<div class="document"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p>       做电子产品设计 ，离不开对电子产品的工作时消耗电流的关注，尤其是物联网高速发展，万物互连的时代在加速推进，很多用电池供电的产品，低功耗成为其核心指标，因而测试设备在各种场境下的电流消耗显得尤为重要。</p> <p>      普通万用表测量电流会有很多不便和尴尬，首先大多数万用表会将电流测量分成小电流和大电流2大类，小电流从1uA-200mA,大电流从10mA-10A,如果从1mA以下的低功耗唤醒后，消耗电流超过200mA,用小档测量时就会烧保险，用大档测试时，设备低于10mA时，始终显示0.00A，无法确知设备的待机功耗。万用表由于设计紧凑，有些万用表打开后盖后仍然无法更换200mA的保险管，要拆掉万用表的电路板，翻板电路板后才能更换，这种玩法让普通工程师无法完成更换。更要命的缺陷是，在200mA和10A档进行切换时，要拨出表笔，插入不同的笔孔中才能完成，此时目标设备会断电，而许多设备断电会重启，普通万用表就无法一步完成该类设备的全程功耗测量的任务。</p> <p>      智能电流表采用万用表电流分档测量原理，在200mA档位之上扩展出2A档，且换档时设备不断电，因而更方便实用，实现了‘’“科技美化生活”的理念，为解决用万用表测量电流时的诸多疼点而生，因而更受电工们的喜欢。</p> <p>       智能电流表采用干簧管继电器换档，测量取样信号经“小信号精密放大器”放大后送单片机AD转换，并通过USB与电脑进行连接，在电脑上进行实时电流值的显示和记录，因为更加便于大数据的应用，实现设备功耗的长期、准确、完整的评估。</p> <p>    本项目采用<span style="color: #e03e2d; font-size: 18px;">航顺HK32单片机实现普通3位半万用表的电流测量功能</span>，<span style="color: #003aff;">用事实验证了国产MCU不仅ADC测量性能赶上进口相似产品，在内置RC高精度振荡器，内置EEPROM存储器方面，更为有过之而无不及。</span></p> <p>    通过完成此作品，我要大声说“国产单片机，我为你骄傲，我为你自豪！”</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">    本作品采集板的硬件，采集板的固件，上位机的显示界面软件全部开源，上位机用VC++下的MFC框架建立的对话框程序，使用的串口类是在网上流行的串口类基础上进行了优化，非常实用的干货，解决了大于COM9串口号及USB转串口在主程序未关闭串口的情况下拨掉USB通讯线会出现主进程程序崩溃的烦恼。完成该串口类在win7、win10下的兼容性修正，总之这个串口类是相当的稳健，是经过诸多实用串口类产品实践过好用的东东。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">    本作品主视图如下（高清无码无修图本色照）</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/NFOPoil2FKjBFDGUHS2l3kVagMidMREjilcSjSCx.jpeg" alt=""></p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">  本项目采用航顺32单片机做为主控，完成AD变换和控制管理功能。全套软硬件系作者原创，HK32F030F4P6自带的12位AD，自带高精度RC振荡器，内置EEPROM，性价比高，系同类产品中降本增效的典范。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> 本项目采用GPL3.0开源协议 <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">智能电流测量板分为测量底板和测量核心板，两板采用2.54间距的单排针进行连接，相应的硬件部分资料如下：</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">4.1、测量底板原理图：</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/wmqiLFqho1d1QvW9s7iv5VhVbY2jVwoqHutfhPuo.png" alt="" width="1122" height="728"></p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong>4.1.1、电路功能解说-自动量程切换与电流采样</strong></p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">       首先我们贴上局部放大照，来个看图说话。<img src="//image.lceda.cn/pullimage/wPmYm1vETf3PSv9rjqZikm3zUQR29N6Nbkes1RSC.png" alt="" width="910" height="370"></p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">       电流采样单元是将采样电阻串联在测量回路中，采<span style="color: #003aff;">用3个干簧管继电器构成1X4单刀4掷开关</span>，为什么仪表中多采用干簧管继电器呢？因为要省电。干簧管继电器只在动作期间消耗电流，动作完成后不再消耗任何电流，特别适合电池供电场所应用。测量输入端子的J3下端网络表为LOW的接点并不是电源的地，而是虚拟地，对j电源负极（电源地）的电压是1/2VCC(1.65V),当有电流流过（0.1欧，1欧，10欧，100欧）这4个电阻之一时，会对Low极产生电压Uamp=Iin*R,当电阻选中0.1欧时，通过电流为2A时，形成的偏置电压为0.2V（200mV),此时Amp_In对电源地的电压为1.65+0.2 = 1.85V。如果流过J3的电流是2A的负电流，则Amp_In接点对电源地的电压为1.65-0.2=1.45V。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">      通过以上分析可以得知在正常工作量程（1uA-2A)范围内,<span style="color: #e03e2d;">Amp_In电接点对地的电压为范围为1.45V-1.65V之间</span>，如果测量的电流超过2A，则此点电压可大于1.65V或小于1.45V，超限保护状态时的分析详见后面相关章节介绍。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong>4.1.2、电路功能解说-电流小信号放大单元</strong></p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong><img src="//image.lceda.cn/pullimage/5rR8ykupErrXWP6qoY2zeTSJTK1VQWeTa84VhsUs.png" alt="" width="855" height="566">      </strong>采样电路获得的1.45V-1.65V电压经过小信号放大单元后，输出的电压范围理论值为0.09V-3.21V之间，直接送单片机进行AD转换输出。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">      在设计性能需求中，要求对输入的200mV进行2000倍精细化，最小分辨率为（200mV/2000)=100uV，因而对放大器的失调最好能高1个数量级（</p></div>