MicroPython 电子负载 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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标准版 Standard

1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

标准版 MicroPython 电子负载

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简介:有源DC恒流电子负载,设计功率100W,ESP32主控,MicroPython编程。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2022-03-11 15:08:07
更新时间: 2024-03-15 09:41:08
描述

 

Snipaste_2020-04-26_11-20-38 \(定制\).png安全警告!

     电子负载工作时存在电击、高温烫伤、风扇高速旋转产生的物理性损伤等多种可能至人伤、残、死亡的风险。请严格按照安全规范操作并做好充足的保护,未成年人请在监护人的辅助下操作。自行制作、使用本产品表示你已经对安全风险有充足的认知,造成的任何损失和后果自负,平台方和作者本人均不承担任何法律上的责任。

 

设计说明:

1. 使用ESP32主控,用MicroPython编程实现100W电子负载恒流功能;

2. 输入电压-DC12V;

3. 负载端输入电压:1~30V,最大恒流值:6A;

4. 设计最大功率100W,与散热情况有关;

5. 本设计用于MicroPython学习应用,很多功能暂未实现(恒压/恒功率/电池放电等),也有些小细节未完善,欢迎大家一起来完善;

6. 原始设计使用AD软件,原理图导入标准版,PCB导入有问题,提供下载。

 

老习惯,手边有什么用什么:废弃工业电源一个/775散热风扇/LCD1602,带I2C接口板,完工图如下:

拆开后,组装图片如下:

 

 

实际带载界面显示如下:

 

原理图说明:

    设备DC5.5电源插座,输入12V电源,加入反接保护:

wlU0JCcSBlIdKt0BdFt8z0HjOln78lWAQZjXqesc.png

     12V电源由MP1584 DCDC电源模块转为5V输出为设备提供电源,USB 5V电源输入仅用于编译或烧写程序使用,3路LDO分别提供后端处理器和模拟电路电源:

    xevGS9l1iaCMAyqrcYHn538Korch1o6lHC9u4hzH.png

INA229电流检测芯片与OPA2340运放共同构成恒流反馈电路,防反二极管多放了几个,丰简由人,R39和可调电阻不用焊:

3q7SdzdT1p4xps4QnDkQ3uRUwevC6CWS11di6Ogx.png

MCP4725 DAC芯片输出比较电压用于设置输出电流:

CV3YsUpI1JHSpuOOnDhA4sK1lsputGl5eAwBhbh4.png

 

使用说明:

    1. 使用MicroPython编写的固件,请参考网上教程配置ESP32的MicroPython环境:快速入门MicroPython开发ESP32

    2. 将附件中的Python代码全部上传到ESP32,运行ESP_ELD_V2.1.py即可;

    3. 旋转编码器用于控制恒流值,接负载或未接负载时均可控制;

    4. 按键控制负载开关。

 

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
ID Name Designator Footprint Quantity
1 106 C2,C13,C14,C16,C9,C25,C38,C48 0603_C 8
2 104 C3,C4,C5,C6,C7,C15,C17,C24,C51,C11,C12,C22,C23,C28,C29,C39,C40,C49,C50,C52,C53,C54 0603_C 22
3 100nF C43 0603_C 1
4 A1257WV-S-5P CN1 CONN-SMD_A1257WV-S-5P 1
5 XH-2AK CN2 CONN-TH_XH-2A 1
6 XH-4AK M CN3,CN4,CN6 CONN-TH_4P-P2.50_XH-4A 3
7 ___ 0603 D1 0603_LED_S1 1
8 1N4148WS T4 D5 SOD-323 1
9 0402ESDA-05N D6,D7 D0402-BI 2
10 B3F-4055 KEY1 KEY-TH_4P-L12.0-W12.0-P5.00-LS13.4-EH 1
11 AO3400A Q1,Q7 SOT-23-3L 2
12 SS8050 Y1 Q2,Q3 SOT-23(SOT-23-3) 2
13 4.7K R2,R3,R9,R10,R17,R27 0603_R 6
14 100R R4,R5,R6,R7,R41,R42 0603_R 6
15 1K R8,R14,R11,R33,R34,R35,R38,R40 0603_R 8
16 22R R12,R13 0603_R 2
17 100K R15,R20,R23 0603_R 3
18 10K R16,R18,R26,R31,R19,R36 0603_R 6
19 0R R24,R25,R22,R29 0805_R 4
20 10K RP1 0603_RX4 1
21 ESP32-WROOM-32D(16MB) U1 WIFIM-SMD_39P-L25.5-W18.0-P1.27-BL 1
22 CP2104-F03-GM U4 QFN-24_4X4X05P 1
23 MICROXNJ USB1 MICRO-USB-SMD_MICROXNJ 1
24 106 C1,C8,C21,C32,C33,C34,C36,C41 1206_C 8
25 107 C10 CASE-E_7343 1
26 103 C18,C35 0603_C 2
27 226 C19 CASE-B_3528 1
28 105 C20 0603_C 1
29 220uF C30,C37 CAP-SMD_BD6.3-L6.6-W6.6-FD 2
30 225 C31 1206_C 1
31 WJHB9500M-9.5-04P-13-00A CN5 CONN-TH_4P-P9.50_WJHB9500M-9.5-04P-13-00A 1
32 SS34 D2,D4 SMA(DO-214AC)_S1 2
33 _̵_ 0603 D3 0603_LED_S1 1
34 ZMM5V6 D8 LL-34 1
35 SP1060L 48V 10A D9,D10,D11,D12,D13 TO277 5
36 DC-005-2.5A-2.0 DC1 CONN-TH_DC-005-2.5A-2.0 1
37 JFC2410-2150TS F1,F2 F2410 2
38 10K_ɵ_____ P1 HDR1X3 1
39 MP1584EN ģ__ P2 MP1584 1
40 AO3401A Q4 SOT-23-3L 1
41 IRF3205PBF Q5,Q6 TO-220-3_L10.0-W4.5-P2.54-L 2
42 10R R1,R32 0603_R 2
43 2R R21 1206_R 1
44 0.005/3W R28 R2512 1
45 NC R30 R2512 1
46 43K R37 0603_R 1
47 NC R39 0603_R 1
48 AMS1117-5.0_C165483 U2 SOT-223_L6.5-W3.5-P2.30-LS7.0-BR 1
49 AMS1117-3.3_C165482 U3 SOT-223_L6.5-W3.5-P2.30-LS7.0-BR 1
50 OPA2340 U5,U10 SOIC-8_150MIL 2
51 TP2028-3.3YN5G U6 SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BL 1
52 MCP4725A1T-E/CH U8 SOT-23-6_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BR 1
53 INA226AIDGSR U9 MSOP-10_L3.0-W3.0-P0.50-LS5.0-BL 1

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