<p>注：*为必填项。</p> <p>【请在报名阶段填写 】 1、自我团队介绍 两个好朋友业余时间合作完成，都是工程师，热爱嵌入式，都是嘉立创的粉丝 2、简要介绍项目 一款能够双路采集mV信号的放大器支持-10-10V信号输出，支持4-20mA输出，支持422协议，具有非线性矫正功能，并支持多种滤波模式。 【请在竞赛阶段填写 】 1、描述项目详情 常规的mv信号采集器、运算放大器都是由模拟电路搭建的，其调试零点和满量程均采用滑动变阻器，而这种方法调试对工业现场维护是非常繁琐与复杂的。 且不利于资源采集与信息整合。针对此问题，本方案设计了一款基于GD32F103C8T6所开发的数字型mV信号放大器。 能够双路采集mV信号的放大器支持-10-10V信号输出，支持4-20mA输出，支持422协议，具有非线性矫正功能，支持多种滤波模式。 （1）随着时间的增长和温度的变化，传感器会产生温漂和时间飘移，而若此时派人工进行修整，会影响效率，而且有些产品上的放大电路不易拆卸或放置位置不当，会增加劳动量和风险。 （2）同时采用滑动变阻器的放大电路本体抗震性能差，容易受震动影响其滑动变阻器位置。 （3）产品本身的通用性差，因为硬件模拟电路的放大倍数是固定的，所以电路通用性差，互换性差。 （4）不具备远距离通信功能，出现问题查到故障慢。 （5） 滤波方式单一：只能通过阻容滤波。 针对上述问题需要设计一款数字型信号放大器其特点为： （1） 具备软件调参功能，能够根据不同传感器的输入mV信号范围进行软件参数调整。 （2） 具备非线性校正功能 （3） 能够具备多种滤波模式 （4） 具备远距离通信功能 2、描述项目所面临的挑战及所解决的问题 2.1 电源问题 对于Sensor本体通常采用桥路信号供电，模拟电路使用12V或者9V供电，前期我们也走入这样的盲区，但是这样TM7705并没有采集mv信号，或者采集错误的mV信号。 根据查阅相关datasheet：发现均采用5V对Sensor本体供电。后经过仔细分析，若采用12V或者9V供电，其桥路电压整好为其一半，这样即使是差压信号，桥路信号， 对地信号为本体供电的一半。从而高于TM7705对输入信号的要求，故桥路电压供电不得高于5V，基于此，本文电压采用5V供电，同时为了避免开关电源所产生的电源纹波。 全部采用线性电源供电，以保证电源供电稳定性。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/ToG2H0Ueti8q8zSh9gVb5Wvx85S5Yp9C4S0pawJ7.jpeg" alt="22_电源.jpg"> 2.2 TM7705采集信号发生的问题，TM7705采集双路信号时，出现信号错乱，针对此，仔细阅读datasheet并进行试验，发现再读取过程中，读两遍此问题可解决。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/5sSjMSx7e2vYLApBfngAtn9QoWCwWPHsvxkr4JwO.jpeg" alt="读两遍01.jpg"></p> <p>< br> 3、描述项目硬件、软件部分涉及到的关键点 3.1 0-5V到4-20mA 此放大电路需要同时支持电流电压模式，故设计下述电路。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/47TTUa7TFBMS8zyNMJU5nSjiziCywXFIqxtoFzmv.jpeg" alt="电压电流转换图.jpg"> 图中OUT_A为电压输入端，我们设置为Vin，节点b为电流输出端，R38是模拟负载 根据“虚短”的概念由下一条反馈支路得到Vb = 2 <em>V3-Vin (1) 由上一条反馈支路得到Va = 2*V2根据“虚短”可知V2 = V3\,所以Va = 2\</em>V3(2) 列出b点的节点电流方程：IL = Vb/RL= [Va-Vb]/R36+[V3-Vb]/R34将（1），（2）代入： 得到:IL = Vin/R36+(Vin-V3)/R34因为R34>>R36, 最后的到负载电流表达式：IL = Vin/R36 3.2 非线性修正 通过串口通信设计一种方法，在零点和满量程的时间分别采集mV信号，并设计校正参数，可采用一次函数，二次函数进行校正。上位机软件采用C#开发。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/U7V6OhmtValZwfN9nFuIOzuq9fxdwzjWAqH9AXUZ.jpeg" alt="1_基于C#开发得上位机.jpg"> 3.3采集信号滤波 对采集信号进行了多种方法滤波 （1）中位值滤波法 （2）算数平均滤波法 （3）递推平均滤波法（又称滑膜滤波法） （4）一阶滞后滤波法 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/855JQj7Pg4Ghtsdi8dsWkZqD7f15o5XkICylijHu.jpeg" alt="滤波.jpg"></p> <p>4、项目材料清单展示 一款mV信号发生器，一块电压表。 核心部件如下表所示，更详细的可见附件。