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
会员中心
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

【产品方案】基于CW32L010的低成本USB充电检测仪产品方案

CW32生态社区 2024-11-28 17:23 次阅读

实物展示

wKgZPGdINIyAHjOIAACI5CPP8NA670.jpg

LCD版

wKgZO2dINI2AMBAUAAJXfqc3fBo868.jpg

数码管

wKgZPGdINI2AVWGtAAHZKef8P2U244.jpg

模块正面

wKgZO2dINI6AHNqfAARMFCGE5aE163.jpg

模块反面

一、引言

在当今智能设备时代,USB充电技术普及,高效的USB充电检测仪对设备运行和寿命至关重要。本文介绍一款基于CW32L010F8U6芯片的USB充电检测仪。

wKgZPGdINI6AQ6taAAAzQG-TWAw757.jpg

检测仪设计为数码管版和LCD版同板,因显示引脚共用,故实际使用时需二选一。前者具备电压、电流检测、功率计算和温度检测功能,后者增加电量计算功能。这些功能得益于CW32L010的ADC、SPI等接口功能。这款检测仪高性能、低功耗,提供可靠检测结果,适用于家庭和办公环境,确保设备最佳工作状态。

二、CW32L010单片机特点

内核:ARM® Cortex®-M0+: 最高主频 48MHz

● 工作温度:-40℃ 至 85℃;工作电压:1.62V 至 5.5V

● 存储容量

‒ 最大 64K 字节 FLASH,数据保持 25 年 @-40℃ ~ +85℃,支持擦写保护、读保护和安全运行库保护功能

‒ 最大 4K 字节 RAM,支持硬件奇偶校验

‒ 22 字节 OTP 存储器

● CRC 硬件计算单元

● 复位和电源管理

‒ 低功耗模式(Sleep,DeepSleep)

‒ 上电和掉电复位(POR/BOR)

‒ 可编程低电压检测器(LVD)

时钟管理

‒ 4 ~ 32MHz 晶体振荡器

‒ 32kHz 低速晶体振荡器

‒ 内置 48MHz RC 振荡器

‒ 内置 32kHz RC 振荡器

‒ 时钟监测系统

‒ 允许独立关断各外设时钟

● 支持最多 16+1 路 I/O 接口

‒ 所有 I/O 口支持具备滤波的中断功能

‒ 所有 I/O 口支持具备滤波的唤醒功能

‒ 所有 I/O 口支持迟滞及上拉输入

‒ 所有 I/O 口支持推挽及开漏输出

● 12 位模数转换器

‒ 最高 2M SPS 转换速度,各序列通道采样时间可单独配置

‒ 具备 8 个转换结果寄存器

‒ 内置 1.2V 电压基准

模拟看门狗功能

‒ 内置温度传感器

● 双路电压比较器

实时时钟和日历

定时器

‒ 16 位高级控制定时器,支持 6 路输入捕获,支持 6 对带死区的互补 PWM 输出,支持双点比较,支持PWM 移相

‒ 一组 16 位通用定时器

‒ 三组 16 位基本定时器

‒ 一组 16 位低功耗定时器

‒ 独立看门狗定时器

通信接口

‒ 二路低功耗 UART,支持小数波特率,支持低功耗接收数据,支持可配置电平转换,其中一路支持

LIN 通信接口

‒ 一路 SPI 接口 24Mbit/s,支持 4~16bit 位宽

‒ 一路 I2C 接口 1Mbit/s,支持可配置电平转换,支持 SMBUS

‒ IR 调制器,可编程占空比和极性

● 串行调试接口 (SWD)

