#第四届立创大赛#低功耗动态电流，电压，功耗记录表 - 嘉立创EDA开源硬件平台

注：*为必填项。 【请在报名阶段填写 ↓】 *  简要介绍作品：        低成本低功耗，功耗记录表。可以测量待测设备的电压，电流。并根据时间计算设备的功耗。按每秒采样一次，最低可以达到30ua的平均电流。1颗1600mah的锂电池可以持续工作至少50000小时。过压，过电流报警。集成一个可调电压源，输入电压4.5-26V，输出2-24V，最大电流2A。 【请在竞赛阶段填写 ↓】 *  一、作品详情；        低功耗功耗记录表。共有三种模式         1.低功耗模式，串口每秒输出1次测量结果，关显示平均电流30uA以下，开显示300ua。此状态下，测试的是瞬时电流与电压，主控与AD采样每秒只工作10ms左右。对需要长时间监控，没有突发电流的设备比较适合。优点是功耗低，可以用电池供电，缺点是测量的是瞬时电流电压，数据不是真实数据。         2.普通模式，串口每秒输出4次测量结果，关显示平均电流350ua左右。开显示600ua左右。此状态下，AD芯片全时间工作，140us采集一次电压，140us采集一次电流，采样频率达到3500Hz。采集1024次数据后求出平均值。这段采样时间286.72ms，主控处于休眠状态。所以每286.72ms唤醒一次读取数据。在这个模式下，测量电路中的电流一直处于AD芯片的监控下，采集回来的数据是比较准确的。不过得到的是平均数据，无法得到实时数据。         3.高速模式，这个模式是不休眠，单片机不间断的读取数据，发送数据。采集到的数据与普通模式是一样的。不过单片机可以得到多一些的采样数据，每秒大约60次数据，可以通过串口发送。工作电流30ma。这个模式对测量没有什么提高，性价比不高。 电路参数 1.测量电压，量程0.001V-36V，精度+-2mV。 2.测量电流，量程0.0001A-2A，精度+-0.1mA。 3.可3种工作模式可选。 4.成本低，采用STM8L152主控，INA226电流电压检测芯片，低功耗12864液晶屏。整个电路板成本低。（主要是这个通用低功耗屏挺贵，用定制的低功耗屏会便宜很多） 5.可按时间记录待测设备功率，计算时间段内的功耗。 6.集成一个可调电压源，输入电压4.5-26V，输出2-24V，最大电流2A。（调节好可以给锂电池充电，再做些保护就好了） 7.可设置电压，电流报警值，过压过流可提示报警。 *  二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题；        主要难点就是考虑产品的平衡性，既要便宜，精度也不能太低，最主要是功耗要低。本次设计的电路主打的就是一个性价比。 1.主控，功耗要低，并且价格适中，稳定性高。所以选取了很成熟的STM8L系列产品。大部分使用环境并不会用到上KHz的采样速度，而且既然是低功耗产品，也就意味着产品本身功耗就要低，所以没必要选取高速MCU。 2.AD芯片。选取的是TI的INA226芯片，相对单片机的12位AD，这款产品是16位AD。实际测试中这款AD芯片比单片机自带的AD要稳定，精度更高。价钱也合理。24位芯片相对都比较昂贵，再加上对电路和外围要求太高，这将会大大提高成本。 3.低功耗设置，最低功耗时，采用休眠间歇唤醒工作的方式。1S采样一次，每次AD采样需要10ms左右，更新一次液晶屏显示需要80ms左右（有定制的低功耗段码屏可以大大降低这个时间，从而大大降低整个电路的功耗）。液晶屏保持显示的电流是60uA。休眠时电流11uA。平均下来，不开显示功耗应该在50uA左右。持续开显示在300uA左右。 *  三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点；         硬件主要考虑的就是怎样保证整个电路的低功耗，对元件的选型。保证AD采样电流的稳定，一些小功能的添加。         软件方面主要做低功耗休眠，唤醒采样，数据记录，液晶屏显示。把休眠时不用的电路直接断电。做低功耗还是要合理分配休眠时间，尽量缩短工作时间，不工作的部分尽量断电。 *  四、作品材料清单；        主要元件          1.STM8L152R8T6          2.INA226          3.SY8303          4.XC6201          5.AO3401          6.12864液晶屏          7.按键          8.接线端子          9.电阻，电容 *  五、作品图片上传；（PCB上须有大赛logo标识并拍照上传，若无视为放弃参赛）   *  六、演示您的作品并录制成视频上传；（视频内容须包含：作品介绍；功能演示；性能测试；PCB上大赛logo标识特写镜头，若无视为放弃参赛） https://diy.szlcsc.com/attachments/2019/9/bmaXqffscT739YFeC8FFnY3PBgnFuEoWzMzscByP.mp4    七、开源文档。