howmoney的KL25开源项目进行中....1A可调数控恒流源
本帖最后由 howmoney 于 2014-12-30 22:04 编辑前言:响应莫大号召,参加此次开源活动,主要是为了有个动力学习飞思卡尔单片机!本人专职硬件电路,编程是个菜鸟,故本次活动做个简单的数控恒流源,结合简单的模拟与编程。电路参考自ADI的电子书实验室合集,本人在产品上多次应用,作为调节泵浦激光器功率的控制电路,得到很不错的线性度、精度和瞬态响应。
项目内容:可调数控恒流源,输出范围0~1A可调,分辨率0.25mA,带液晶显示。要求负载压降小于3V。主要用到KL25的SPI模块、UART模块、ADC模块。
硬件电路图见附件(后续可能会调整,会发最终版出来)
成本核算(不包括LK25板子):
PCB:¥50
AD8656ARMZ:¥20元/pcs,2pcs
DAC7513E:¥15元/pcs,1pcs
LCD12864:¥25元/pcs,1pcs
其他阻容,晶体管,连接器:¥5元
合计:¥145元
5。预计完成的时间。
2015年春节前。
支持一个,关注学习 请在标题加上项目名称 holts2 发表于 2014-12-30 21:59
请在标题加上项目名称
谢谢提醒,已修改! howmoney 发表于 2014-12-30 22:05
谢谢提醒,已修改!
棒极了,期待你的作品 "电路参考自ADI的电子书实验室合集",这个是什么书?能上传么? 能力不足,帮顶。。。。。。 支持并学习。 关注中,
祝顺利,早日成功! fengyunyu 发表于 2014-12-30 22:12
"电路参考自ADI的电子书实验室合集",这个是什么书?能上传么?
嗯 是北航出版的书,有电子版的。里面所有文章在ADI的网站上可以搜到。在公司无法上传,今晚回家再分享出来{:smile:} AD的片子不便宜啊啊 还以为是个MOS搭出来方案呢 输出电压小于3V? howmoney 发表于 2014-12-31 08:26
嗯 是北航出版的书,有电子版的。里面所有文章在ADI的网站上可以搜到。在公司无法上传,今晚回家再分享出 ...
书名是什么? 书名:ADI实验室电路合集1,2
地址:
http://pan.baidu.com/s/1bn3xrUv
http://pan.baidu.com/s/1pJ2YPWf
本电路参考自合集1的第六个电路{:smile:}
fengyunyu 发表于 2014-12-31 22:16
书名是什么?
书已上传到17楼,欢迎下载学习 fengyunyu 发表于 2014-12-30 22:12
"电路参考自ADI的电子书实验室合集",这个是什么书?能上传么?
书已上传到17楼,欢迎下载学习 armok 发表于 2014-12-31 19:16
你的开发套件已经寄出,申通:768996913990
支付运费我们已经支付,广东省内1-2天到,省外3-5天到。
好的 莫大辛苦了,亲自处理这么多开源活动,还这么有效率{:victory:} 支持一下楼主 ,搞硬件的来搞编程啦 howmoney 发表于 2014-12-31 22:57
书名:ADI实验室电路合集1,2
地址:
http://pan.baidu.com/s/1bn3xrUv
好资料 ,谢谢楼主的分享 franki 发表于 2014-12-31 23:05
支持一下楼主 ,搞硬件的来搞编程啦
是啊 工作中没机会搞,自己闲暇时也玩玩简单的实验,类似串口通讯、spi、ADC什么的,门是入了,但始终没做项目,提高不了。呵呵 howmoney 发表于 2014-12-31 23:08
是啊 工作中没机会搞,自己闲暇时也玩玩简单的实验,类似串口通讯、spi、ADC什么的,门是入了,但始终没 ...
