#第七届立创电赛#泠鸢yousa版USB电压电流表

*1、项目功能介绍

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暑期训练营的小项目之一，新手小白练手用的基于N32G430C8L7+INA199制作的USB电流表，精度1%，可以查看USB工作时候的电流，工程为中规中矩的不支持快充显示的5V表。

主要的亮点在于板子改画为了泠鸢yousa“痛板”，采用彩色丝印效果会更好。

 

*2、项目属性

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部分原创，主要仿制了2022暑期训练营官方案例。

 

* 3、开源协议

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使用GPL3.0开源协议；

 

*4、硬件部分

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可参见【训练营官方案例】USB电流表

主控

N32G430C8L7 微控制器产品采用高性能 32 位 ARM Cortex™-M4F 内核，集成浮点运算单元（FPU）和数字信号处理（DSP），支持并行计算指令。最高工作主频 128MHz，集成高达64KB片内加密存储Flash，并支持多用户分区权限管理，支持16KB 的嵌入式 SRAM。内置一个内部高速 AHB 总线，两个低速外设时钟总线 APB 及总线矩阵，支持40个可复用 I/Os，提供丰富的高性能模拟接口，包括1个12位 4.7Msps ADC，支持16个外部输入通道和3个内部通道，同时提供多种数字通信接口，包括 4个U(S)ART、2个I2C、2个SPI/I2S、1个CAN 2.0B通信接口。N32G430C8L7 微控制器产品可稳定工作于-40°C 至+105°C的温度范围，供电电压2.4V至3.6V，提供多种功耗模式供用。本次案例使用的资源不多，使用内部的时钟已经开源满足设计需求，所以无需外接时钟电路。

复位电路、BOOT电路

本次设计电路板按照“痛板”设计，板子足够大，复位电路和BOOT电路使用了两个2P排针短接使用。

烧录接口

参照案例上把对应的接口使用2.54间距的排针引出作为烧录使用。

电压转换

本次案例使用的MCU虽然支持最大电压是5V，但考虑到了可能USB的电压或其他电压上有着不稳定的电压因素，所以使用了一个6V转3.3V的LDO给芯片供电使用，就算在供电不稳定的情况下，MCU也能正常工作。需要注意的是，LDO输入和输出必须接上22uF和100nF的电容。

电流采样、USB输入/输出

USB输入/输出

USB输入端使用的是一个带Type-A的公头的半截数据线，直接焊到电路板对应焊盘上。USB输出端使用的是一个4P沉板的母座，为了适配公版外壳使用，这个母座最大的额定电流是1.5A,实测到2.5A，但不适合长期工作在这个电流下，如需使用更大的电流，请自行更换。

电流采样

电流采样部分的是INA199B1DCKR电流感应放大器，（也称为电流传感放大器）常用于过流保护、针对系统优化的精密电流测量或闭环反馈电路。该系列器件可在独立于电源电压的–0.3V至 26V共模电压下感应分流电阻器上的电压降。共有三种固定增益可供选择：50V/V、100V/V和 200V/V。该系列器件采用零漂移架构，偏移较低，因此在进行电流感测时能够将分流电阻器两端的最大压降保持在最低10mV的满量程。参数如下：

• 共模范围：–0.3V至26V
• 偏移电压：±150μV（最大值）
• 支持 10mV 满量程分流压降
• 静态电流：100μA（最大值）

电压采样

电压采样部分由两颗电阻构成的分压电路组成，其原理就是电阻串联分压的知识，其原理图如下：

显示部分

显示部分的是使用的是0.91寸4P的白色OELD屏幕模块，采用IIC通信，显示效果清晰。

注意事项

原本是把头发都描出来的，但是工厂表示太细太尖了板子不好铣，所以就改画成了弧形的有一些留白，大家在画板子的时候也要结合工厂生产实际情况，不然没法加工。

硬件图片欣赏

*5、软件部分

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可参见【训练营官方案例】USB电流表

编译参数

• 编译器：ARM Compiler version 5 (-O0)
• MDK版本：5.36
• 调试器：正点原子无线调试器（普速版）

 

*6、BOM清单

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可参见【训练营官方案例】USB电流表

 

*7、大赛LOGO验证

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*8、演示您的项目并录制成视频上传

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演示视频详见B站：https://www.bilibili.com/video/BV1u14y147on?share_source=copy_web