本帖最后由 KangC 于 2022-11-4 16:32 编辑
前言：首先感谢贸泽电子提供这次活动赞助，让我体验到了Microchip的电源计量模块的精准，以往我都只是通过商家宣传才知道手机充电快充多牛，自己根本无法知道具体充电时间和功率，这次这个模块直接解决了全部有关usb充电的疑惑。
再次感谢贸泽电子，之前我在贸泽电子下单买过好多次开发板与元件，发货及时，质量有保证，大的平台值得信赖。
来自 Microchip的 PAC1934 IC 是一款高精度能量监测芯片，它拥有四个电流通道和一个电压通道，电流通道可采用毫欧级采样电阻进行采样，通过欧姆定律计算出电源线上的电流，输入范围是100mv以下，并有16位精度的低噪差分采样；16位精度的电压采样和低至0V和高至32V的电压轨；以及14位精度的功率计算。其优秀的设计架构确保了累积测量准确度能达到千分之一级别。
作为能量监测器件，其本身功耗也非常低，4通道同时开启，工作在1024每秒采样率的电流仅为不到600uA，非常契合嵌入式设备发展之低功耗节能理念。
该芯片集成软件驱动程序，IIC接口非常契合window10，完全兼容基于Windows 10 操作系统的能量估算引擎 (E3)，能在所有电池供电的 Windows 10 设备上提供高精度的能量计量。其多个电流通道可分别对显示器，CPU，内存和其它系统元件的功率进行高精度测量。该芯片具有的功能使其能无缝支持未来的软件升级。该器件支持双向测量，也就是说能够测量电池充电和电池放电，因而非常适合即将推广的 USB Type-C 充电拓扑结构，符合这一标准的产品正在开发当中并将变得更广泛地应用。可以说，PAC1934紧紧把控着计算机发展中的能耗问题，为电子设备的低碳节能与未来发展保驾护航。
0）模块介绍：该模块是一个基于Microchip单片机和PCA1934芯片的实用小工具，模块结构图如下：
模块主控PIC24FJ128GA702是Microchip自家mcu，通过IIC与PAC1934进行通信，并将测量到的电压进行计算和整理后显示到OLED小屏幕上。电压值、电流值、功率以及累计功耗均保存在PAC1934芯片的寄存器中以供外接IIC总线读取，无需外部参与计算。测量结果。大大降低了CPU运行负担，提高了总线效率。
1）DIY方案构想
由于被各家免费PCB打样惯坏了，导致现在手头连一块洞洞板都找不到了，再加上疫情封闭，这次测评还是围绕模块本身的性能介绍。本次DIY设计在该模块的数据链路上添加数据传输功能，添加无线上报usb电压电流等信息功能，由于NB物联网模块现阶段需要实名办卡较麻烦，因此用手头刚好有的zigbee模块来模拟远程控制。在原本模块的基础上进行飞线以增加功能，引出一组串口与zigbee模块进行连接，修改官方提供的例程。实现将PAC1934的测量数据上报的功能。
2）设计搭建
不知是快递还是倒霉的静电的原因，该模块到我手上之后屏幕就不亮了，还未测评先维修了好半天，后来发现是屏幕坏了，外接一块相同规格的屏幕后正常显示了。
3）调试流程
要不是在实验室意外发现pickit3调试器，设计将无法进行了。但是我也是第一次用pic单片机，尝试了网上很多方法，这个调试器经常会连接不上mcu。重新画板用其他单片机来控制PAC1934就太麻烦了，还得拆掉这个模块的芯片（不过后期可以采用PAC1934进板级设计）。（希望有大佬能指出毛病，环境：mplab v4.20 mxc16 v1.35,调试器经常识别不到芯片无法烧录程序；配置其MCC插件版本也搞得有点麻烦，不过图形化生成代码确实省事不少）
不过多插拔几次还是偶尔能下载程序，在有限的下载次数里还是实现了监测数据的读取，非常有意思：
对比电压表测量得到的数据，可见PAC1934还是非常精准的，能耗累积我就没办法进行对比了：
通过飞线将zigbee的发送端与模块上mcu的uart引脚焊接在一起
进行zigbee数据波形分析和调试，最终实现电压电流数据的上传，左边的调试板卡作为zigbee接收端。进一步，我们可以将这些数据进行处理以实现我们想要的功能：
在将另一个zigbee模块连接到电脑，zigbee收到的数据显示在串口助手上，这样模拟了一种远程掌握电源状态的场景。电压电流数据正确。
4）作品展示、制作心得和总结
总的来说，这款模块的性能是十分强大的，使用也非常方便。由于模块过于集成化，疫情管控也不便重新设计pcb，本次设计也只是简单的将PAC芯片测量得到的数据进行了无线透传，来远程掌控设备电源工作情况，不管是在嵌入式设备还是在电源产品中，PCA1934都可以很精准且方便的测得电压电流等数值，而且也能非常方便的读取，非常适合集成在未来诸多对能耗敏感的嵌入式设备中。
最后还是十分感谢贸泽电子提供的此次测评机会，让我能够有机会认识并学习如此前沿的功耗监测芯片方案，感谢贸泽电子为创造我们低碳节能，高效生活各种场景提供动力。接下来看看该模块的功能演示。
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