DIY的觸屏“便攜”可編程六位半電壓信號源完工了

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-14 17:44

先聲明本人技術水平不咋的，并不是謙虛而是事實，特別是模擬電路方面薄弱的很。再上圖
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幾年前就開始設計帶電池“便攜”版本，說是便攜其實也挺大挺重的，主要是找到公模外殼適合的就這一款。這款源現在終于屬于完工狀態(tài)了。搞了幾年并不是說這東西難，主要是我是十天曬網一天打魚同時還是業(yè)余時間，中間還幾度中斷了一段時間。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。這個好像是我第一個比較完整的作品了。當然也通過這個源踩過的坑學到了不少。

一開始做這個主要也是看了其它壇里發(fā)的開源的信號源，起初看到這么高的分辨率和感覺不可思議，對此產生了興趣。同時我工作中大多數項目使用模擬采樣功能，也需要有一個稱手的設備。想當年都是用電位器分壓產生信號測試有限的點位，特別是用精密一點的ADC用電位器產生的電壓穩(wěn)都穩(wěn)不住。

這是一個帶有強烈個人執(zhí)念的設計，因為這個設計里我花了大量時間實現的功能對大多數人來說毫無用處，僅是為了我日常使用、測試方便。
整個設計使用了兩塊板子，一塊顯示板、一塊模擬板。
51hei圖片_20220904170026_副本.jpg

由于設計之時是當時缺芯時間段，各種芯片價格猛漲，所以選的兩個偏門主控芯片，顯示板選用全志F1C200S，模擬板選的樹霉派的RP2040。當然即使放在現在各芯片價格回歸正常我還是會選這兩個主控，不單單是價格問題，主要是我用熟了這兩個芯片，而且這兩個芯片用在這挺合適。F1C200S主頻可用到600M，64MByte DDR內存可用到200M，做UI是不錯的選擇。而RP2040的PIO在我這設計中也很有用，但RP2040的其它組件及性能我覺的就有點差強人意了。
雖然做便攜版之前做了實驗板，但沒發(fā)現實驗板上隱藏的問題，又踩了不少坑。
接下來擺UI了

雖然測量通道性能參數比較差，但功能該做的都做了，統計、趨勢、自動保持，通過左右滑動切換子面板。得益于F1C200S的大內存，兩個測量通道都能存儲2百萬個歷史數據。如下圖所示。
uicapture202462420015_副本.jpg

源輸出有五個檔位/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
接下來就是奇葩功能DDS函數信號發(fā)生器了，本來是想取消這個功能的，但做UI還有程序花了不少功夫還是留著算了。

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

自定義編程帶有簡單的六類指令，分別是：設置指令、等待指令、存儲指令、跳轉指令、寄存器指令、通訊指令。

接下來就是為自己量身訂造的自動INL測試程序了，由于平時工作中大多數項目都需要支持MODBUS-RTU，所以該測試程序只支持MODBUS-RTU，可以說這個應用就是我做源的最終目的。

通過簡單設置參數后即可啟動

最后可直接得出最大INL

最后的VI曲線程序，沒啥用處，純粹是玩。
uicapture2024427212540_副本.jpg

當然作為一個完整的DIY，使用手冊必不可少。手冊里有更詳細的功能說明與測試數據。

可編程精密信號源用戶手冊.pdf (8.08 MB, 下載次數: 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

我沒做過源，最近做單片機控制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，這產品級別的DIY

ID:64596 · 發(fā)表于 2024-8-17 16:42

lksbbs 發(fā)表于 2024-8-16 08:10
我沒做過源，最近做單片機控制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，這產品級別的DIY

的確是以產品級為目標，DIY久了，一個人自嗨非常容易爛尾。所以現在DIY目標都是訂在產品級了，雖然不一定能達到。

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