还是安心搞硬件吧 ,硬件轻松一些 秦天 发表于 2014-12-31 18:02
AD的片子不便宜啊啊 还以为是个MOS搭出来方案呢
是啊 因产品特殊性,工作中电路板不太关心成本…自己做才觉得运放超贵,20一片 RUANJI 发表于 2014-12-31 18:06
输出电压小于3V?
嗯 5V供电下3V的负载是比较有保证的,1欧的电阻消耗1V,开关MOSFET和BJT消耗0.5V,剩下的做余量。当然,提高供电电压可提高带载能力。 franki 发表于 2014-12-31 23:13
还是安心搞硬件吧 ,硬件轻松一些
嗯 业余玩玩嘛 也没想要换软件的工作 只是有机会提高还是得提高的 你说呢 期待楼主大作,电源都是高手。。。 关注关注 howmoney 发表于 2014-12-31 23:17
嗯 业余玩玩嘛 也没想要换软件的工作 只是有机会提高还是得提高的 你说呢 ...
呵呵 ,是这么说 。搞软件的太累啦 ,硬件相对轻松一些 。软件更新的速度太快啦 franki 发表于 2015-1-1 10:09
呵呵 ,是这么说 。搞软件的太累啦 ,硬件相对轻松一些 。软件更新的速度太快啦 ...
都不轻松,一手抓硬件,一手抓软件 holts2 发表于 2015-1-1 10:14
都不轻松,一手抓硬件,一手抓软件
这是两手都要抓,两手都要硬嘛 {:lol:} 晚上无事,更新了原理图,删除液晶接口,增加一些去耦电容(届时用杜邦线飞到KL25小板即可)
同时初步完成了PCB。
基本就这样了,元件就那么几个,布板很简单,注意大电流走线就可以。
大小是2200milX 1400mil,也即是约56mm X 36mm。
。
本帖最后由 596142041 于 2015-1-2 21:23 编辑期待楼主的恒流源,这精度比较高啊!0.25mA,你的ADC应该比较给力。在14年做过一个恒流源,当时做的10mA的,和楼主没法比啊! 596142041 发表于 2015-1-2 21:22
期待楼主的恒流源,这精度比较高啊!0.25mA,你的ADC应该比较给力。在14年做过一个恒流源,当时做的10mA的, ...
前辈见笑了 这个0.25mA是理论上的分辨率,谈不上精度。12bit DAC,1A的范围,所以1 dac code 对应0.25mA,真正做出来不会有这么好的,而且还有温漂、老化等因素 howmoney 发表于 2015-1-2 22:03
前辈见笑了 这个0.25mA是理论上的分辨率,谈不上精度。12bit DAC,1A的范围,所以1 dac code 对应0.25mA ...
就是哦!关键是硬件采样部分。前辈。。。。。。我还是一个学生呢。。。。嘿嘿 howmoney 发表于 2015-1-2 22:03
前辈见笑了 这个0.25mA是理论上的分辨率,谈不上精度。12bit DAC,1A的范围,所以1 dac code 对应0.25mA ...
期待你的作品开源,嘿嘿。 期待最后的效果,看看能达到什么精度 596142041 发表于 2015-1-2 22:06
就是哦!关键是硬件采样部分。前辈。。。。。。我还是一个学生呢。。。。嘿嘿 ...
学生?14年前就搞电子啦,家学渊源啊 howmoney 发表于 2015-1-1 23:13
晚上无事,更新了原理图,删除液晶接口,增加一些去耦电容(届时用杜邦线飞到KL25小板即可)
同时初步完成 ...
画的很漂亮 对这个比较感兴趣.
另外请教一下LZ, 在线性电源中选择运放时带宽要怎么确定..... DevLabs 发表于 2015-1-3 23:15
对这个比较感兴趣.
另外请教一下LZ, 在线性电源中选择运放时带宽要怎么确定..... ...
