我用STM32F103C8T6制作了一款简易的数字万用表,精度±1%。使用OLED显示测试数据。
万用表的功能有——电压、电流、电阻、通断测量、量程自动切换、波形显示、RMS值计算、超量程保护。
该设计外围电路稳定可靠、价格低廉。
可测量电压范围:直流0~30V,精度±1%;
可测量电流范围:直流0~2A,精度±1%;
可测量电阻范围:0Ω~100KΩ, 精度±1%;
供电电源采用+12V供电。
本章节主要讲解4个部分的电路原理:电源、电压检测、电流检测、电阻检测。
1.电源电路
本电路采用两级LM1117 LDO芯片串联组成。第一级将输入电压转换为5V输出;第二级将5V电压转换为3.3V,从而满足系统各模块的供电需求。
2.电压检测电路
使用1片LM324运放,分别取3路构成放大器、衰减器、跟随器,以适用不同电压等级输入。运放输出接入CD4052模拟开关,用于量程切换。
3.电流检测电路
电流感应放大芯片使用max4080,其放大倍数为20倍。通过继电器选取不同采样电阻 实现量程切换功能。
4.电阻检测电路
通过电阻分压原理实现电阻测量,通过MOS管选择不同量程分压电阻。建议所有分压电阻选用0.1%精度采样电阻。
5.其他电路
包含OLED显示屏接口(OLED采用中景园电子 1.91英寸显示屏)、矩阵键盘接口等。
用嘉立创EDA专业版设计的原理图
用嘉立创EDA专业版设计的PCB图
系统框图
初始化配置采用STM32CubeMX工具进行。
逻辑代码主要目的是实现——量程切换电路的控制、按键状态读取、测量结果处理、送入OLED屏幕显示等。
通过与UNI-T UT71C型号万用表进行比对,分别测量20次,取平均值:
模式 | 平均误差 |
电压 | 0.74% |
电流 | 0.96% |
电阻 | 0.85% |
视频演示结果如下:
如果需要「stm32 axf烧录文件+电路图源文件」可自取,无偿分享滴:
https://oshwhub.com/geekmwb/wan-yong-biao-_-kai-yuan
参考资料:立创开源硬件平台《STM32数字万用表》作者:geekmwb
https://oshwhub.com/geekmwb/wan-yong-biao-_-kai-yuan
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