CW32电流电压表

一、简介

本项目采用CW32F030立创地文星开发板作为主控单元，利用ADC功能，测量出被测量的电压和电流。

 

二、功能介绍

该电流电压表拥有电流测量功能，电压测量功能，显示功能，校准功能。

 

1.电流测量功能

测量电流时，将表的电流接口串联于待测电路中，要注意电流的流入方向。

 

2.电流测量功能

测量电压时，将表的电压接口并联在待测接口两端处，注意电压的正负极与表接口的极性相对应。

 

3.显示功能

采用3位数码管显示，数码管显示的优势在于操作简单，使用方便。

 

4.校准功能

利用按键和电位器对表进行校准，让测量结果更加可靠。

 

三、硬件说明

1.供电电路

在此电流电压表上，采用SE8550降压芯片，采用LDO降压电路，该降压芯片的输入电压值最大可达40V，相较于DCDC降压电路而言,LDO的优势在于，输出电压纹波小，外围电路简单，设计起来难度低，DCDC电路需要注意电路的设计来减少输出纹波，但较于LDO而言，DCDC电路的输出电流大，但是在项目中，由于单片机的功耗不高，采用LDO降压电路输出的电流完全够单片机使用。在电路中串联一个二极管，防止反接导致电路烧毁。

 

2.电压采集电路

利用分压电阻，避免将待测电压直接接入单片机引脚，烧毁单片机，通过分压电阻的作用，可将电压限制在单片机引脚允许的输入电压之内，保护单片机。同时在电路中并联一个二极管，实现钳位的作用，主要是通过限制电压的幅度来保护电路，避免信号过大或过小导致的损坏或故障。在该电路中设计了两组电压采集电路，以便适应在不同电压下，采用不同的档位，提高测量的准确性。

左侧是量程是0-30V，右侧量程是0-3V。当电压在0-3V内，采用右侧的电路，当电压在0-30之内时，采用左侧的电路。

在电路中使用一个10nf的电容是为了滤波，减小因输入电压波动，造成的误差

 

3.电流采集电路

通过检测采样电阻上的电压值获取当前的电流值。

 

4.LED指示灯

LED一端接单片机，一端接分压电阻，否则烧坏指示灯。

在走线时，要注意线宽，电源在在20mil以上信号线在10mil左右,ADC线在8-10mil，电流采集处的铺铜要直连，不要发散。

 

四、软件说明

（一）嵌入式必备知识点

嵌入式软件开发作为计算机科学和电子工程的交叉领域，要求开发人员具备一系列的专业知识和技能。 而基于CW32的嵌入式软件开发必备知识包括以下部分：

1. 编程语言：

• 熟练掌握C（C++）语言，这是嵌入式系统中最常用的编程语言，因为它们提供了直接访问硬件的能力，并且代码执行效率高。
• 了解汇编语言，用于编写底层驱动、中断处理程序以及性能要求极高的代码段。
• 对其他编程语言如Python、Java等有一定了解，以便在特定情况下使用。
• 了解CW32标准库的用法。

2. 数据结构与算法：

• 熟悉各种数据结构，如数组、链表、栈、队列等，以及常用的算法，如排序、查找、递归等。
• 能够根据嵌入式系统的资源限制选择合适的数据结构和算法。

3. 计算机体系结构：

• 了解处理器架构，如ARM、x86等，以及指令集和内存管理。
• 熟悉嵌入式系统的硬件组成，如微控制器、FPGA、DSP等。
• 可以很熟练的根据CW32嵌入式芯片的数据手册及用户手册，查找所需外设工作原理。

4. 嵌入式操作系统（深入知识点）：

• 掌握常用的嵌入式操作系统，如μC/OS、FREERTOS等，了解其内核、进程管理、内存管理、设备管理和文件系统等基本原理。
• 能够进行操作系统的任务设计、任务管理等，以满足特定应用的需求。

5. 硬件接口与外设：

• 熟悉常用的硬件接口，如GPIO、串口、SPI、I2C等，并能编写相应的驱动程序。
• 了解嵌入式系统常用的硬件设备，如传感器、执行器、通信模块等，并能够与之进行交互。

6. 开发工具与环境：

• 熟练使用集成开发环境（IDE），如KEIL、IAR、VISUAL STUDIO等，进行软件开发和调试。
• 掌握交叉编译器的使用，以便在开发计算机上编译出能在目标硬件上运行的程序。
• 熟悉调试器的使用，能够进行软件的断点调试、单步执行、变量查看等。

7. 系统分析与设计：

• 能够进行项目需求分析，将需求转化为软件功能需求。
• 掌握软件架构设计的原则和方法，能够设计出高效、可维护的软件系统。
• 了解嵌入式系统的实时性要求，能够设计出满足实时性要求的软件系统。

8. 测试与验证：

• 掌握单元测试、集成测试和系统测试的方法和技术，能够对软件进行全面的测试，确保软件功能的正确性和稳定性。
• 了解嵌入式系统的可靠性要求，能够进行软件的可靠性测试和验证。 只有全面掌握这些知识并具备持续学习的能力，才能成为一名优秀的嵌入式软件开发人员。

（二）开发环境搭建

1.安装keil

打开嘉立创帮助文档，分享的百度网盘文件中有keil的安装文件，双击打开，然后下一步直到完成即可。

（二） 器件包安装

安装CW32的pack包，可以从武汉芯源官网下载固件库。

 

然后，打开keil即可编写程序了。

 

五、手动焊接

打的板子如下图所示：

经过一天的焊接，活有点不好看哈，终于完成了。

烧写代码后，可以运行测量电压和电流值。

其中本程序定义了5个工作模式。

K1键用于切换显示模式。K2键设置对应模式下的参数值，并保存到FLASH。K3键返回到模式0。

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。 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_.V或._V。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_.**A。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*.**A。按下K2键后，将当前值标定为1.5A电流值。

最后感谢嘉立创指导老师的辛勤指导和工作人员的付出。