CW32F030C8T6电压电流表

一、设计背景

• 采用核心板加扩展板设计理念，采用插件器件设计，让学习更能简单，让探索能更深入；
• 核心板选用国产武汉芯源半导体CW32为主控，同时兼容同类型其它款式开发板；但CW32更有优势。
• 项目综合程度高，实用性强，设计完成后可作为桌面日常仪表使用；
• 项目学习资料丰富，包括电路设计教学、PCB设计、代码编程的学习以及工程师调试能力的培养   

二、硬件设计

1、供电电路

考虑到实际的电压表头产品多在24V或36V供电的工业场景中应用，本项目选择了最高输入电压高达35V的78M05作为电源。可提供5V 500mA的供电。

2、MCU的选型分析

本项目使用立创·地文星CW32F030C8Tx开发板(核心板)作为主控，明确项目所需的I/O端口和重要外设，如ADC外设。由于本项目为开发板项目，主要目的为调试学习。

3、电压电流采样电路

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4.电压采样

本项目设计分压电阻为100K+10K，因此分压比例为11:1 ，分压后的电压传给ADS1115芯片，ADS1115芯片可检测0-5V的电压 最大输入电压55v。 ADS1115 可提供4路16位高精度电压采样

电流采样电路

采用INA240 器件一款电压输出、电流检测放大器，具有 增强型 PWM 抑制功能，可在独立于电源电压的 –4V 至 80V 宽共模电压范围内检测分流器电阻上的压降。 负共模电压允许器件的工作电压低于接地电压，从而适 应典型螺线管应用的反激周期。增强型 PWM 抑制功能 可为使用脉宽调制 (PWM) 信号的系统（例如，电机驱 动和螺线管控制系统）中的较大共模瞬变 (ΔV/Δt) 提 供高水平的抑制。凭借该功能，可精确测量电流，而不 会使输出电压产生较大的瞬变及相应的恢复纹波。 

本项目设计的采样电流为6.6A，选择的采样电阻（R0）为10mΩ
采样选型主要需要参考以下几个方面：

1. 预设计测量电流的最大值，本项目中为6.6A，  输出电压0V-3.3V  对应0A-最大量程电流， 放大50倍  3300mV / 50 =66mV,    检测电流=66mV /  检测电阻。如5mΩ就是13.2A.
2. 检流电阻的功耗，应当根据该参数选择合适的封装，本项目考虑到大电流时的功耗（温度）问题，选择了3W封装的金属绕线电阻
3. 检流电阻上电压的放大倍数：A2系列的放大倍率为50。

5、OLED显示

0.96寸oled，分辨率128*64，ssd1306驱动，iic通信

6、输入输出以及测试点

1.测试点数据是分压或者放大之后的数据，只能用作数据采集不能做输入

2.上方接口接供电（供电高于5v芯片才能工作），下方接口接负载，可采集两路单独的电压电流数据。

7、成品

电压电流采集单位都为mA,mV.

     电压采集

    电流采集

  双路数据