0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

制作一个0-20mA的的信号发生器,可以给很多仪器仪表做校准或测试

lPCU_elecfans 来源:未知 作者:李倩 2018-07-03 16:01 次阅读

概述

一般仪器仪表信号电流都为4-20mA,指最小电流为4mA,最大电流为20mA。传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差,所以使用电流信号作为变送器的标准传输。为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢?4ma而不是0ma是用来检测线路开路的,如果0是最小,那么开路故障就检测不到了。为了解决上述问题和避开相关噪声的影响,我们用电流来传输信号,因为电流对噪声并不敏感。4~20mA的电流环便是用4mA表示零信号,用20mA表示信号的满刻度,而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流,制作一个0-20mA的的信号发生器,可以给很多仪器仪表做校准或测试。

2. 总体方案设计

2.1. 设计目标

单片机控制4路PWM,输出的PWM信号控制输出电压在0-3.0V之间,经过电流电压转电流电路变成电流信号,输出电流在0-20mA之间。按键调节输出电流,oled实时显示4路电流值。

2.2. 设计思路

芯片选择STM32F030C8T6,带4路PWM输出,性价比高,同时支持rt-thread操作系统,这里我们选用2.1的版本。OLED选用中景园电子0-96寸OLED。

2.2.1.硬件电路原理

图1是一个电压转电流的典型电路。单片机输出PWM,控制Vi电压电平在0-3V之间,RL流过的电流为0-20ma。

图1 电压转电流电路

图2 OLED显示电路

由于MCU内部可配置上拉电阻,所以可以直接将按键接到MCU上。

图3 按键电路

2.2.2.软件设计流图

2.2.3.关键代码

按键部分代码。

/* key thread entry */

staticvoid key_thread_entry(void*parameter)

{

KEY_e i;

uint8_t key_state1[KEY_NUM];

uint8_t key_state2[KEY_NUM];

uint8_t key_counter[KEY_NUM];

rt_base_t level;

memset(key_counter, 0, sizeof(key_counter));

while(1)

{

for (i=KEY1; i

{

key_state1[i] = rt_hw_key(i);

}

rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND / 20);

for (i=KEY1; i

{

key_state2[i] = rt_hw_key(i);

}

for (i=KEY1; i

{

if (key_state1[i] == key_state2[i] &&

key_state1[i] == 0)

{

level =rt_hw_interrupt_disable();

if (key_counter[i] == 0)

{

switch(i)

{

case KEY2:

if (pwm_channel< 3)

{

pwm_channel++;

}

break;

case KEY1:

if (pwm_channel> 0)

pwm_channel--;

break;

case KEY3:

if(pwm_value[pwm_channel] < 20000)

pwm_value[pwm_channel]++;

break;

case KEY4:

if(pwm_value[pwm_channel] > 0)

pwm_value[pwm_channel]--;

break;

case KEY5:

if(pwm_value[pwm_channel] < 16000)

pwm_value[pwm_channel] += 4000;

else

pwm_value[pwm_channel] = 20000;

break;

case KEY6:

if(pwm_value[pwm_channel] >= 4000)

pwm_value[pwm_channel] -= 4000;

else

pwm_value[pwm_channel] = 0;

break;

}

rt_kprintf("key %dclicked ", i);

}

if (key_counter[i] >= 5)

{

switch(i)

{

case KEY2:

if (pwm_channel< 3)

{

pwm_channel++;

}

break;

case KEY1:

if (pwm_channel> 0)

pwm_channel--;

break;

case KEY3:

if(pwm_value[pwm_channel] < 20000)

pwm_value[pwm_channel]++;

break;

case KEY4:

if(pwm_value[pwm_channel] > 0)

pwm_value[pwm_channel]--;

break;

case KEY5:

if(pwm_value[pwm_channel] < 16000)

pwm_value[pwm_channel]+= 4000;

else

pwm_value[pwm_channel] = 20000;

break;

case KEY6:

if(pwm_value[pwm_channel] >= 4000)

pwm_value[pwm_channel] -= 4000;

else

pwm_value[pwm_channel] = 0;

break;

}

rt_kprintf("key%d pressed ", i);

}

if (key_counter[i] < 5)

{

key_counter[i]++;

}

rt_hw_interrupt_enable(level);

}

else

{

key_counter[i] = 0;

}

}

rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND / 100);

}

}

oled显示部分代码。

/* oled thread entry */

staticvoid oled_thread_entry(void*parameter)

{

uint8_t i;

rt_base_tlevel;

char str_pwm[64];

OLED_Init();

OLED_Clear();

PWM_TIM1(999, 1); //48MHZ/(999+1)/(1+1) = 24KHZ

while(1)

{

//OLED_ShowString(0, 3,"1.3' OLED TEST");

if ((memcmp(pwm_value_temp, pwm_value, sizeof(pwm_value)) != 0) ||

(pwm_channel_temp != pwm_channel))

{

level = rt_hw_interrupt_disable();

memcpy((char *)pwm_value_temp, (char *)pwm_value, sizeof(pwm_value));

pwm_channel_temp = pwm_channel;

rt_hw_interrupt_enable(level);

for (i=0; i<4; i++)

{

if (pwm_channel == i)

{

snprintf(str_pwm, 64,"* %2d.%03d ma", pwm_value[i]/1000, pwm_value[i]%1000);

}

else

{

snprintf(str_pwm, 64," %2d.%03d ma",pwm_value[i]/1000, pwm_value[i]%1000);

}

OLED_ShowString(0, i*2,(uint8_t *)str_pwm);

}

TIM_SetCompare1(TIM1, 0.915 *(pwm_value_temp[3] * 999) / 20000);