请教不敢当,其实这个问题还没专门研究过呢。只能这么说,够用就好,太宽了噪声大且更容易起振。
本电路中AD8656 GBW为28MHz,感觉已经算高的了。曾经给负载加过一个1Mhz的100%调制,看采样电阻端的波形也只是边沿斜了点而已,算是蛮规矩的,不过当时电流不大,小于100mA。再快就没试过了,SPI速度也不够,得用并行的电流输出型DA。 收到包裹啦,感谢莫大。回家第一时间拍照上传,搞定做饭去~
支持 留座学习 0.25mA的分辨率是亮点,KL25的ADC是12位的? 0.25mA的分辨率是亮点,KL25的ADC是12位的? 目测输出精度和显示精度是问题 电流分辨率做得很高,不知道最终样机的电流精度能到多少, howmoney 发表于 2015-1-1 23:13
晚上无事,更新了原理图,删除液晶接口,增加一些去耦电容(届时用杜邦线飞到KL25小板即可)
同时初步完成 ...
PCB是用哪个软件做的以前没见过这样的。。 支持一下,关注中。 howmoney 发表于 2015-1-4 18:58
收到包裹啦,感谢莫大。回家第一时间拍照上传,搞定做饭去~
恭喜楼主收到板子 挺漂亮的 预祝早日成功 期待采样处理部分的电路,以前做的经常会出现不稳定 子鱼 发表于 2015-1-5 21:11
PCB是用哪个软件做的以前没见过这样的。。
是allegro 15.5画的 在公司用习惯了 以前用过的Altium反而忘记了 liuzs09 发表于 2015-1-6 14:40
期待采样处理部分的电路,以前做的经常会出现不稳定
不稳定是指,震荡还是漂移还是不准? howmoney 发表于 2015-1-6 15:15
不稳定是指,震荡还是漂移还是不准?
一个是不准,一个是跟负载大小有关系, 坐等完成,自己做一个 大风起兮 发表于 2015-1-6 15:30
坐等完成,自己做一个
谢谢关注 今晚准备回去改改板子发出去了
前两天掐KL25的开发环境掐了好久,先是装KEIL5,又下载PACK,然后ARM CMSIS 的pack老是更新不成功,最后装了个稍老的版本才可以 然后又用JLINK的SWD下载发现下不进去…{:cry:} {:cry:} {:cry:}
在考虑是不是老老实实用SDK或是苏大书上的CW 开发和USB下载 {:cry:} 觉得FRDM-KL25Z的cmsis-dap还可以,这个绿板用usb下载这么高大上。
howmoney 发表于 2015-1-6 15:37
谢谢关注 今晚准备回去改改板子发出去了
前两天掐KL25的开发环境掐了好久,先是装KEIL5,又下载PACK,然 ...
把板子上的2个电阻去掉. SWD2条线的那两个电阻. R13 R8 howmoney 发表于 2015-1-6 15:37
谢谢关注 今晚准备回去改改板子发出去了
前两天掐KL25的开发环境掐了好久,先是装KEIL5,又下载PACK,然 ...
觉得还是按教材和配套环境装好像,资料多,少走弯路 期待楼主分享结果,加油啊!谢谢分享资料。 插队问现在一般可调恒流源是线性还是PWM NJ8888 发表于 2015-1-13 21:19
插队问现在一般可调恒流源是线性还是PWM
我用的是线性 PWM的没用过哦 jcrorxp 发表于 2015-1-13 14:07
把板子上的2个电阻去掉. SWD2条线的那两个电阻. R13 R8
谢谢 现在已经能用JLINK调试了 板子上有两个micro USB接口,插在写着“KL25”的就不行,插在写着“USBDM”的才可以 不知道为什么 可能是SWD口复用了 不过这板子也没原理图 更新进度:
1、写了串口通讯协议,可以通过串口设置DA、设置电流值、读取电流采样ADC值、读取电流计算值;
2、焊好了板子,用1N4007作为负载调试;
3、完成了DAC7513的SPI驱动,可以把值写进去,在采样电阻端量到电压值。
接下来安排:
1、因手头的机械表读数不准,这两天到公司借个15B作定标用;
2、完成ADC采样部分;
3、完成LCD12864驱动。 howmoney 发表于 2015-1-13 21:54
谢谢 现在已经能用JLINK调试了 板子上有两个micro USB接口,插在写着“KL25”的就不行,插在写着“USBDM ...
