降,使用AMS1117是为了消耗库存,如果介意的话需要自己修改LDO。
2.3D外壳问题:由于高度设计小了,导致上壳装不上,又不想开发板焊在底板上,只能不用外壳了,直接裸板使用了。
3.程序问题:由于PCB布局,修改了IO口,所以跟训练营的PCB不匹配,具体请查看原理图,按键为2个,所以按键功能也不一样。

标定功能演示

在附件视频里

设计图

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