[開源] 簡易電壓/電流采集設(shè)備SimpleUI-Logger

作為一個電子制作愛好者，有時會需要測量一些電路的功耗情況，如鋰電池供電的低功耗藍(lán)牙設(shè)備。使用帶PC接口的萬用表雖然精確，但缺少靈活性，同時測量電壓和電流需要兩個萬用表。為此在工作之余設(shè)計了這款簡易的電壓/電流采集電路，以滿足在電子制作過程中一般的測量需求。

電路采用STM32F072作為核心控制器，進(jìn)行電壓、電流采樣以及通信。由于MCU集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)精度有限，因此在設(shè)計過程中盡量在保持較低成本的同時有效利用ADC的精度，以達(dá)到設(shè)計的目標(biāo)參數(shù)。

該設(shè)計的目標(biāo)參數(shù)如下：

• 電壓測量：
  • 10V，分辨率10mV，精度(1%+10mV)
• 電流測量：
  • 500mA，分辨率1mA，精度(1%+1mA)
  • 5mA，分辨率10uA，精度(1%+10uA)
• USB2.0 FS，USB供電
• 其它功能：LED狀態(tài)指示燈，OLED顯示屏（額外）
• 溫度范圍：0-40攝氏度

項目持續(xù)進(jìn)行中，歡迎關(guān)注。

個人網(wǎng)站: www.sleeping-fish.cn

GitHub: https://github.com/aicsyou/simpleUI-Logger.git

硬件測試中。。。

原型機測試，未校準(zhǔn)

電壓電流測量相對準(zhǔn)確，與設(shè)計偏差較?。ɑ谌f用表電壓測量、干電池+1%精度負(fù)載電阻），后期可以軟件校準(zhǔn)（暫未實現(xiàn)），可以滿足一般測量需求

固件調(diào)試中。。。

測試版STM32CubeIDE工程文件

實現(xiàn)功能：電壓電流采樣；上位機通訊；OLED屏幕顯示；LED狀態(tài)顯示；

上位機軟件龜速開發(fā)中。。。

當(dāng)前版本V0.0.1

功能：設(shè)置采樣率1，10，100，1000SPS；實時數(shù)據(jù)顯示；電壓/電流5秒波形記錄；保存為csv文件

已知硬件設(shè)計問題：

• R35一端接MOSFET源極，導(dǎo)致5mA電流擋位漏電流過大，可改接至GND或不焊接
• U3參考電壓源沒有充分解耦，導(dǎo)致ADC噪聲過大，可在C12電容處額外增加1uF電容，MLCC
• BOOT0引腳上拉，導(dǎo)致固件不能正常啟動，應(yīng)在成功使用DFU燒錄固件后，R3不焊接，R4焊接

新版本改進(jìn)備忘：

• 改正當(dāng)前V0版本存在問題
• SW1復(fù)位按鍵及C9沒有使用，可以不焊接
• RG雙色LED由MCU直接驅(qū)動，無需MOSFET
• 進(jìn)一步降低成本
• 布線改進(jìn)

該項目為開源項目，使用的PCB設(shè)計軟件為開源的KiCAD 5，可以在官方網(wǎng)站下載安裝。硬件設(shè)計開源，方便更多朋友制作和改進(jìn)。

項目文件可以用于商業(yè)用途，使用前請確認(rèn)功能，不保證無設(shè)計問題。