查看: 1862  |  回复: 1
GD32 MCU 开发板 Workshop 报告:电压电流表
dll225
1
主题
3
回复
发表于2019-05-21 20:41:26 | 只看该作者
1# 电梯直达

 

一、 方案简介


本方案是用GD32E231做主控,实现简单的电压电流表,电路设计简单,成本低,实用性较高。


二、 GD32MCU 产品的介绍


GD32MCU 主要规格


72Mhz的cortex m23内核。
2Msps的内置ADC。
64KB flash,8KB SRAM。
timer,RTC,usart,spi,i2c,i2s全都有。
内置比较器,内置运放。

GD32MCU 各模块的性能优势

内核指令效率比m0+内核更高。
内置ADC速度较快。
各项外设资源丰富。
有内置opa,这点比较有特色。

三、 方案介绍+方案系统框图
考虑到时间有限,GD32E231又是新品,需要试用熟悉,所以方案使用GD32E231-start开发板来实现,在调试过程中先用熟悉的模块来实现功能,后期再进行优化。
 点击查看大图 
四、 照片示例和功能的实现

主控是GD32E231,电压检测是电阻分压(10K+1K,焊接在MAX471模块上)后进入MCU的ADC采样,然后计算出电压值。

 

电流是通过电流放大器MAX471,其内置测流电阻为35毫欧,并放大输出电压,再经过ADC采样计算出电流值。
最后电压电流值通过MAX7219驱动数码管显示出来。
软件代码根据官方例子01_GPIO_Running_LED来修改,使用资源包括ADC及相应DMA,GPIOA,GPIOB。初始化完成后进入循环,每半秒钟启动一次ADC,采集电压数据和电流数据,经过计算后显示在八位数码管上,左四位显示电压值,固定小数点后两位分辨率。右四位显示电流值,固定小数点后三位分辨率。

 

 

本着成本优化的原则后续还可以改进:

 
1:杜邦线连接过不了较大电流,所以电流一大地就漂了,测量值就明显偏低。好在功能验证没问题,做成PCB可以解决这个问题。
2:去掉MAX471,使用低端电流检测方式,利用内置OPA放大。
3:直接使用GPIO驱动数码管,这就不适合8位数字,可缩减为四位数字,轮流显示电压电流值。

五、 代码分享(粘贴部分代码,主要以压缩包的形式)
软件是IAR版本,调试SPI驱动MAX7219不成功,遂改为相应的GPIO口软件模拟时序。

void led_config(void)
{
 // next for max7219   
delay_1ms(10);
spi_cs_1;
spi_cs_0;
Write_Byte(0x0c);//open
Write_Byte(0x01);
spi_cs_1;
spi_cs_0;
Write_Byte(0x09);//decode
Write_Byte(0xff);
spi_cs_1;
spi_cs_0;
Write_Byte(0x0b);//all display on
Write_Byte(0x07);
spi_cs_1;
spi_cs_0;
//Write_Byte(0x0f);//test
//Write_Byte(0x01);
spi_cs_0;


ADC采集也是用了例程代码,软件触发,一次扫描8个通道(以备后续需要),然后DMA,取DMA结束标志的方法有点问题有待研究,好在需求不高,改为等待半秒再刷新显示。

完整代码,IAR8.21 :

GD32E231电压电流表.zip 

dll225
1
主题
3
回复
发表于2019-05-22 18:44:54   |  只看该作者
2#
右边是用作对比的成品USB电压表,因为电阻分压,本电路可以测35V电压,max471支持到36V。这个范围还可以拓宽,但就会影响电压分辨率了~~

主题

回复
  • 温馨提示: 标题不合格、重复发帖、发布广告贴,将会被删除帖子或禁止发言。 详情请参考: 社区发帖规则
  • 您当前输入了 0 个文字。还可以输入 8000 个文字。 已添加复制上传图片功能,该功能目前仅支持chrome和火狐

禁言/删除

X
请选择禁言时长:
是否清除头像:
禁言/删除备注:
昵 称:
 
温馨提示:昵称只能设置一次,设置后无法修改。
只支持中文、英文和数字。

举报

X
请选择举报类型:
请输入详细内容:

顶部