[开源] 简易电压/电流采集设备SimpleUI Logger 电路方案

作为一个电子制作爱好者,有时会需要测量一些电路的功耗情况,如锂电池供电的低功耗蓝牙设备。使用带PC接口的万用表虽然精确,但缺少灵活性,同时测量电压和电流需要两个万用表。为此在工作之余设计了这款简易的电压/电流采集电路,以满足在电子制作过程中一般的测量需求。 电路采用STM32F072作为核心控制器,进行电压、电流采样以及通信。由于MCU集成的模数转换器(ADC)精度有限,因此在设计过程中尽量在保持较低成本的同时有效利用ADC的精度,以达到设计的目标参数。 该设计的目标参数如下: 电压测量:10V,分辨率10mV,精度(1%+10mV) 电流测量:500mA,分辨率1mA,精度(1%+1mA) 5mA,分辨率10uA,精度(1%+10uA) USB2.0 FS,USB供电 其它功能:LED状态指示灯,OLED显示屏(额外) 温度范围:0-40摄氏度 项目持续进行中,欢迎关注。 个人网站:www.sleeping-fish.cn GitHub:https://github.com/aicsyou/simpleUI-Logger.git 硬件测试中。。。 原型机测试,未校准 电压电流测量相对准确,与设计偏差较小(基于万用表电压测量、干电池+1%精度负载电阻),后期可以软件校准(暂未实现),可以满足一般测量需求 固件调试中。。。 测试版STM32CubeIDE工程文件 实现功能:电压电流采样;上位机通讯;OLED屏幕显示;LED状态显示; 上位机软件龟速开发中。。。 当前版本V0.0.1 功能:设置采样率1,10,100,1000SPS;实时数据显示;电压/电流5秒波形记录;保存为csv文件 已知硬件设计问题: R35一端接MOSFET源极,导致5mA电流挡位漏电流过大,可改接至GND或不焊接 U3参考电压源没有充分解耦,导致ADC噪声过大,可在C12电容处额外增加1uF电容,MLCC BOOT0引脚上拉,导致固件不能正常启动,应在成功使用DFU烧录固件后,R3不焊接,R4焊接 新版本改进备忘: 改正当前V0版本存在问题 SW1复位按键及C9没有使用,可以不焊接 RG双色LED由MCU直接驱动,无需MOSFET 进一步降低成本 布线改进 该项目为开源项目,使用的PCB设计软件为开源的KiCAD 5,可以在官方网站下载安装。硬件设计开源,方便更多朋友制作和改进。 项目文件可以用于商业用途,使用前请确认功能,不保证无设计问题。