开源6位半万用表硬件电路分析

2024-01-14 21:04

本文主要是介绍开源6位半万用表硬件电路分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

开源6位半手持式万用表

  这里用的LM399H参考源,单片机是STM32L152,里面还用了MACHXO2-1200FPGA。
万用表由两块PCB组成。

硬件组成部分

电源管理电路

  1. 电源用的是6-10V,电源管理部分,首先用来一个ADP5070芯片(内部含有非同步整流boot和buck电路),其中buck电路用于负电压的升降压,其中经过boot升压(经过升压电感和分压电路),将0.8V的参考电压上升到19.8V,其中R14和R18串联部分没有必要,而且合起来的阻值过大。然后用buck电路,将其变成-19.8V。电路图如下:
    图1 ADP5070
  2. 19.8V电压经过C15低通滤波后输入到芯片ADP7142降压到18V(其中又用到了同样的串联分压电路)。ADP7142是一个LDO(线性稳压器)芯片,最高输入可以到40V,最大输出电流可以到200ma。压差最大是0.42V。同样将-19.8V变成-18V和-14V。
  3. 做电源部分一定要用到线性电源,因为其文波比开关电源小。
  4. 通过MCP1703-50,将输入降为为+5V,通过MCP1703-33将其降为3.3V,通过NDM2866F33将输入电压降为3.3V。电路图如下:在这里插入图片描述
    图2 MCP1703

参考电路

  1. 用了LM399H,它是一个参考源,对于参考源,最看重的一个指标是他的温度技术,就是温度变化的时候,他的阻值变化大不大。这个芯片用了个稳压二极管,搭配一个恒温电路。经过一个同相放大器稳定输出,对于这份同相比例运算放大器,要求就是Vos越小越好。其中电路图如下:在这里插入图片描述

    图3 LM399H

  2. 用了四个干簧管继电器,经过74HC锁存器芯片,进行引脚所存(这里是为了防止引脚不够用而设计的电路)

  3. 如果测电压,K2开关闭合,R3-R18进行分压,接下来K4闭合,通过R19,电感往右走,送到ADC进行采集。如果用欧姆档,K3闭合,K1闭合,K2和K4断开,待测电阻一边接到GND,另一边接到电流源,通过K1往右走,测量电压,根据电压除以电流得其电阻阻值,其中电流需要很小,不然电流会在待测电阻上发热导致电阻测量不稳。其电路图如下:在这里插入图片描述

    图4 电压和电阻测量电路

恒流源电路

  产生横流电压源,流过待测电阻,测量待测电阻上的电压除以恒流源的大小然后知道待测电阻的大小。电路图如下:在这里插入图片描述

图5 恒流源电路

FPGA电路

  用了40M的有源晶振。电路图如下:
在这里插入图片描述

图6 FPGA电路图

STM32单片机

  包含按键电路,还要驱动一个LCD。
电路图如下:
在这里插入图片描述

图7 STM32单片机电路

ADC采集电路

  用来一个积分器和一个电压比较器,其特点是精度比较高,但是采集速度比较慢。
电路图如下:
在这里插入图片描述

图8 ADC采集电路

  1. 积分型ADC:它由1个带有输入切换开关的模拟积分器,一个比较器和一个计数单元构成。第一步,将参考电压接好开关给电容充电。然后输入到电压比较器判断升到高电平的时间,然后给电容电放掉,输入电压接开关给电容充电,计算第二个时间,他们之间的时间差就可以知道输入电压是多少。电路图如下:在这里插入图片描述
    图9 ADC电路
其中用了DGND,AGND,GND,0V。

这篇关于开源6位半万用表硬件电路分析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/606508

相关文章

Go标准库常见错误分析和解决办法

《Go标准库常见错误分析和解决办法》Go语言的标准库为开发者提供了丰富且高效的工具,涵盖了从网络编程到文件操作等各个方面,然而,标准库虽好,使用不当却可能适得其反,正所谓工欲善其事,必先利其器,本文将... 目录1. 使用了错误的time.Duration2. time.After导致的内存泄漏3. jsO

Spring事务中@Transactional注解不生效的原因分析与解决

《Spring事务中@Transactional注解不生效的原因分析与解决》在Spring框架中,@Transactional注解是管理数据库事务的核心方式,本文将深入分析事务自调用的底层原理,解释为... 目录1. 引言2. 事务自调用问题重现2.1 示例代码2.2 问题现象3. 为什么事务自调用会失效3

找不到Anaconda prompt终端的原因分析及解决方案

《找不到Anacondaprompt终端的原因分析及解决方案》因为anaconda还没有初始化,在安装anaconda的过程中,有一行是否要添加anaconda到菜单目录中,由于没有勾选,导致没有菜... 目录问题原因问http://www.chinasem.cn题解决安装了 Anaconda 却找不到 An

Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案

《Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案》在使用Spring的@Scheduled定时任务时,你是否遇到过任务只执行一次,后续不再触发的情况?这种情况可能由多种原因导致,如未启用调度、线程... 目录1. 问题背景2. Spring定时任务的基本用法3. 为什么定时任务只执行一次?3.1 未启用

C++ 各种map特点对比分析

《C++各种map特点对比分析》文章比较了C++中不同类型的map(如std::map,std::unordered_map,std::multimap,std::unordered_multima... 目录特点比较C++ 示例代码 ​​​​​​代码解释特点比较1. std::map底层实现:基于红黑

Spring、Spring Boot、Spring Cloud 的区别与联系分析

《Spring、SpringBoot、SpringCloud的区别与联系分析》Spring、SpringBoot和SpringCloud是Java开发中常用的框架,分别针对企业级应用开发、快速开... 目录1. Spring 框架2. Spring Boot3. Spring Cloud总结1. Sprin

Spring 中 BeanFactoryPostProcessor 的作用和示例源码分析

《Spring中BeanFactoryPostProcessor的作用和示例源码分析》Spring的BeanFactoryPostProcessor是容器初始化的扩展接口,允许在Bean实例化前... 目录一、概览1. 核心定位2. 核心功能详解3. 关键特性二、Spring 内置的 BeanFactory

MyBatis-Plus中Service接口的lambdaUpdate用法及实例分析

《MyBatis-Plus中Service接口的lambdaUpdate用法及实例分析》本文将详细讲解MyBatis-Plus中的lambdaUpdate用法,并提供丰富的案例来帮助读者更好地理解和应... 目录深入探索MyBATis-Plus中Service接口的lambdaUpdate用法及示例案例背景

MyBatis-Plus中静态工具Db的多种用法及实例分析

《MyBatis-Plus中静态工具Db的多种用法及实例分析》本文将详细讲解MyBatis-Plus中静态工具Db的各种用法,并结合具体案例进行演示和说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有... 目录MyBATis-Plus中静态工具Db的多种用法及实例案例背景使用静态工具Db进行数据库操作插入

无需邀请码!Manus复刻开源版OpenManus下载安装与体验

《无需邀请码!Manus复刻开源版OpenManus下载安装与体验》Manus的完美复刻开源版OpenManus安装与体验,无需邀请码,手把手教你如何在本地安装与配置Manus的开源版OpenManu... Manus是什么?Manus 是 Monica 团队推出的全球首款通用型 AI Agent。Man