基于LPC55S69雙核MCU的信號測量表，用于電流電壓測量

一 名稱:

信號測量表

二 概述:

背景：

電子愛好者，工程師，創(chuàng)客等均離不開各種電子測量工具。除過專業(yè)的較高級的測量儀器之外，較廉價和多功能且使用簡單的測量儀器相比也擁有廣闊的市場前景。

本設(shè)計就是基于此概念，考慮成本和功能性能的簡化，充分利用MCU本身強大的特性，目標就是設(shè)計出精簡易用的測量工具來。

設(shè)計：

充分利用MCU集成的資源（CPU，RAM，ADC……），輔以精簡的前端模擬電路，測量對象是電壓和電流。電壓的前端處理包括衰減和可變的放大增益。電流的前端處理是低阻值電流采樣，采樣電壓放大。調(diào)理過的電壓和電流信號都進入MCU的ADC。LPC55S69內(nèi)置有16bits高分辨率的ADC，有較好的測量精度和標定余地。

硬件電路：

MCU LPC55S69主控具有高分辨率的ADC和強大的運算能力，是本設(shè)計最關(guān)鍵的器件。

電壓模擬信號調(diào)理包括衰減和變增益放大，是電阻分壓和兩級放大器實現(xiàn)。為了更進一步簡化硬件設(shè)計，這里需要采用低失調(diào)的運放，兩級放大（X10X10）總共100倍，失調(diào)不大則可通過數(shù)字處理抵消。模擬開關(guān)選擇電阻分壓比配合兩級放大實現(xiàn)寬廣的信號檢測范圍。

電流模擬信號調(diào)理包括低阻值的電流采樣，為了簡化設(shè)計采用了專用的電流檢測放大器INA199，其支持較寬的共模輸入范圍，良好的性能，低成本，集成度高。這樣設(shè)計電流輸入端對地電位應(yīng)在INA199輸入范圍內(nèi)（0~26V）。可以實現(xiàn)電壓電流的同時測量。

測量結(jié)果通過LCD屏幕顯示，電壓和電流結(jié)果可以較高的速率測量，以后還能實現(xiàn)測量波形的顯示，再利用MCU強大的處理能力添加數(shù)字處理和濾波，實現(xiàn)示波器的部分功能。

軟件：

初期軟件主要是基于官方SDK，實現(xiàn)測量和驅(qū)動硬件。后期可以在軟件上實現(xiàn)更多更豐富的功能。

上面是測量一個電路中的鋰電池的結(jié)果

三 實物圖

見上文

四 視頻

nxp的代碼相當復(fù)雜,屏幕和GUI沒有調(diào)好,有待后續(xù),所以視頻略.

五 文檔

在ADC的例程上修改調(diào)試,硬件電路簡單并正常工作,軟件在學(xué)習(xí)中

lpcxpresso55s69_lpadc_polling.zip (5.47 MB)

原理圖

Schematic_mesure_box.pdf (71.12 KB)