<p style="line-height:1.8;">注：* 为必填项</p> <p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在报名阶段填写 ↓</span></strong></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <p></p><hr><p style="line-height:1.8;">基于N32G430C8L7+INA199制作的USB电流电压表，精度1%，可以查看USB工作时候的功率，本工程是不支持快充显示的5V电流电压表。</p> <h4>特性：</h4> <ul><li>0.91寸OLED屏幕，显示效果清晰小巧；</li> <li>PCB板子适配公版外壳；</li> <li>采用低阻值采样电阻，防止过高的内阻影响USB供电效率；</li> <li>最大电压测量支持：6V</li> <li>最大测量电流：2.8A</li> </ul><p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3> <hr><p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:14px;">根据【2022年嘉立创暑期训练营官方案例】修改。</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr><p style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:14px;">GPL3.0开源协议。</span></p> <p> </p> <p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在竞赛阶段填写 ↓</span></strong></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr><h2 style="line-height:1.8;">主控</h2> <p>本项目中使用的MCU为国民技术生产的N32G430C8L7，本产品采用高性能 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。芯片使用中需要注意的是芯片的每个电源的引脚都需要额外接一个<strong>100nF的外接的滤波电容</strong>，芯片的<strong>1脚</strong>需要额外接<strong>4.7uf的滤波电容</strong>。</p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/jsxGHLEIlDovyrIfChYsrzAaazIQIoTh8AKzdU4W.png" alt="" width="861" height="468"></span></p> <h2>复位电路、BOOT电路</h2> <p>由于本次设计为了适配公版外壳，复位电路和BOOT电路未做按键的设计，使用了两个焊点作为短接使用。实际使用中发现对烧录小白不太友好，建议有条件还是上轻触开关，也不算特别占体积，但是烧录起来方便许多。</p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/b0PwpDGpHsHWwle3cH8Yott20z35pc927a1gON9O.png" alt="" width="550" height="268"></span></p> <h2>烧录接口</h2> <p>芯片支持多种烧录方式，如市面常见的ST-Link、USB-TTL、Jlink等烧录器。案例上已经把对应的接口使用2.54间距的排针引出作为烧录使用。</p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/p35zSApVY4TdigPljRmEEiyv7sUnTe4ynJwEDwAL.png" alt=""></span></p> <h2>电压转换</h2> <p>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AMS1117-3.3给芯片供电使用，最高输入电压可以达到15V（本项目不建议），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10uF和100nF的电容。本项目有屏幕显示故电源指示灯也可以省略。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/XcqZHJSa02fGMjrJ25lKE7be8V0chVIc6XywCdtW.png" alt="" width="755" height="402"></p> <h2>电流采样、USB输入/输出</h2> <p>电流采样部分的是INA199B1DCKR电流感应放大器，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：</p> <ul><li>共模范围：–0.3V至26V</li> <li>偏移电压：±150μV（最大值）</li> <li>支持 10mV 满量程分流压降</li> <li>静态电流：100μA（最大值）</li> </ul><h3>采样电阻选择</h3> <p>在电流路径中以串联的方式插入一个低阻值的检测电阻会形成一个小的电压降，该压降可被放大从而被当作一个正比于电流的信号，一般采样电阻的电阻值在1欧姆以下。本项目使用低端采样的方案，方案简单易行，成本低，可靠度高。由于电流表可能会走大电流，所以在PCB设计时走线需要开窗镀锡扩流。本项目采样电路使用的采样电阻参数为：</p> <p>阻值：0.01Ω；</p> <p>精度：±1%；</p> <p>温度系数：±50ppm；</p> <p>功率：2W。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/i6ItNBqmsJKz5m6YMhe6Z8SDUFFMjHaGjtwkxt91.png" alt="" width="705" height="392"></p> <h2>电压采样</h2> <p>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：</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/GQ2gcW0fhEl7Kcige879zQLpx8isM6qoBNqS6DPw.png" alt="" width="432" height="360"></p> <h2>显示部分</h2> <p>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。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/yWeSJ7oK0hBM8L1nq1vZUlfpdWUbxJStd8L6YjL7.png" alt="" width="827" height="341"></p> <h2>设计显示效果</h2> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/8bQyHEHSQROIt0H67LA3CIVjLpS8epRvqGlwv2zS.jpeg" alt="" width="784" height="236"></p> <h2 style="line-height:1.8;"><span style="color:#000000;font-size:24px;">晶振</span></h2> <p style="line-height:1.8;">本项目使用内部的时钟已经能够满足设计需求，所以省略外部时钟电路。</p> <p style="line-height:1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/YMPeU1GhoU9nFG6vRXRQ8EXkt11ZU8pAUwglyJUQ.png" alt="" width="393" height="270"></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*5、软件部分</h3> <hr><h2>编译参数</h2> <ul><li>编译器：ARM Compiler version 5</li> <li>MDK版本：5.31</li> <li>调试器：USB转TTL模块</li> </ul><h2>注意事项</h2> <p>如果采样得到的电压或电流不准，可以根据实际值修改<code>main.c</code>文件中<code>VOLTAGE_FACTOR</code>和<code>CURRENT_FACTOR</code>的值，具体计算公式为：</p> <pre><code>VOLTAGE_FACTOR = 实际电压 / 显示电压 CURRENT_FACTOR = 实际电流 / 显示电流</code></pre> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr><p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/8llgvnXgp3J8iRpS7HSyaAHbJhTGAy4Ogym2wv9x.jpeg" alt="" width="999" height="537"></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">注：项目涉及的BOM清单。这个位置请上传BOM的截图。清单详情请以PDF的格式上传到附件中。建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*7、大赛LOGO</h3> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/SojMKGeCrjj1A8lD3B68y3F4FS5zRbBtWoyNDiU0.jpeg" alt="" width="1200" height="958"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/WIWmFZ9zrVIXJbxHTSXF5sHu6MaXFo09nUPXb7k1.jpeg" alt="" width="1200" height="958"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/e5WrIxu88Kw8PgyDpgRTUKni7HfbVs0jPuj5dgip.jpeg" alt="" width="1200" height="958"></p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/27Lf4Bd9FK3JG2SHO0LiQB2SCSHlPDyJ3QVJU2XA.jpeg" alt="" width="1200" height="1024"></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <p style="line-height:1.8;"> </p>