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(shù)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

幾年前就開始設(shè)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(xiàn)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(wǎng)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(dāng)然也通過這個源踩過的坑學(xué)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(chǎn)生了興趣。同時我工作中大多數(shù)項目使用模擬采樣功能，也需要有一個稱手的設(shè)備。想當(dāng)年都是用電位器分壓產(chǎn)生信號測試有限的點(diǎn)位，特別是用精密一點(diǎn)的ADC用電位器產(chǎn)生的電壓穩(wěn)都穩(wěn)不住。

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

由于設(shè)計之時是當(dāng)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(dāng)然即使放在現(xiàn)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(nèi)存可用到200M，做UI是不錯的選擇。而RP2040的PIO在我這設(shè)計中也很有用，但RP2040的其它組件及性能我覺的就有點(diǎn)差強(qiáng)人意了。
雖然做便攜版之前做了實驗板，但沒發(fā)現(xiàn)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(shù)比較差，但功能該做的都做了，統(tǒng)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(nèi)存，兩個測量通道都能存儲2百萬個歷史數(shù)據(jù)。如下圖所示。

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(shù)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(shè)置指令、等待指令、存儲指令、跳轉(zhuǎn)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(shù)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(yīng)用就是我做源的最終目的。