
开源协议
:Public Domain
描述
硬件部分
1.电源供电电路
【1】原理图不仅体现了各元器件的引脚连接,而且还可以指出电路设计时电流的流向,先通过电解电容滤低频滤波,然后通过小容量电容滤掉高频噪声。
【2】设计DC插头时应注意DC插座的内径。常见有DC2.1、DC2.5,确定好电源接头与DC座是否合适。
【3】根据李工实物测试本电路供电电流不超过100mA,所以采用手头有的120mA保险丝,48V耐压,芯片78L05
【4】增加两处TP测试点方便进行供电确认以及自测,并且因为共地所以精度理论很高,没有额外干扰,甚至不需要GND线
2.电压采样电路
【1】常见的电池电压采样电路类似于右侧低侧电压电路,通过两个10K电阻平均分压采集外部电压。U=AD/4096×Vref×2
【2】高侧电压采样电路使用220K+10K电阻分压,U=(R/R总)xU源-->U_ADC=10K/(220K+10K)×V测,由参考电压为1.5V可知最大可测量34.5V电压。U=AD/4096×Vref×(220K+10K)/10K
【3】通过二极管正向钳位,当测量电压过大时引脚电压被强制钳位到5V+压降,防止芯片引脚损坏。二极管钳位电路和限幅电路详解
3.电流采样电路
【1】通过100mR的采样电阻进行电流的采集,项目设计量程为0-3A,P=I²R-->9×100mR=900mW,所以功率应选用常见的1W封装电阻(商城卖完了改为了2W)。
【2】电路中采用引脚直连,并未使用电流感应放大器,所以电压放大倍数为1。I=U/R,通过ADC引脚的采集值计算出测量电流:I=AD值/采集量程×参考电压/采样电阻-->I=AD/4096×Vref×10
【3】通过串联1K电阻进行限流防止损坏ADC引脚,并且与后端电容构成RC低通滤波器,降低高频噪声。
【4】Layout时采样电阻应使用开尔文接法。
4.TL431基准电压
电容作用为去耦,如果常见的接在A和R之间可能引起自激振荡,但一般无所谓
通过使用TL431电路提供2.5V基准电压(实测大约2.48V),由芯片手册可知当芯片1、2脚相连时VKA=VREF。
IKA建议电流最大1mA,限流电阻R=(5V-2.5V)/0.001A=2.5K。但是芯片灌电流可达100mA损害不大。
100mA为例P=UI=2.5V*100mA=0.25W所以限流电阻应当选用大于0.25W功率电阻。
5.显示、操作电路
【1】请不要习惯性的将数码管网络扇出后再连接电阻,会导致上下数码管DIG网络重名进而导致网络错误信号同时给到上下数码管且原理图期间DRC编译不报错,一旦错误必须重新制板非常麻烦
【2】通过使用两个0.28寸三位共阴极数码管作为数据显示。由数据手册可知数码管驱动电流最大35mA,驱动电压2.7V-2.9V,单片机IO口可以输出3.3V电平,灌电流输入最大25mA,R=U/I-->3.3V/0.025A=132Ω。所以采用300R电阻->3.3V/300R=11mA可点亮数码管。
软件部分
1.编译器部分
本次训练营在交流群里最多的问题主要是软件安装,新版本KEIL已经到达2024年5月的5.40版本下载链接,新版本中已经不再提供AC5编译器而且CMSIS也更新到6.1.0,这对于大部分官方例程无法正常编译。需要将这两部分进行修改后再进行编译。CMSIS中使用5.X.X版本非常重要
2.程序部分
程序参考官方例程进行编写,详情看官方例程即可
设计图

BOM


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