0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

【产品方案】CW32L010低成本工业仪表(方案组成框图、硬件原理图)

CW32生态社区 2024-11-28 16:17 次阅读

wKgZPGdIJyuAfdk8AAXme0cGCvA227.jpg

一、引言

先看看L010家族产品功能:

TSSOP20的封装可以产品PCB面积极大缩小。

以下几个特性让CW32L010在工业仪表上应用更有优势:

1.集成了主频高达 48MHz 的 ARM® Cortex®-M0+ 内核。

2. 64K超大Flash存储容量。

3.极限超低功耗0.3uA,85℃高温漏电仅1.2uA。

4.全面升级的低功耗串口,支持LIN、RS485硬件使能。

5.16路ADC输入2M采样率,采样保持时间可独立配置。

wKgZO2dIJyuAewK9AAAqckuL4VE272.jpg

6.ADC内置1.2V基准。

二、方案组成框图设计

wKgZPGdIJyuAYx7QAAApfuq78NE945.jpg

三、参数功能列表

(1) 电压测量范围:0-30V。

(2) 电流测量范围:0-3A。

(3) 显示分辨率:电压0.01V,电流0.01A。

(4) 测量精度:电压±0.02V,电流±0.02A。

(5) 工作温度:-40℃~85℃。

(6) 显示方式:双排3位数码管显示,实时显示当前电压和电流。(响应时间≤0.2秒)

(7) 显示分辨率:3位数字显示。根据输入量程,自动换档,以尽量兼顾显示分辨率及测量精度。

(8) 有仪表的标定和校准功能。(利用按键或蓝牙

四、方案主要硬件原理图

这样的设计猜猜BOM成本预计多少费用?欢迎留言。

wKgZO2dIJyyAQUY-AABTnJEWL04212.jpg

1. 电压检测

通过适当的分压电路,将待测电压降低到CW32芯片可接受的范围内,然后接入CW32的ADC(模数转换器)进行数字化处理。在原理图中,可以看到,使用了PA02 作为电压采集通道。分压电阻为220K+10K,因此分压比例为22:1。

如果使用1.2V作为参考电压,根据R8和R7的阻值配比可以得到最高采样电压为:

1.2 / 10 * (220 + 10)= 27.6V

如果使用3.3V作为参考电压,根据R8和R7的阻值配比可以得到最高采样电压为:
3.3 / 10 * (220 + 10)= 75.9V

因此不同的应用场景可以根据采集电压范围大小来选择参考电压或匹配分压电阻。当电阻精度越高时,采样的越精确。

所以,需要测量的电压高于模块30V的设计电压时,可以选择更换分压电阻或通过修改基准电压来实现更大量程的电压测量范围。

考虑到被测电源可能存在波动,在电路设计时,在低侧分压电阻上并联了0.1uF的滤波电容提高测量稳定性。

2. 电流检测

采用低侧电流采样电路进行电流检测,采样电路的低侧与表头供地。本项目设计的采样电流为3A,选择的采样电阻为100mΩ。

采样选型主要需要参考以下几个方面:

(1) 检流电阻带来的压差,一般不建议超过0.5V;

(2) 检流电阻的功耗,应当根据该参数选择合适的封装;

(3) 检流电阻上电压的放大倍数:本项目中没有使用放大电路,因此倍率为1。

随后便可以通过以上参数计算出检流的阻值选择:

(1) 由于本项目没有使用放大电路,因此需要选择更大的采样电阻获得更高的被测电压以便于进行测量;

(2) 考虑到更大的电阻会带来更大的压差、更高的功耗,因此也不能无限制的选择更大的电阻;

(3) 本项目选用了2512封装的100mΩ的检流电阻,根据公式可以计算出3A*100mΩ=300mV,900mW,对应的温升功率为1W。

3. 数码管显示电路

CW32主芯片为20PIN,GPIO引脚数量有限,同时考虑降低成本,这里选用数码管定义如下:

wKgZPGdIJyyAZL-PAAApKAsLnTU855.jpg

与动态扫描原理的共阴极或共阳极数码管不同,这里选的数码管相比下来仅使用9个引脚来控制6位显示,少用了5个IO资源。区别在于扫描的原理不同,扫描的速度也需要提高。

需要了解更多显示原理的,去看例程讲解视频吧。

五、软件重点编程思想

软件源码:通过网盘分享的文件:2+电压电流表L010+OK.rar链接: https://pan.baidu.com/s/1yatWq3o_Q1JI-HgbhwKdgw?pwd=5ndr 提取码: 5ndr

