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便携式可调电源

创建时间:5年前

项目主题:IoT(物联网)

5721 8

描述

<p>注:*为必填项。</p> <p>【请在报名阶段填写 ↓】 *  简要介绍作品: 便携式可调电源,自带电池可充电,可外接电源,可输出4~28V电压,在供电的同时测量并显示供电电流,支持USB接口供电,可测外部电压,可充当0~30V电压表。</p> <p>【请在竞赛阶段填写 ↓】 *  一、作品详情; 便携式可调电源,是工程师外出勘测帮手:自带电池可移动,可到现场给控制器供电调试,工地没有开始供电也可提前摸底控制器与现场适应情况。可外接电源充电。 便携式可调电源,是工程师桌面调试能手:可输出4~28V电压,在供电的同时测量并显示供电电流,支持USB接口供电,可测外部电压,可充当0~30V电压表。 更多自定义功能,可灵活开发,比如设定电流、电流检测报警,用在批量新设备上电测试非常方便。设定电流值,超过则断电报警,堪称闭上眼睛确诊和排除焊接短路,芯片异常等等。</p> <p>*  二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题; 1、作品面临的主要挑战是准确控制输出电压,准确测量输出电压和电流。准确测量输入电压和外接电压。 2、纯手工打磨外壳开孔 因为不擅长,还算挑战,自我满意度70%,相当高了,不要见笑。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/hqIe1QJsTaW16X5wvymDdZXWHLb0PBFv1r9DJTpd.png" alt="image.png"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/vz9up7iyh0DAURxYIu5Ot2lSuNNbD6f9lMdiDx7T.png" alt="image.png"> 3、嘉立创打板贴片美美哒 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/het75FOTZ03M90fPuxjZeq6GTNkKoCe0LgoLR0RP.png" alt="image.png"> 4、实际调试过程,3D焊接赏析 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/HxxNNnzNQxOFrjyPe5ccEyRuDP3Wx5RitTsgccKc.png" alt="image.png"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/7V37906cL0NTGwpxZMcXN2v08TfPwl6KQjn9kePQ.png" alt="image.png"> 满纸荒唐言,一把辛酸泪, 电工心趣烦,谁解其中味; 一把炽热笔,述说谁人听, 待到成功时,欢喜油然生;</p> <p>*  三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点; 硬件关键点为准确控制输出电压,准确输出电压和电流。准确测量输入电压和外接电压。 1、充电电路 采用TC4054,支持锂电池充电,充满自动停止充电。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/H3zMwTdp7k2fi3eiFutsXqPv22CP0dXqNzLBylRb.png" alt="image.png"> 2、保护电路 避免电池过度放电。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/oZsZ65RDToMpewOM5TY0PPdlD67mQyzkGxk44c8t.png" alt="image.png"> 3、低功耗稳压电路 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/wlTg3Wn3k5ZgPpAstlTocCbDErCyQ0hdbfXdzZhS.png" alt="image.png"> 4、可调升压电路 准确调节输出电压,为本作品的重点之一。 经过尝试,本方案采用PWM输出方式控制升压芯片FB引脚电压,从而调节输出电压。并通过MCU芯片AD测量电压,经测试,误差小于0.3%。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/dycZK1CxGOWYL68lkZzQkDN03rUTFnCdArNeZUYR.png" alt="image.png"> 5、输出电流检测 准确测量输出电流,也是本作品的重点之一。 本方案采用OP07放大采样电阻两端的电压差,采用差分放大电路输出到MCU,从而计算出输出电流。经测试,误差小于1%。</p> <p>6、USB供电电路</p> <p>7、电池电流检测,与输出电流检测类似 8、USB电流检测,与输出电流检测类似 9、准确采集电压电流数据,软件主要采用均值滤波和细分PWM占空比的方法解决 控制和测量输出关键源代码: //#include "stm32f10x.h"//避免格式紊乱,注释掉 //#include "ADC.h" //#include "string.h" //#include "stdio.h"</p> <p>u16 adc_Io1[100]; u16 adc_Io2[100]; u16 adc_Ib1[100]; u16 adc_Ib2[100];</p> <p>u16 adc_Ioi1; u16 adc_Ioi2; u16 adc_Ibi1; u16 adc_Ibi2;</p> <p>u16 adc_Ioa1; u16 adc_Ioa2; u16 adc_Iba1; u16 adc_Iba2;</p> <p>u16 adc_adj[200]; u16 adc_adja; u16 adc_pwm;</p> <p>void ADC_func(void) {     u8 i;     u8 id;     u16 adc_pwm1;</p> <p>ADC_calc();</p> <p>if(sys_timediff_get(g_temp.ms)=3)     {         adc_pwm = adc_pwm1;         TIM_SetCompare2(TIM2\,adc_pwm1*80/4096);  //TIM_CCR占空比函数     }     Disp_ADC(ADC_ConvertedValue); }</p> <p>10、设备待机低功耗代码 实际测量按键关机后进入低功耗模式,除开显示屏耗电电流十几uA,这个成绩只能说是勉强。而单独显示屏待机电流就有1mA,几乎无法长时间使用电池待机。后续准备更换显示屏。 void Sys_Standby(void) {     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR\, ENABLE); //使能PWR外设时钟     PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);  //使能唤醒管脚功能     PWR_EnterSTANDBYMode();   //进入待机(standby)模式 }//系统进入待机模式</p> <p>void Sys_Enter_Standby(void) {     RCC_APB2PeriphResetCmd(0X01FC,DISABLE);     Sys_Standby(); }</p> <p>void Sys_standby_func(void) {     if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB\,GPIO_Pin_7)==0)     {         delay_ms(10);         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB\,GPIO_Pin_7)==0)         {             while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB\,GPIO_Pin_7)==0);             Sys_Enter_Standby();         }     } }</p> <p>*  四、作品材料清单; 主要材料清单为:LCD12864,MCU,电池,接线端子,旋钮可调电阻,USB接口,充电芯片,保护芯片,升压芯片,电感,二极管,蜂鸣器。</p> <p>*  五、作品图片上传;(PCB上须有大赛logo标识并拍照上传,若无视为放弃参赛)</p> <table> <tr> <th><img src="//image.lceda.cn/pullimage/BVZVNDHEDNKrEMA867g8YIVbeMoe3BuNyTYVYNjL.jpeg" alt="微信图片_20190920000252.jpg"></th> <th><img src="//image.lceda.cn/pullimage/ZiEilj1C7lsFYWzzx6Sc8WdnoxZZ6HwnH8z1npLB.jpeg" alt="微信图片_20190920000242.jpg"></th> </tr> <tr> <td><img src="//image.lceda.cn/pullimage/EVmGJEtgUcJ6lPkhCaytqF6HzFVW3VFHKtnPd579.jpeg" alt="微信图片_20190920000257.jpg"></td> <td></td> </tr> </table> <p>*  六、演示您的作品并录制成视频上传;(视频内容须包含:作品介绍;功能演示;性能测试;PCB上大赛logo标识特写镜头,若无视为放弃参赛)</p> <p>七、开源文档。</p>
  • USB放电功能,显示输出电压和电流.mp4