</p> <table> <tr> <th>ID</th> <th>Name</th> <th>Manufacturer Part</th> <th>Manufacturer</th> <th>Supplier</th> <th>Supplier Part</th> </tr> <tr> <td>1</td> <td>TM7705</td> <td>TM7705</td> <td>TM</td> <td>LCSC</td> <td>C112376</td> </tr> <tr> <td>2</td> <td>LM285DR-2-5</td> <td>LM285DR-2-5</td> <td>TI</td> <td>LCSC</td> <td>C48345</td> </tr> <tr> <td>3</td> <td>CH340G</td> <td>CH340G</td> <td>WCH</td> <td>LCSC</td> <td>C14267</td> </tr> <tr> <td>4</td> <td>GD32F103C8T6</td> <td>GD32F103C8T6</td> <td>GigaDevice</td> <td>LCSC</td> <td>C77994</td> </tr> <tr> <td>5</td> <td>MC7805BDTRKG</td> <td>MC7805BDTRKG</td> <td>ON</td> <td>LCSC</td> <td>C110908</td> </tr> <tr> <td>6</td> <td>MC7812BDTRKG</td> <td>MC7812BDTRKG</td> <td>ON Semicon</td> <td>LCSC</td> <td>C126398</td> </tr> <tr> <td>7</td> <td>A0515S-1WR3</td> <td>A0515S-1WR2</td> <td>MORNSUN</td> <td>LCSC</td> <td>C51511</td> </tr> <tr> <td>8</td> <td>DAC8562SDGSR</td> <td>DAC8562SDGSR</td> <td>TI</td> <td>LCSC</td> <td>C127965</td> </tr> <tr> <td>9</td> <td>1K</td> <td>0603</td> <td>FH(风华)</td> <td>LCSC</td> <td>< span class="colour" style="color: rgb(68, 68, 68);">C115325< /span></td> </tr> </table> <p>5、项目图片上传    5.1、PCB上印制大赛logo图片，若无视为放弃参赛 采用GD32开发，型号 GD32F103C8T6 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/ltgMGp1WpDXE0IEo1mQRJOGKS8uhIr39BbF2jCNQ.jpeg" alt="正面.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Xi4Zk5KLF5XEeOODN6lz3aUOy7F1ewOr3ntXt5Md.jpeg" alt="背面.jpg"> 使用嘉立创/立创商城SMT打样焊接 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/mdds3fK16o1ZuhClq0bbM0l2tVAZtnUnU30sSOgT.jpeg" alt="立创贴片.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/75n92tnFrKQ3NFoUhtGq7yhpmkrb8kHPeUHvp2K5.jpeg" alt="PCB正面01.jpg"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/c0vz8JdpQrCa4zcEoa8cBVzSC2AIW80AlmheMe7y.jpeg" alt="PCB背面01.jpg">  5.2、项目其它图片< span lang="EN-US">< /span> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/qr46Cb8ZPTVZex6GLLn3ZFtxmGiIzJwHxI8pyivm.jpeg" alt="演示图.jpg"> 6、演示您的项目并录制成视频上传< span lang="EN-US">< /span>   6.1、视频上传大赛官网         已经完成上传   6.2、B站视频标题和链接 第五届立创电子设计大赛：双路数字mv信号放大器-介绍 <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1vh411Z7NN" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1vh411Z7NN</a> 第五届立创电子设计大赛：双路数字mv信号放大器-项目介绍 <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1mZ4y1T7Ws" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1mZ4y1T7Ws</a> 第五届立创电子设计大赛作品-双路mv信号数字型放大器（重点） <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1Wt4y1D7BP" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1Wt4y1D7BP</a> 第五届立创电子设计大赛：双路数字mv信号放大器-总结 <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1fh411R7Fr" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1fh411R7Fr</a>< br> < br></p>