常见的数据采集数据滤波算法,CW32生态社区已有众多文章视频讲述【CW32数字电压电流表软件进阶教程-2.电压电流值做均值滤波】、【CW32数字电压电流表软件教程-实验七:基本数据处理算法(均值滤波)】等,这里不再赘述。源码请自行下载查看。

值得一提的是CW32L010的ADC。

从芯片手册中截取如下:

wKgZO2dIJyyAM3B6AACWfGyznCI208.jpg

在ADC转换通道上,除了芯片的下载、复位、电源相关引脚,所有的IO(14路)均支持ADinterwetten与威廉的赔率体系 输入功能。

wKgZPGdIJy2AS-kIAABiUuQFKB4028.jpg

wKgZO2dIJy2AOyeqAABaTNajEe8671.jpg

这功能框图太清晰,不需要解析了。

1.2V电压生成器、温度传感器、8个转换通道...

wKgZO2dIJzOAEQlDAADWSBBqgZI326.jpg

还有外部触发功能,模拟看门狗功能等等。

六、产品使用方法如下

定义5个工作模式,点按按键切换工作模式,长按3S设置对应模式下的参数值,并保存到FLASH:

模式0:显示正常的电压电流值(上一排数码管显示电压值*.**V或**.*V自动切换,下一排显示电流值,*.**A)

模式1:电压5V标定值设置。上一排数码管显示S.05. 。下一排显示当前电压值*.**V或**.*V。当长按3S 按键时,将当前值标定为5V电压值。

模式2:电压15V标定值设置。上一排数码管显示S.15. 。下一排显示当前电压值*.**V或**.*V。当长按3S 按键时,将当前值标定为15V电压值。

模式3:电流0.5A标定值设置。上一排数码管显示A.0.5。下一排显示当前电流值*.**A。当长按3S 按键时,将当前值标定为0.5A电流值。

模式4:电流1.5A标定值设置。上一排数码管显示A.1.5。下一排显示当前电流值*.**A。当长按3S 按键时,将当前值标定为1.5A电流值。

七、视频演示

CW32L010工业仪表:1.使用演示_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1kdSRYoExh/

CW32L010&CW32F003工业仪表:2.硬件原理图对比_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1CCDpYzEUm/

CW32L010工业仪表:3.软件讲解_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1zGD3YwET1/

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 仪器仪表
    +关注

    关注

    5

    文章

    7857

    浏览量

    44457
  • 电压电流表
    +关注

    关注

    0

    文章

    25

    浏览量

    2076
  • CW32
    +关注

    关注

    1

    文章

    203

    浏览量

    628
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于CW32L010单片机的低成本电动工具方案

    方案采用武汉芯源的CW32L010F8P6作为主控实现低成本电动工具方案,通过PWM方波控制算法进行电机转速控制,内部高精度AD转换实现电机电压、反电动势、电流等信号的采样,并实时进
    的头像 发表于 10-30 16:04 983次阅读
    基于<b class='flag-5'>CW32L010</b>单片机的<b class='flag-5'>低成本</b>电动工具<b class='flag-5'>方案</b>

    CW32L010学习笔记

    记录CW32L010学习过程
    的头像 发表于 11-15 17:40 1537次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b>学习笔记

    产品方案】基于CW32L010低成本电动工具方案

    方案采用武汉芯源的CW32L010F8P6作为主控实现低成本电动工具方案,通过PWM方波控制算法进行电机转速控制,内部高精度AD转换实现电机电压、反电动势、电流等信号的采样,并实时进
    的头像 发表于 11-28 11:10 891次阅读
    【<b class='flag-5'>产品</b><b class='flag-5'>方案</b>】基于<b class='flag-5'>CW32L010</b><b class='flag-5'>低成本</b>电动工具<b class='flag-5'>方案</b>

    产品方案】基于CW32L010低成本USB充电检测仪产品方案

    的USB充电检测仪。   该检测仪设计为数码管版和LCD版同板,因显示引脚共用,故实际使用时需二选一。前者具备电压、电流检测、功率计算和温度检测功能,后者增加电量计算功能。这些功能得益于CW32L010的ADC、SPI等接口功能。这款检测仪高性能、低功耗,提供可靠检测结果,适
    的头像 发表于 11-28 17:23 1201次阅读
    【<b class='flag-5'>产品</b><b class='flag-5'>方案</b>】基于<b class='flag-5'>CW32L010</b>的<b class='flag-5'>低成本</b>USB充电检测仪<b class='flag-5'>产品</b><b class='flag-5'>方案</b>

    CW32L010安全低功耗MCU,树立M0+产品行业新标杆!