  • 输出电压控制和测量.mp4

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立创电赛 回复
<p>温馨提示:距项目提交截止还有11天,记得完善作品上传哟!</p>
jixin001 回复
<p>非常实用的小制作。另外放电能力上你好像没有明确注明。输出限流措施得到位啊。</p>
fqmljy 回复
<p>@jixin001 谢谢你的指点。正有此遗憾,这个方案输出电流不是很大,只有几百mA,实测调压输出任意电压短路电流大约680mA,此时输入电流大约1.1A,一方面硬件选型限流,另一方面软件可在此范围内任意限流,超过限制电流,调压输出可以降低输出电压,USB输出可以关断。整个方案还是比较灵活的,输出能力有待感兴趣的创友优化和提升。</p>
coowind 回复
<p>@jixin001 谢谢你的指点。正有此遗憾,这个方案输出电流不是很大,只有几百mA,实测调压输出任意电压短路电流大约680mA,此时输入电流大约1.1A,一方面硬件选型限流,另一方面软件可在此范围内任意限流,超过限制电流,调压输出可以降低输出电压,USB输出可以关断。整个方案还是比较灵活的,输出能力有待感兴趣的创友优化和提升。</p>
coowind 回复
<p>@jixin001 测量发现,短路用的线其实有一定的电阻,输出短路后整个系统仍然正常工作,包括显示屏。但不管怎么样,本方案适合给最大500mA的设备供电。对于安全上电、测量和维修一般电路板,已经非常充足,相对来说也更加安全。</p>
立创电赛 回复
<p>恭喜您的项目获得第四届立创电子设计大赛参与奖,点击查看获奖名单:<a href="https://diy.szlcsc.com/posts/7b78bd99e53745588a4f2d81cc11af92" target="_blank">https://diy.szlcsc.com/posts/7b78bd99e53745588a4f2d81cc11af92</a></p>
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