● 80 位唯一 ID

三、系统结构框图

wKgZO2dINI-AdR9kAAA1Lv84wFU860.jpg

四、参数功能说明

(1) 电压测量范围:0-30V。(2) 电流测量范围:0-3A。(3) 显示分辨率:①数码管版:电压0.1V,电流0.01A,功率0.1W,温度0.1℃;②LCD版:电压0.01V,电流0.01A,功率0.01W,温度0.1℃,电量0.01Wh。(4) 测量精度:电压±0.04V,电流±0.02A。(5) 工作温度:-40℃~85℃。(6) 显示方式:(响应时间≤0.2秒)①数码管版:独页分别显示电压,电流,功率,温度(可切换);②LCD版:详情显示电压,电流,功率,电量,温度以及充电时间;(7) 分辨率切换:仅LCD版本会根据参数值切换分辨率以及测量精度。

五、硬件原理图

wKgZPGdINI-AQ4GoAADuOvwigO8584.jpg

5.1 电压检测

通过适当的分压电路,将待测电压降低到CW32芯片可接受的范围内,然后接入CW32的ADC(模数转换器)进行数字化处理。在原理图中,可以看到,使用了PB06 作为电压采集通道。分压电阻为82K+10K,因此分压比例为8.2:1。如果使用1.2V作为参考电压,根据R12和R13的阻值配比可以得到最高采样电压为:1.2 / 10 * (82 + 10)= 11.04V如果使用3.3V作为参考电压,根据R12和R13的阻值配比可以得到最高采样电压为:3.3 / 10 * (82 + 10)= 30.36V因此不同的应用场景可以根据采集电压范围大小来选择参考电压或匹配分压电阻。当电阻精度越高时,采样的越精确。所以,需要测量的电压高于模块12V的设计电压时,可以选择更换分压电阻或通过修改基准电压来实现更大量程的电压测量范围。

5.2 电流检测

使用芯片INA199A1DCKR是一款由Texas Instruments(德州仪器)生产的电流检测放大器,广泛用于电流采集检测。INA199A1DCKR通过差分电路和采样电阻对电流进行采集。具体来说,电流通过采样电阻时会产生一个压降,这个压降被差分放大器放大,并转换为一个与电流成正比的输出电压。通过这种方式,可以实现对电流的精确测量。关键参数:(1)增益:INA199A1DCKR的增益倍数由内部电阻R1和R3的比值决定。例如,如果R1=1MΩ,R3=20KΩ,则增益倍数为50V/V。这意味着输出电压是输入电压(即采样电阻上的压降)的50倍。(2)共模电压范围:INA199A1DCKR的共模电压范围为-0.1V至26V。共模电压是指运放两个输入端相对于地的平均电压。在选择电流采样方案时,需要考虑共模电压范围,以确保运放不会失真。(3)电源电压:INA199A1DCKR的电源电压范围为2.7V至26V。在这个范围内,芯片可以正常工作并提供稳定的输出。(4)准确性:INA199A1DCKR的电流检测准确性为±1.5%,这意味着在测量过程中会有一定的误差,但通常这个误差是可以接受的。具体代码实现(结合原理图):

wKgZO2dINI-ADruCAAAemL0s4xU615.jpg

代码中Ipiancha为电流偏置,通过ADC11采集;I_Buffer为电流参数,通过ADC12采集。减去偏置后的AD值进行换算处理即可得到。

5.3 温度检测

温度参数采用查表法,参考NTC手册。NTC型号:KNTC0603/10KF3950;电气特性表:

wKgZPGdINJCAL_V2AAAzgnNxgP8689.jpg

R-T表部分参数:

wKgZO2dINJCAcIdYAABJnBeQVTg727.jpg

代码部分:仅需传入采集的电压AD值,这里存放了0-100摄氏度参数,可以满足使用需求范围,将参数放大1000倍更方便存储及计算,再通过二分法进行参数区间的换算即可得到温度。

wKgZPGdINJGAELeQAACdfhLQ53c220.jpg

5.4 数码管显示

选取3位数码管(带VA)6PIN接口,驱动方式详见例程代码。型号:HMD-16508-6L

wKgZO2dINJGAZ9A7AABx4AUHmGc691.jpgwKgZPGdINJKAAFrSAACQtEWG1uY543.jpg

5.5 LCD显示

选用0.96寸TFTLCD,,驱动方式详见例程代码。相关参数见下图:

wKgZO2dINJKAUbRVAABssoR91qc019.jpgwKgZPGdINJKADXv_AAA9PvFNezI495.jpg

六、产品使用方法

6.1 数码管版:

