在實際測試中，不管是研發還是維修，我們經常需要測量設備的電壓電流，根據這個情況，我做了一個電壓電流表。
單片機：由于手頭上STC89C52RC很多，而且這也是大多數人比較常用的，所以我用了89C52RC做處理器。
ADC采樣：這個單片機沒有內置ADC，我采用XPT2046做ADC采集，XPT2046不僅精度高（12位ADC），
而且有四個通道，還很便宜，非常適合ADC采樣。
基準電壓：由于隨著輸入電壓與負載的波動，會使得XPT2046的電壓不是標準的5V,雖然XPT2046內置了
基準電壓，但是太小了，會導致這個表的量程不夠，所以我采用了TL431產生一個基準電壓。
采樣電阻：電流采樣使用一個0.1歐姆1%精度，2512封裝的貼片電阻，如果有1A電流，則產生0.1W的功耗，
取樣電阻不會發燙，但是此時電阻只有0.1V的電壓理論ADC采集是沒問題，但是如果流過0.1A，
那只有0.01V的電壓，ADC采樣就不合適，所以需要放大。電壓采樣采用兩個0603的電阻并聯，
由于接了跟隨器，所以這兩個電阻可以取大一些降低功耗（雖然問題不大）。
放大電路：采用LM358，一路做電流采樣的放大，本項目是放大10倍，另一路做電壓采樣跟隨器。
LM358存在零點漂移，所以在設置放大倍數的適合可能需要進行微調。
顯示：使用了OLED，測試0.96寸的，實際可以使用0.91寸即可。
電路原理圖(json格式的):如下：
PCB文件(json格式的):
制作出來的實物圖如下：
校正方法：接入負載，輸出一個足夠大的電流，1A最好，然后測試取樣電阻的電壓，應該是0.1V，然后可以微調LM358的電阻使得OLED的顯示正確，也可以在代碼微調，代碼里面有微調系數。附加功能：加了三個按鍵，可以額外開發更多功能。代碼留有很多開發的余地，并且可以自己編程序顯示電阻和功率。
單片機源程序如下:- #include "oled.h"
- #include "bmp.h"
- #include "xpt2046.h"
- typedef unsigned int u16;
- #define v_verf 3.6 //基準電壓最大值
- #define v_aver 2 //分壓比例
- #define v_correction 1
- #define i_correction 0.95
- void delay(unsigned int i)
- {
- while(i--);
- }
- void v_datapros()
- {
- u16 v_value;
- u16 v;
-
- delay(50000);
- v_value= Read_AD_Data(0xD4);
- delay(50000);
-
- v=(float)v_value*v_verf/4095*1000*2; //4944
-
- OLED_ShowChar(8,2,v/1000+0x30,16);
- OLED_ShowChar(16,2,'.',16);
- OLED_ShowChar(24,2,v%1000/100+0x30,16);
- OLED_ShowChar(32,2,v%100/10+0x30,16);
- OLED_ShowChar(40,2,v%10+0x30,16);
-
- }
- void i_datapros()
- {
- u16 i_value;
- u16 i;
- delay(50000);
- i_value= Read_AD_Data(0x94);
- delay(50000);
-
- // OLED_ShowChar(8,6,i_value/1000+0x30,16);
- // OLED_ShowChar(16,6,i_value%1000/100+0x30,16);
- // OLED_ShowChar(24,6,i_value%100/10+0x30,16);
- // OLED_ShowChar(32,6,i_value%10+0x30,16);
-
- i=(float)i_value*v_verf/4095*1000*i_correction; //ma
-
- OLED_ShowChar(8,6,i/1000+0x30,16);
- OLED_ShowChar(16,6,i%1000/100+0x30,16);
- OLED_ShowChar(24,6,i%100/10+0x30,16);
- OLED_ShowChar(32,6,i%10+0x30,16);
-
- }
- void main(void)
- {
- OLED_Init(); //OLED初始化
- OLED_Clear();
- // OLED_DrawBMP(0,0,128,1,BMP1);
- delay(50000);
- while(1)
- {
- v_datapros();
- i_datapros();
- }
- }
Keil代碼和立創格式的json文件下載:
代碼.7z
(122.63 KB, 下載次數: 151)
2022-6-16 15:02 上傳
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