DIY的觸屏“便攜”可編程六位半電壓信號(hào)源完工了

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-14 17:44

先聲明本人技術(shù)水平不咋的，并不是謙虛而是事實(shí)，特別是模擬電路方面薄弱的很。再上圖
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幾年前就開(kāi)始設(shè)計(jì)帶電池“便攜”版本，說(shuō)是便攜其實(shí)也挺大挺重的，主要是找到公模外殼適合的就這一款。這款源現(xiàn)在終于屬于完工狀態(tài)了。搞了幾年并不是說(shuō)這東西難，主要是我是十天曬網(wǎng)一天打魚同時(shí)還是業(yè)余時(shí)間，中間還幾度中斷了一段時(shí)間。不容易，中間幾度想爛尾。我爛尾的DIY太多了。大多是做到半成品就放一邊了。這個(gè)好像是我第一個(gè)比較完整的作品了。當(dāng)然也通過(guò)這個(gè)源踩過(guò)的坑學(xué)到了不少。

一開(kāi)始做這個(gè)主要也是看了其它壇里發(fā)的開(kāi)源的信號(hào)源，起初看到這么高的分辨率和感覺(jué)不可思議，對(duì)此產(chǎn)生了興趣。同時(shí)我工作中大多數(shù)項(xiàng)目使用模擬采樣功能，也需要有一個(gè)稱手的設(shè)備。想當(dāng)年都是用電位器分壓產(chǎn)生信號(hào)測(cè)試有限的點(diǎn)位，特別是用精密一點(diǎn)的ADC用電位器產(chǎn)生的電壓穩(wěn)都穩(wěn)不住。

這是一個(gè)帶有強(qiáng)烈個(gè)人執(zhí)念的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)里我花了大量時(shí)間實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)毫無(wú)用處，僅是為了我日常使用、測(cè)試方便。
整個(gè)設(shè)計(jì)使用了兩塊板子，一塊顯示板、一塊模擬板。
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由于設(shè)計(jì)之時(shí)是當(dāng)時(shí)缺芯時(shí)間段，各種芯片價(jià)格猛漲，所以選的兩個(gè)偏門主控芯片，顯示板選用全志F1C200S，模擬板選的樹霉派的RP2040。當(dāng)然即使放在現(xiàn)在各芯片價(jià)格回歸正常我還是會(huì)選這兩個(gè)主控，不單單是價(jià)格問(wèn)題，主要是我用熟了這兩個(gè)芯片，而且這兩個(gè)芯片用在這挺合適。F1C200S主頻可用到600M，64MByte DDR內(nèi)存可用到200M，做UI是不錯(cuò)的選擇。而RP2040的PIO在我這設(shè)計(jì)中也很有用，但RP2040的其它組件及性能我覺(jué)的就有點(diǎn)差強(qiáng)人意了。
雖然做便攜版之前做了實(shí)驗(yàn)板，但沒(méi)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)板上隱藏的問(wèn)題，又踩了不少坑。
接下來(lái)擺UI了

雖然測(cè)量通道性能參數(shù)比較差，但功能該做的都做了，統(tǒng)計(jì)、趨勢(shì)、自動(dòng)保持，通過(guò)左右滑動(dòng)切換子面板。得益于F1C200S的大內(nèi)存，兩個(gè)測(cè)量通道都能存儲(chǔ)2百萬(wàn)個(gè)歷史數(shù)據(jù)。如下圖所示。
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源輸出有五個(gè)檔位/類型：分別是1V檔（六位半分辨率）、15V檔（六位半分辨率）、30mA檔（五位半分辨率）、交流10V檔（50HZ正弦波，五位半分辨率）、交流20mA檔（50HZ正弦波，五位半分辨率）。
1V檔演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5NjcxNg==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5NjcxNg==.html

15V檔演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjM4MTk2MzEyNA==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNjM4MTk2MzEyNA==.html

30mA檔演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5ODMzMg==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5ODMzMg==.html

交流10V檔演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4ODAyNA==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4ODAyNA==.html

交流20mA演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4MzM5Ng==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4MzM5Ng==.html
接下來(lái)就是奇葩功能DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器了，本來(lái)是想取消這個(gè)功能的，但做UI還有程序花了不少功夫還是留著算了。

接下都是帶有我個(gè)人執(zhí)念的功能了，自定義可編程功能，這個(gè)功能花了我大量時(shí)間特別是UI方面，工程量很大。

自定義編程帶有簡(jiǎn)單的六類指令，分別是：設(shè)置指令、等待指令、存儲(chǔ)指令、跳轉(zhuǎn)指令、寄存器指令、通訊指令。

接下來(lái)就是為自己量身訂造的自動(dòng)INL測(cè)試程序了，由于平時(shí)工作中大多數(shù)項(xiàng)目都需要支持MODBUS-RTU，所以該測(cè)試程序只支持MODBUS-RTU，可以說(shuō)這個(gè)應(yīng)用就是我做源的最終目的。

通過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)置參數(shù)后即可啟動(dòng)

最后可直接得出最大INL

最后的VI曲線程序，沒(méi)啥用處，純粹是玩。
uicapture2024427212540_副本.jpg

當(dāng)然作為一個(gè)完整的DIY，使用手冊(cè)必不可少。手冊(cè)里有更詳細(xì)的功能說(shuō)明與測(cè)試數(shù)據(jù)。

可編程精密信號(hào)源用戶手冊(cè).pdf (8.08 MB, 下載次數(shù): 8)

ID:430492 · 發(fā)表于 2024-8-15 12:01

這可不是一般的牛啊，這種DIY太需要水平了。

ID:149642 · 發(fā)表于 2024-8-16 08:10

我沒(méi)做過(guò)源，最近做單片機(jī)控制0至10V，要求電流變化不能夠太影響電壓值，最主要的是元器件要少，體積要小，頭都薅禿禿了。

ID:1129414 · 發(fā)表于 2024-8-16 08:56

大牛啊，這產(chǎn)品級(jí)別的DIY

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-17 16:42

lksbbs 發(fā)表于 2024-8-16 08:10
我沒(méi)做過(guò)源，最近做單片機(jī)控制0至10V，要求電流變化不能夠太影響電壓值，最主要的是元器件要少，體積要小， ...

你這需求不就是電源嗎，可以參考數(shù)控電源資料。

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-17 16:44

cooleaf 發(fā)表于 2024-8-15 12:01
這可不是一般的牛啊，這種DIY太需要水平了。

有開(kāi)源參考不需要多少水平。

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-17 16:48

巨人卡奧發(fā)表于 2024-8-16 08:56
大牛啊，這產(chǎn)品級(jí)別的DIY

的確是以產(chǎn)品級(jí)為目標(biāo)，DIY久了，一個(gè)人自嗨非常容易爛尾。所以現(xiàn)在DIY目標(biāo)都是訂在產(chǎn)品級(jí)了，雖然不一定能達(dá)到。

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DIY的觸屏“便攜”可編程六位半電壓信號(hào)源完工了

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