TIM_SetCompare2(TIM1, 0.915 *(pwm_value_temp[2] * 999) / 20000);

TIM_SetCompare3(TIM1, 0.915 *(pwm_value_temp[1] * 999) / 20000);

TIM_SetCompare4(TIM1, 0.915 *(pwm_value_temp[0] * 999) / 20000);

rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND / 10);

}

else

{

//OLED_ShowString(63,6,"CODE:");

rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND / 10);

}

}

}

2.2.4.RTT使用情况

按键的初始化函数可以不用再main函数中添加,而是在key.c中调用下面的函数就可以了INITDEVICEEXPORT(rthwkey_init),代码看起来干净整洁。通过scons来裁剪配置系统,不需要人为删减代码,非常好用。Finsh组件,方便调试,方便自定义添加串口命令。代码类linux编程风格。提供POSIX 标准接口,上层代码移植方便。

3. 实物展示

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电流
    +关注

    关注

    40

    文章

    5993

    浏览量

    129871
  • 控制器
    +关注

    关注

    112

    文章

    15214

    浏览量

    171138
  • 发生器
    +关注

    关注

    3

    文章

    1291

    浏览量

    60849

原文标题:【周四RTOS专栏】一招教你设计RT-Thread的0-20mA电流发生器

文章出处:【微信号:elecfans,微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    4-20MA0-20MA 模拟信号隔离放大器

    隔离放大器,是种将输入信号隔离放大、转换成按比例输出的直流信号混合集成电路。产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。该IC在同
    发表于 04-28 16:48

    新品4-20mA/0-20MA0-5V/0-10V/0-75MV信号隔离转换/变送器/放大器

    /0-±10V/0-±100mV等电压信号(最大输入电压可达1000V)和0-1mA/0-10mA/0-
    发表于 10-21 21:31

    PWM脉宽信号0-10V模拟信号/PWM转4-20MA变送器资料参考

    ;>隔离4-20mA0-20mA信号传输>>工业现场特殊信号隔离及变换>>PWM信号长线无失真
    发表于 04-03 14:53

    回收SMC100A信号发生器//二手仪器仪表回收

    回收罗德与施瓦茨SMC100A ,大量回收SMC100A信号发生器东莞市诺展电子仪器有限公司本公司专业回收电子测量/通信测试仪器仪表,需要处理仪器仪
    发表于 11-06 10:31

    信号发生器基础知识(

     许多工程师把调试和设计检验等任务看作纯粹的“测量”挑战,随即会把示波器逻辑分析仪看成解决问题的整个方案。但是,这些采集仪器在工作中有重要的配套
    发表于 11-11 16:03

    二手的函数信号发生器RIGOL DG1022波形发生器

    ,交直流电子负载,,耐压测试仪,绝缘阻抗测试仪,功率表,LCR电桥。,阻抗测试仪,变压综合测试仪,晶体图示仪,视频分析仪,音频
    发表于 04-02 21:41

    仪器仪表般由哪些部分组成?

    ​典型仪器仪表的组成、传感测试系统的第一个环节,用于从被测对象获取信息或能量,并将其转换为适合测量的变量
    发表于 08-28 14:57

    全新供应Fluke 707普通回路校准器 4-20毫安信号发生器 东莞市德佳仪器

    `全新供应Fluke 707普通回路校准器 4-20毫安信号发生器我司长期经营诚信仪表销售、租赁等业务,二手
    发表于 12-21 10:29

    测试仪器科普_信号发生器的种类知道多少

    说起信号源,硬件工程师们肯定是非常熟悉的,它与频谱仪、示波器样都是电子及信息通信领域产品研发常备的测试仪器信号源也称为信号
    发表于 03-15 15:43

    图像信号发生器_福禄克PM54200系列仪器仪表设备全新低价

    低价供应全新图像信号发生器_福禄克PM54200系列仪器仪表设备:
    发表于 10-05 12:52 859次阅读

    4-20ma信号发生器电路(可自已制作)

    4-20ma信号发生器电路 制作要求:以精度0.5级为例,二线制4~20mA模拟恒环路信号
    发表于 05-12 09:55 2.1w次阅读
    4-<b class='flag-5'>20ma</b><b class='flag-5'>信号</b><b class='flag-5'>发生器</b>电路(可自已<b class='flag-5'>制作</b>)

    回收各类进口仪器仪表

    主营:频谱分析仪、网络分析仪、信号发生器、万用表/示波器校准仪、手机综合测试仪、噪声系数分析仪、数据采集器、NI-GPIB卡、阻抗/LCR测试
    发表于 06-26 09:56 283次阅读

    基于RT-Thread的0-20mA电流发生器方案设计

    一般仪器仪表信号电流都为4-20mA,指最小电流为4mA,最大电流为20mA。传输信号时候,要
    的头像 发表于 07-28 11:34 5953次阅读
    基于RT-Thread的<b class='flag-5'>0-20mA</b>电流<b class='flag-5'>发生器</b>方案设计

    仪器仪表维修基本上都有哪些过程?

    。常备现金,高价回收各种闲置电子、通讯测试仪器,如示波器、频谱分析仪、网络分析仪、频率计、信号发生器、功率计、网络分析仪、校准件、功率计探头、手机综测仪、音频分析仪、万用表、电源、函数
    的头像 发表于 09-27 11:30 1203次阅读
    <b class='flag-5'>仪器仪表</b>维修基本上都有哪些过程?

    仪器仪表的标定、检定、校准、校验的区别

    很多人对于仪器仪表的标定、检定、校准、校验还不是很清楚,下面安泰维修专业从事仪器仪表维修工程师带大家了解一下关于仪器仪表的标定、检定、
    的头像 发表于 11-14 14:49 6374次阅读