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电压电流功率表

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简介:此电压电流功率表是基于STC15单片机结合24位A/D模数转换芯片制作的一个三位检测表头,制作完成后期的作品直接可以用于电压、电流、功率测量及计算。同时祝福开源平台三周年生日快乐!!#开源平台三周年#
开源协议:GPL 3.0
创建时间:2022-11-25 21:40:00更新时间:2022-11-28 10:31:51

描述

描述:

  • 也算是自己制作的第一个电流电压功率混合检测仪表,利用了STC15W408AS 单片机配合TM7707模数转换IC, 电压基准TL431(LM385)焊接调试校准之后,可以进行电压、电流、功率的实时测量、还加入了负载阻抗测试。
  • PCB设计供电电压直接连接单片机和A/D采样及1602液晶屏相连确保输入电压的稳定,支持5~30VDC宽电压供电,超过该范围请给表头独立供电。
  • 如果用来测量电池的容量,请确保电池带保护板或者其他低压测量保护装置,表头不带低电量停止功能,注意直流测量正负极以防炸鸡风险,本人已告知测量风险,如有意外产生与本人无关,自己负责吧。

 

一、电压电流功率表基本参数

1、供电电压:5-35Vdc

2、电压量程:0-60V

3、电流量程:0-10A4 功率统计:0-4KW

5、电阻计算:0-10K

6、安时统计:0-1000AH7 秒表计时:0-100小时

 

二、接线图

备注:1和2表示输入 ,3和4从表头输出连接负载比如说灯泡,红正黑负将用电器改为充电器,即可测出充电电流,接线无需更改。

注意:图上的粗线连接的时候尽量用足够粗的线,能够通过足够大的电流,细线一般为信号线,一般线材PVC或者硅胶软线即可。如果是长期使用的话,我一般建议将导线线直接焊在PCB板上,以减小接触电阻和端子氧化造成接触不良的可能。

 

三、各模式功能介绍(具体请看附件电流电压功率表说明书)

  • 模式1:功率电阻显示模式√
  • 模式2:安时统计模式√
  • 模式3:微调模式√
  • 模式4:校正模式√

 

四、制作过程中的要点

  • PCB设计时电压基准设计了TL431和LM385,在焊接时候请二选一焊接,不需要焊接两个。
  • 液晶显示屏1602的对比度调节可调请购买立式,当然了设计的时候我也增加了焊盘,卧式也可以安装下,但是考虑到安装后1602显示屏后就没法调节了这个问题,所以需要购买立式。
  • PCB上2mR标记为康铜丝检流电阻(脚距10MM 直径2.5MM
  • CN1/CN2接线端子采用黄铜拉伸焊接式 PCB-9M3或PCB-9M4均可
  • 为保证电流电压功率表的准确性,PCB上的电阻电容尽量采用高精度低温漂(堆料法则:什么电子奇怪法则,当自己的PCB很LOW时,用很贵的元件堆料,某些用镀金引脚也不是不可以,以提高作品逼格。 )

 

五、现存几个小问题(不足,也希望复刻的群友一起帮忙改进)

  • 没有设计制作一个外壳。
  • 在设计DC电源插座的时候没有考虑好尺寸,显示屏插入母座会被顶住,后来强行采用卧式安装,美观性不是很好,勉强能用。
  • 本人因为条件限制,没有精度特别高的电源,也就是我的电压电流表在校准的时候是用一般的可调电源进行校准的,可能精度方面是好的电源校准出来的准确,希望有条件的创友大胆帮我尝试。谢谢!

六、关于打样、焊接

1、打样直接可以用附件用编辑器打开进行打样,默认打样选项。

2、焊接先焊接贴片后直插,元件不多,焊接较为方便。

七、烧录程序校准调试

1、烧录:本工程提供程序源码,(有能力的直接可以改进程序,不太懂的直接可以编译烧录)在STC官网下载最新ISP下载软件。

 

注:烧录器TXD接板子RXD ,RXD接板子TXD GND接板子GND 按此接好,插入电脑,找到对应COM口,打开ISP软件,选择芯片STC15W408AS,选择HEX文件,按上图选项勾选好,点击下载,插上板子电源进行烧录。

2、校准调试:

  • 断开输出端的负载;
  • 按住按键通电选“Mode4”进入校正模式:
  • 屏幕提示“Releasekey”时松开按键;
  • 屏幕提示“Input0.000A”确保电流为零,按键一次进入下一步:
  • 屏幕提示“Input5.000V”时输入5V电压,按键一次进入下一步:
  • 屏幕提示“Input3.000A”时输入3A电流(不用管电压为多少),按键一次进入下一步;
  • 屏幕提示“Finish”校正就完成了(完成后保存数值,过程中可以断电取消校正)

 

校准完成之后电压电流功率表就可以正常使用了

                                        成品效果图 (少了外壳就像缺了点啥)

 

3、电压实测(这边是跟万用表对比)

校准用的电源不是特别好,精度马马虎虎,有精度高的创友校准之后,准确度应该不错

 

八、结尾

1、固件源码、芯片手册、使用说明都在附件里,直接可以下载使用。

2、电压电流表功率表只能测直流电压,测量时一定要注意正负极,接反可能烧毁表头,也可能炸鸡。(本人友好提醒)

3、关于校准:这只是心里作用,没有好的电源也没关系,可调电源配合精度较好的万用表一起校准,校准后也能达到不错的效果,有专业仪表的,那校准之后那就是追求极致体验了..........

新人开源请多关照,有啥讲不对的地方请各位大佬指出!!!

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
BOM_电压电流表定稿V2.1.csv
514
2
电压电流表源码+使用手册+芯片手册.zip
1289
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