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无损改造模拟可调电源为真可编程数控电源

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楼主
ID:64596 发表于 2021-6-24 09:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
事情是这样的,买了有几年的可调电源突然间有个显示电流数码管时亮时灭,使用还是没问题,但看着不爽。看这个现像觉的是个简单的虚焊问题,就想着拆下来补焊下。
直接拆下来发现数码管是定制一体的,外面的管脚也没虚焊,估计是数码管内部虚焊了。

TB上搜也没找到相同的数码管,然后看了下接口,发现挺简单的而且主板上直接有标识。

就想着就直接自己做一个表头算了,看这数码管挺大的,换个彩屏应该可以,量了下尺寸发现有款2.8寸的IPS屏很合适。
一开始是想着只显示下电流电压就行了,电流、电压调整电位器不去动,但画图的时候想,既然做都做了干脆还是留个电位器输入和DAC输出接口。由于本人焊接水平非常烂,就选择将贴片贴了回来再补焊剩下的件,打了10片板,为了降低成本尽量都是选择了基础库,没有特别追求测量和控制精度。最后板是这样的。

板载了一个WIFI模块、一片SPI接口SRAM芯片、一片SPI接口的FLASH芯片。MCU是选择的STM32F407VET6。屏的和MCU是通过16位FSMC来控制。
板子焊好了就开始写程序调试了,调试过程中一不小心把电位器给弄坏了,结果在TB上硬是没找到相同型号零售的,搜电位器的过程中结果搜到了一个旋钮编码器,一想编码不更适合这个场合吗。于是就买了几个编码器,同时又开始画这个编码器的小板,由于主板预留的是电位器的结果,现在改编码器,只好在小板上加点电路了。板子和编码器都回来了才发现TB店家的数据手册和实物货不对版,尺寸对不上,只能凑合着用了。

结果用着发现,这编码器质量有点次,旋转时停顿不明显,同时容易丢脉冲。没办法,又买了几个福华的编码器,质量好多了。只是贵了不少10元1个。
接下来就是漫长的写程序和调试时间了。由于是间歇性用业余时间来写程序和调试,所以花了很长的时间才初具雏形。刚开始UI是这样的

后面又改成这样了

至于测量精度方面,由于之前自购了一台全新DMM6500的台表但用的不多。

虽然现在过了校准期,但当时第一次测量的时候还是在校准期内的。发现电压精度还算凑合,调零加校准后误差基本在几mV内,电流精度就差些了,有几mA的误差,当时电流电压是均匀选了几十个点测量的,这个结果应该还算可信。但同时发现,由于当时校准电流时是在恒流模式进行的,后面无意在恒压模式发现电流误差一直有一二十mA偏置。不知道这是什么原因造成的?现在能想到的解决办法是在恒流恒压模式在电流上采用不同的校准参数。但还是期待有大神来解释下为什么会出现这样的状况。
由于板载了WIFI模块,工作模式为STA+AP共存,所以既能连接路由也能自身产生AP供其它设备连接。刚好之前自学过安卓的APP方面的编程,所以这次打算写个APP来实现真可编程的编程。
所以自创了几条简单指令,为了编程方便财大气粗的选择了12字节为一条指令。分别为:
1、  设置电压、电流指令
2、  等待指令
3、  电压、电流、功率或时间存储指令
4、  跳转指令
5、  操作寄存器指令
APP UI是这样的



同时为了测试编了两个程序运行了下。以下是4007 VI曲线的程序。

程序运行中

运行程序后得到曲线和生成EXCEL数据表


1N5824的VI曲线和EXCEL数据表


1N5824的VI曲线出来后感觉压降有点高,不知道是管子原因还是线材电阻压降问题。测试接法是这样的。

最后附上程序生成的EXCEL表
1N5824_VI表2.rar (10.32 KB, 下载次数: 11)

1N4007_VI表3.rar (13.98 KB, 下载次数: 10)

同时目前还有八块多的板子,有兴趣且动手能力强的可以联系我,成本出。



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沙发
ID:695749 发表于 2021-6-25 11:25 | 只看该作者
有一定的兴趣,想动手玩玩,怎么联系呀
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板凳
ID:64596 发表于 2021-6-26 21:08 | 只看该作者
hbcqd 发表于 2021-6-25 11:25
有一定的兴趣,想动手玩玩,怎么联系呀

你好,我这只是一个带控制的表头,还需要自购同款电源配合这块控制板才能用。目前还在增加通过APP更新固件程序以方便解决后面发现的BUG和增加新加功能。如果有兴趣,我完善程序后,再出个简易安装、使用说明再发出。
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地板
ID:64596 发表于 2021-11-2 21:41 | 只看该作者
这阵子又去搞其它东西去了,暂时没弄这个了。已经确定二极管VI曲线和数据手册有出入是因为线材压降,几A电流下线材压降还是有几百MV的。目前程序已经实现APP升级固件,还剩校正程序和WIFI设置部分的安卓端程序没做,使用的话早就可以正常使用了。同时移植了LVGL,更改了UI。
UI如下。全部做完后会公开原理图和STM32程序固件。至于源码暂时不会公开,其实这个项目难度不大。最初我也只想验证下STM32内置ADC能达到个什么程度。下面上最新UI



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5#
ID:64596 发表于 2024-4-3 23:15 | 只看该作者
这个表头很久之前就在立创开源了,但后面被立创屏蔽了。开源的程度是开源原理图、PCB图。开源STM32的固件但不开源源码,提供安卓APP但不提供源码。任何人都可以制造仅供自己使用,但不能用于商业用途。任何人都可以传播但请注明出处。同时我不对这开源表头产生的任何后果负责,请谨慎使用。
目前我自己的电源使用没问题,但用在其它机子上可能就需要进行给定和测量校准了,而这部分目前程序是写死的,暂时也没时间改。

附件中有显示屏数据手册,只要引脚兼容且IC相同就可以了。BOOT.bin为STM32的BOOT固件,BOOT固件可以独立运行,具有基本功能,下载BOOT后可以与安卓APP通讯下载APP固件,APP中含有最新版本固件。当然也可以直接下载APP.bin固件。APP.bin下载地址0x08020000。

APP为几年前写的,有可能不能兼容新系统,如想自己DIY建议先下载APP看能不能在你手机运行,我的手机是安卓10是可以运行的。 电源表头.zip (3.31 MB, 下载次数: 4)

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