    工艺,极其出色的性能和更合理的价格定位,为用户带来了极具竞争力的选择,实现了高性能与低成本的完美结合。 CW32L010系列产品提供 QFN20、TSSOP20、SOP16 三种不同的封装形式
    发表于 10-09 10:08

    CW32L010 Mini Board 测评】简介、点灯

    Board 是基于 CW32L010F8U6 的 QFN 封装设计的最小系统核心板,产品规格与 CW32L010 芯片规格一致。便于客户灵活快速的评估芯片性能和产应用。 1.0mm的板厚、单面元器件
    发表于 11-17 06:39

    方案介绍|CW32L010安全低功耗MCU:驱动高速风筒新力量

    列表 随着国产品牌在威廉希尔官方网站 上的成熟,高速风筒市场迎来了飞速的增长,这对风筒方案成本控制提出更高的要求。武汉芯源半导体的CW32L010系列产品
    发表于 12-10 09:57

    低成本FOC风机控制方案201208MC_FANB

    项目名称:低成本FOC风机控制方案 项目介绍:该方案适合应用于DC286V供电环境, 用于风机的控制。 主控MCU采用英飞凌的SAF-XC836M,电机与控制器可按需搭配,力矩大、体积小、噪音低
    发表于 12-10 10:05

    低成本三相电表电源解决方案包括原理图和物料清单

    0.5 类仪表的所有要求。MSP430F449 SoC 是一种低成本选件,为公用事业仪表工业应用开发多相电能计量系统的工程师适合采用此器件。LMV324 运算放大器用于调节来自电流
    发表于 12-12 14:14

    不错!低成本ARM工业数据网关方案推荐

    低成本ARM工业数据网关方案推荐
    的头像 发表于 07-23 15:34 1139次阅读
    不错!<b class='flag-5'>低成本</b>ARM<b class='flag-5'>工业</b>数据网关<b class='flag-5'>方案</b>推荐

    不缺货!低成本ARM工业HMI方案推荐!

    低成本ARM工业HMI方案推荐,还是不缺货那种!高性能,低成本,低至198元!
    的头像 发表于 07-23 10:25 1991次阅读
    不缺货!<b class='flag-5'>低成本</b>ARM<b class='flag-5'>工业</b>HMI<b class='flag-5'>方案</b>推荐!

    CW32L010安全低功耗MCU,树立M0+产品行业新标杆!

    2024年9月26日,武汉芯源半导体CW32L010系列产品正式官方发布。这款产品以其卓越的产品性能,迅速在业界引起了广泛关注,并成功树立M0+产品
    的头像 发表于 10-09 10:12 514次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b>安全低功耗MCU,树立M0+<b class='flag-5'>产品</b>行业新标杆!

    CW32L010 新品初体验

    最近我们迎来了CW32L010新品的正式发布,标志着嵌入式威廉希尔官方网站 领域的又一次创新突破。今日,我们有幸进行该新品的首次使用体验,以一块L010核心板为例,体验一下这颗芯片。 一、核心板概览 如图所示
    的头像 发表于 11-14 17:45 333次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b> 新品初体验

    CW32L010低成本工业仪表介绍

    一 引言 先看看L010家族产品功能: TSSOP20的封装可以产品PCB面积极大缩小。 以下几个特性让CW32L010工业
    的头像 发表于 11-28 10:56 301次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b><b class='flag-5'>低成本</b><b class='flag-5'>工业</b><b class='flag-5'>仪表</b>介绍

    BOM成本不到1.5元高速无刷电机驱动产品,怎么做到的?

    这几年, 各行各业的内卷已成常态, 卷的最厉害的, 则是价格。 前几天我在直播间让观众猜了一下: 不考虑MOS的情况下, 我们CW32L010的高速BLDC驱动方案demo的BOM成本可以低到
    的头像 发表于 12-11 17:25 188次阅读
    BOM<b class='flag-5'>成本</b>不到1.5元高速无刷电机驱动<b class='flag-5'>产品</b>,怎么做到的?