此提供了1个按键,5个页面,以及两个待机跳转功能,每个页面由按键K1进行切换。页面一,电流显示,数码管右下方会显示单位安培;页面二,电压显示,数码管右上方会显示单位伏特;页面三,功率显示,数码管右方会同时显示单位伏特以及安培;页面四,温度显示,数码管右方单位完全熄灭;页面五,熄屏显示,数码管以呼吸灯的方式显示一个点。待机跳转功能介绍:若处于充电状态且未处于熄屏页面,在间隔一定时间后会跳转到电流显示页面;若处于非充电状态且未处于熄屏页面,在间隔一定时间后会跳转到电压显示页面。

wKgZO2dINJOAal3aAAAeUgh1AWQ950.jpg

6.2 LCD版:

此提供了1个按键,3个页面,每个页面由按键K1进行切换。页面一,详情内容显示,左侧展示充电时间以及温度的数据,右侧展示电压,电流,功率,电量的数据,只在充电时展示当前累计充电时间和电量的数据,反之数据为零;页面二,主要内容显示,以更大字体的方式展示电压,电流,功率的数据;页面三,熄屏显示,LCD屏幕以呼吸灯的方式显示一个点。

wKgZPGdINJOAVagZAAAgxELk0Pk511.jpg

例程图纸链接:

资料开源链接:https://dwi41yhz703.feishu.cn/docx/A3hCd6gBkoi15LxE8NWcy3UknRg

通过网盘分享的文件:CW32充电检测仪相关资料链接 : https://pan.baidu.com/s/1tSpbmDw-yCTzeDtgIM7-eQ?pwd=CW32 提取码: CW32

七、视频链接

CW32L010充电检测仪:1.硬件演示_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1WQmbYmEwU/

CW32L010充电检测仪:2.硬件讲解_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1kQmbYmErc/

CW32L010充电检测仪:3.软件讲解_哔哩哔哩_bilibili​www.bilibili.com/video/BV1WDmbYEEU8/

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
  • 电压电流检测

    关注

    0

    文章

    2

    浏览量

    6606
  • CW32
    +关注

    关注

    1

    文章

    203

    浏览量

    613
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于CW32L010单片机的低成本电动工具方案

    方案采用武汉芯源的CW32L010F8P6作为主控实现低成本电动工具方案,通过PWM方波控制算法进行电机转速控制,内部高精度AD转换实现电机电压、反电动势、电流等信号的采样,并实时进
    的头像 发表于 10-30 16:04 952次阅读
    基于<b class='flag-5'>CW32L010</b>单片机的<b class='flag-5'>低成本</b>电动工具<b class='flag-5'>方案</b>

    CW32L010学习笔记

    记录CW32L010学习过程
    的头像 发表于 11-15 17:40 1403次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b>学习笔记

    产品方案】基于CW32L010低成本电动工具方案

    方案采用武汉芯源的CW32L010F8P6作为主控实现低成本电动工具方案,通过PWM方波控制算法进行电机转速控制,内部高精度AD转换实现电机电压、反电动势、电流等信号的采样,并实时进
    的头像 发表于 11-28 11:10 852次阅读
    【<b class='flag-5'>产品</b><b class='flag-5'>方案</b>】基于<b class='flag-5'>CW32L010</b><b class='flag-5'>低成本</b>电动工具<b class='flag-5'>方案</b>

    CW32L010安全低功耗MCU,树立M0+产品行业新标杆!

