电机性能测试仪（长期更新）

wziyi · 2020-5-10 12:45

本帖最后由 wziyi 于 2020-7-28 18:35 编辑

【RTOS】+ RT-Thread + 灵动微电子开发板 MM32L373

比赛已结束，，，但本人的想法却没有截止日期，我会一直更新各种新的点子。我是那种喜欢 DIY 电子的人，想把自己的所思发表在论坛上和大家交流。

由于各种原因，今天才拿到板子。目前只能晒一下开箱图了。

微信图片_20200510112248.jpg

我会实时更新项目完成情况，大家对我的项目中的疑问可以发帖，本人知无不言。

wziyi · 2020-5-10 17:35

本帖最后由 wziyi 于 2020-7-28 18:32 编辑

软件模块
1、上位机负责实时解算数据，并以折线图的形式展现出来。
2、下位机负责采集频率，电压，并通过 USB 上传至上位机。

硬件模块
1、灵动微电子开发板 MM32L373 （暂时用 STM32F103C8T6 代替）
2、信号处理电路

开发进度
2020/05/10  已完成信号处理电路原理图绘制
2020/05/11  已完成上位机软件整体框架设计。因需去外地出差，可能停更一段时间
2020/05/20  发布上位机代码，已完成频率显示部分。
2020/06/14  本人电脑坏了，外加元器件交货延期，进度停滞了。我会尽快补更。
2020/06/15  模拟芯片到位。
2020/07/28  看到了一种新的测量频率的方法。

21ic小喇叭 · 2020-5-11 15:42

感谢分享，送您1000家园币，家园币可以兑换礼品或抽奖~

作者大大加油，继续完善帖子，优质帖子论坛会送出小礼品~

wziyi · 2020-5-11 19:00

本帖最后由 wziyi 于 2020-5-12 07:07 编辑

电路原理图

图 1-1 整流电路与主电源

这次我们主要检测的是涡轮电机的输出功率和频率。涡轮电机产生的交流电经过整流滤波稳压后加在负载电阻上，再通过 ADC 转化为数字信号并上传至上位机软件。将涡轮电机的信号经过施密特触发器整形，利用 MCU 定时器的捕获功能测得波形周期，再上传至上位机软件，由上位机软件解算并实时显示数据。对于运放和施密特触发器，我们需要比较干净的电源。所以，单独设计了一套供电系统。为了避免涡轮电机输出信号浮地，将两者通过零值电阻共地。

图 1-2 施密特整形电路

施密特整形电路负责将涡轮电机的输出的信号整形成矩形波，之后，通过 MCU 测得周期。由于涡轮电机的输出电压较高，我们需要利用比例运算电路将电压缩放至合适的范围。在测量频率时，我们还设计了巴特沃斯滤波器，主要滤除高频杂波。另外运放电路在测量电压时，还起到了阻抗变换的作用，减小了对被测电路的影响。

图 1-3 比例运算电路与巴特沃斯滤波器

此外我的上位机软件也完成了整体框架，待下位机完成后，进行联调测试后才能正式发布。这里先让大家看一下效果。

图 1-4 上位机波形显示效果

最后补充一下，上面的电路电阻都没有给出参数，这是要等到 PCB 打板回来之后，根据调试结果和元件库存才能确定。

21ic小喇叭 · 2020-5-14 15:36

我们的工作人员会联系您，为您寄出小礼物

大大加油，继续更新，帖子完成还有奖励哦！

wziyi · 2020-5-17 18:38

21ic小喇叭发表于 2020-5-14 15:36
我们的工作人员会联系您，为您寄出小礼物

大大加油，继续更新，帖子完成还有奖励哦！ ...

感谢小编

wziyi · 2020-5-20 19:43

本帖最后由 wziyi 于 2020-5-20 19:46 编辑

发布上位机代码，已完成频率显示，电压显示待完成。

360截图20200520194029298.jpg

图 2-1 上位机效果图

代码地址：https://gitee.com/wziyi/qt_wolun.git

wziyi · 2020-5-22 12:29

感谢 21ic 的送出的礼物，非常可爱，

21ic小喇叭 · 2020-6-5 11:16

大大，我看您写的非常专业，您如果完成了作品，千万别忘记按比赛要求，做成文档，上传到论坛

文档模板在咱们参赛群里有，如果没找到，联系大掌柜单独发给您

提交作品以后，大掌柜给您寄礼品

wziyi · 2020-6-15 19:04

本帖最后由 wziyi 于 2020-6-15 19:18 编辑

PCB 板及核心模拟芯片到位，感谢 “ 圣邦微 ” 免费提供芯片样品。PCB 是委托我师弟画的，我只负责设计电路。电路比较简单，就是简单的单层板。里面最复杂的就是滤波器的设计了，其中我设计两种运放的接法，一种是同向，一种是反向。我把芯片的四个运放都利用起来了，一个都不浪费。每组运放都引出接口，既可单独使用，也可组合使用。打一次板不容易，我尽量把电路设计的通用化，模块化。以后只需要使用杜邦线就可以与其它的电路联合使用。

微信图片_20200615190222.jpg

图 3-1 PCB 板子

微信图片_20200615190244.jpg

图 3-2 模拟芯片样品

wziyi · 2020-7-2 20:16

本帖最后由 wziyi 于 2020-7-2 20:18 编辑

十分抱歉，这次没法按时提交作品了。程序在运行中出现以下问题一直没法解决。一是在频率处在100Hz 以下时，数值会异常，而超过1MHz 则直接崩溃。二是频率检测是会周期性出现2次谐波。三是关于 RTT 的定时器驱动我也一直没理解透彻，以至于压根没法提交作品。没有按时履行约定真的让人羞愧，

我只能向小编说声对不起了，前面吹的牛X 只能慢慢还了。

wziyi · 2020-7-21 21:06

本帖最后由 wziyi 于 2020-7-28 18:30 编辑

关于电压转换电路我有了新的想法，我们可以使用 BJT 或者 MOSFET 。通过简单的共射或者共漏放大电路来转换电平。我画了个示意图，元件数值不对啊。

360截图20200728182852032.jpg

wziyi · 2020-7-28 18:19

我觉得测频率还可以这么设计，使用一个32.768kHZ 的 LSE 晶振，用两个定时器，一个定时器每个毫秒产生个中断，另一个定时器则计数，看这个 1ms 内,待测信号产生了多少个脉冲。这种方法更容易实现，也容易纠错，还可以降低功耗。

wziyi · 2020-8-24 17:46

在设计 DC/DC 电路的时候，发现电压波动很大，百思不得其解，后来发现是单片机开启一些外设的时候造成负载过大引起的。

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