
CW32电压电流表
简介
本项目使用立创·地文星CW32F030C8T6开发板作为主控,可同时显示电压电流。显示上使用了两个3位数码管分别显示电压与电流,使用TYPE-C接口供电。两个TYPE-C输入与输出可同时测量电压与电流
简介:本项目使用立创·地文星CW32F030C8T6开发板作为主控,可同时显示电压电流。显示上使用了两个3位数码管分别显示电压与电流,使用TYPE-C接口供电。两个TYPE-C输入与输出可同时测量电压与电流开源协议
:GPL 3.0
描述
一、实物展示
3D效果图
实物图
二、设计摘要
本项目使用立创·地文星CW32F030C8Tx开发板(核心板)作为主控,可同时显示电压电流。显示上使用了两个3位数码管分别显示电压与电流,并预留SPI的LCD屏幕接口。使用TYPE-C接口供电,并预留2PIN连接器。测量接口使用4个香蕉头分别测量电压与电流,TYPE-C输入与输出;注意TYPE-C与香蕉头不可以同时连接外部电源,测试电流时注意电流方向,使用低端测量;使用TYPE-C测量电压电流时如果无法测量则其中一端TYPE-C反插。电流表具有校准功能,使用更高位数测量仪器校准能获得更小的测量误差。 ## 三、总体设计框图四、部分硬件电路说明
由电压测量端给系统供电仿真图,当测量电压大于8V且能输出一定的电流能力时可以不单独给电流表供电,输入的电压越大,NMOS的功耗越高,注意散热,选型VDS需要选压差比较大的,为安全起见建议测量电压不大于60V。
电流采样端选用较小的电阻电流损耗较小,INA181A2固定放大50倍电压,ADC读取放大后的电压算出理论电流值。
此为电压校准与模拟电流校准的接口,正常使用时请勿短接H4与H5。当无多个电源与电子负载时可使用模拟电流的校准方法。
模拟电压校准方法:使用大于15V的电源给电流源供电,短接H4,用已校准的万用表测量电压端口(V+、GND),调节滑动电阻时万用表处在5V或者15V的校准电压档位,电流表进入模式1与模式2进行校准。
模拟电流校准方法:检测电流的方法实际上是测量采样电阻两端的电压,校准时可以通过给单片机ADC口指定的电压值来校准。去掉采样电阻,短接H5,使用万用表测量ADC_IN12端口的电压,调节滑动电阻使电压为指定电压后进入校准模式。模式3校准0.5A时万用表变压显示为0.005Ω500.5A=0.125V。模式3校准1.5A时万用表变压显示为0.005Ω501.5A=0.375V。
演示视频为实际电压与电流校准,未使用模拟校准的方式。
实际电压校准方法:H4与H5断开,正常开机,电压测量端输入指定电压值进入校准模式。
实际电流校准方法:H4与H5断开,正常开机,电流侧量端串联进入负载(低端检测),电子负载恒流0.5A或者1.5A,进入校准模式。
五、部分程序说明
提示:放置程序流程图,并在附件中上传源代码。
为校准前读取的电压电流值为理论值,因存在硬件误差,进行校准后会更精确。X15为15V输入电压在22K与1K电阻分压后读取的电压,基准电压为1.5V。12位ADC为4096。IX05为输入电流为0.5A,采样电阻0.005R,放大50倍后为0.025。
六、注意事项
电压电流测量请勿反接。电流测量电流表的正极接被测负载的负极,电流表的负极接GND。
TYPE-C测量端口与香蕉头测量端口请勿同时使用测量。
七、校准方式
校准时以更高精度的仪器作为参考。
本电流表定义5个工作模式,K1键用于切换显示模式。长按K1键3秒设置对应模式下的参数值,并保存到FLASH。
模式0: 显示正常的电压电流值(上一排数码管显示电压值*.V或.*V自动切换,下一排显示电流值,_.**A)
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_.V或._V。在该模式下,应将万用表测量被测位,调到5.00V。 长按K1键3秒后,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_.V或._V。在该模式下,应将万用表测量被测位,调到15.0V。 长按K1键3秒后,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_.**A。长按K1键3秒后,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*.**A。长按K1键3秒后,将当前值标定为1.5A电流值。
八、校准演示视频
电压校准演示(外部电压校准,H4、H5端子请勿短接) 电流校准演示(外部恒流源校准,H4、H5端子请勿短接)设计图

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