    工艺,极其出色的性能和更合理的价格定位,为用户带来了极具竞争力的选择,实现了高性能与低成本的完美结合。 CW32L010系列产品提供 QFN20、TSSOP20、SOP16 三种不同的封装形式
    发表于 10-09 10:08

    CW32L010 Mini Board 测评】简介、点灯

    Board 是基于 CW32L010F8U6 的 QFN 封装设计的最小系统核心板,产品规格与 CW32L010 芯片规格一致。便于客户灵活快速的评估芯片性能和产应用。 1.0mm的板厚、单面元器件
    发表于 11-17 06:39

    方案介绍|CW32L010安全低功耗MCU:驱动高速风筒新力量

    列表 随着国产品牌在技术上的成熟,高速风筒市场迎来了飞速的增长,这对风筒方案成本控制提出更高的要求。武汉芯源半导体的CW32L010系列产品
    发表于 12-10 09:57

    CW32充电检测仪#CW32

    检测仪
    jf_61020569
    发布于 :2024年11月22日 09:05:30

    氧化锌避雷器带电检测仪厂家终身维护

    决定。比如说,厂家能够提供装修维护,或许很多人觉得自己在使用氧化锌避雷器带电检测仪时,如果出现故障后自己也是可以将其维修好,然后再投入产品设备检测,事实上并不是像大家所想的这样。因为氧化锌避雷器带
    发表于 07-22 11:55

    皮肤检测仪路由模块 专业路由模块方案

    。  针对皮肤检测仪,创凌有一款联发科MT7688AN主芯片方案,这款皮肤检测仪路由模块支持AP(无线接入点)、Client(无线客户端)、Repeater(无线中继)、Bridge(无线桥接
    发表于 11-28 09:23

    如何快速设计红外体温检测仪

    、PWM输出等模块,成为了红外体温检测仪厂商的不二之选。配合TI提供的丰富的线上软硬件设计资源,使得开发人员可以大大简化设计流程,快速开发红外体温检测仪原型机,同时节省电路板空间从而降低成本。下图提供了基于MSP430单片机和T
    发表于 11-08 07:44

    CW32L010安全低功耗MCU,树立M0+产品行业新标杆!

    2024年9月26日,武汉芯源半导体CW32L010系列产品正式官方发布。这款产品以其卓越的产品性能,迅速在业界引起了广泛关注,并成功树立M0+产品
    的头像 发表于 10-09 10:12 490次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b>安全低功耗MCU,树立M0+<b class='flag-5'>产品</b>行业新标杆!

    CW32L010 新品初体验

    最近我们迎来了CW32L010新品的正式发布,标志着嵌入式技术领域的又一次创新突破。今日,我们有幸进行该新品的首次使用体验,以一块L010核心板为例,体验一下这颗芯片。 一、核心板概览 如图所示
    的头像 发表于 11-14 17:45 306次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b> 新品初体验

    基于CW32L010F8U6芯片的USB充电检测仪解决方案

    在当今智能设备时代,USB充电技术普及,高效的USB充电检测仪对设备运行和寿命至关重要。本文介绍一款基于CW32L010F8U6芯片的
    的头像 发表于 11-26 11:21 200次阅读
    基于<b class='flag-5'>CW32L010</b>F8U6芯片的<b class='flag-5'>USB</b><b class='flag-5'>充电检测仪</b>解决<b class='flag-5'>方案</b>

    CW32L010低成本工业仪表介绍

    一 引言 先看看L010家族产品功能: TSSOP20的封装可以产品PCB面积极大缩小。 以下几个特性让CW32L010在工业仪表上应用更有优势: 1.集成了主频高达 48MHz 的
    的头像 发表于 11-28 10:56 276次阅读
    <b class='flag-5'>CW32L010</b><b class='flag-5'>低成本</b>工业仪表介绍

    产品方案CW32L010低成本工业仪表(方案组成框图、硬件原理图)

    一、引言 先看看L010家族产品功能: TSSOP20的封装可以产品PCB面积极大缩小。 以下几个特性让CW32L010在工业仪表上应用更有优势: 1.集成了主频高达 48MHz 的
    的头像 发表于 11-28 16:17 342次阅读
    【<b class='flag-5'>产品</b><b class='flag-5'>方案</b>】<b class='flag-5'>CW32L010</b><b class='flag-5'>低成本</b>工业仪表(<b class='flag-5'>方案</b>组成框图、硬件原理图)