是啊, 我也是找了半天都找不到电路图
而且板子也布的不太理想,\
应该是学习做的 这个要学习,数控恒流源 USBDM有独立的上位机,但是只能下载S19文件不能下HEX我都是用自己的板子调好再用jflash转换成s19再下载的。 期待楼主分享结果,加油啊! 本帖最后由 howmoney 于 2015-1-31 14:13 编辑
本次开源项目已完成,初步达到了想要的效果:
10mA:
100mA:
200mA:
400mA:
500mA:
800mA:
999mA:
接下来是随意两个相邻DAC的电流值,为显示更高精度,设置电流小一点
100DAC,29.18mA:
101DAC,29.49mA:
即是1个DAC理论值是0.25mA,实际值为0.31mA,这个跟所用的采样电阻阻值偏差有关系。
可以用串口发命令设置恒流模式,LCD显示如下:
也可以设置DAC模式,LCD显示如下:
一、MCU各功能模块简介:
1、UART1接PL2303,波特率115200,接收中断。
PTE0(TX)------------------PL2303.RX
PTE1(RX)------------------PL2303.TX
2、SPI0接DAC7513,MASTER MODE,CPOL=0,CPHA=1,SCK频率=1Mhz,只写不读,无中断。
PTC5(SCK)------------------DAC7513.SCK
PTC6(MOSI)-----------------DAC7513.SDA
PTC7(GPIO)-----------------DAC7513.SYNC
3、SPI1接LCD12864, MASTER MODE,CPOL=0,CPHA=0,SCK频率=375Khz,只写不读,无中断。
B11(SCK) -------------------LCD12864.SCK
B16(MOSI) ----------------- LCD12864.SDA
B18(GPIO) ------------------ LCD12864.SYNC
4、ADC PIN:PTB0(ADC0_SE8),1.5Mhz时钟,16bit,硬件8次平均,软件4次平均,参考电压3.3V
5、电流源开关:PTC9(GPIO) 高电平开
6、systick中断:每1ms中断一次,填入数值48000(48Mhz core clock)
二、本打算用ADC作为反馈来闭环调节电流值,但此电路中ADC参考电压接到电源上了,跳动有10%左右,很难调得过来,所以在这里ADC值和电流值只是作为一个参考,不参与运算,所以采用开关调节。ADC值与电流值换算关系:I(mA) = ADC/65535*3300/2 (电路放大倍数2)
三、DAC值与电流关系:因万用表档位和读数的关系采用分段定标方法,分为3个区间,每段区间有一个slope和intercept值。由此算出DAC与电流的关系。
接下来是MDK project 和 原理图+PCB。
请大家忽略那个又臭又长的串口解析函数…C语言新手,多多包涵{:mad:} {:mad:} {:mad:}
本帖最后由 howmoney 于 2015-1-31 14:15 编辑
{:sweat:}有些图片很大,不知道能不能调小一点
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看来不能用手机拍的直接发,显示出来太大了。重新截了下图,现在好多啦 看起来不错啊,为什么不打样在一块板上。 holts2 发表于 2015-1-31 14:26
看起来不错啊,为什么不打样在一块板上。
KL25板是这次活动送的 只画了个电流源的板。 howmoney 发表于 2015-1-31 14:37
KL25板是这次活动送的 只画了个电流源的板。
电源源和显示可以整合在一块板上啊 holts2 发表于 2015-1-31 14:51
电源源和显示可以整合在一块板上啊
{:3_41:} 你说的好有道理... 因坛友@lnso有低功耗实验的要求,本项目的KL25板子已无偿转让给他{:smile:} howmoney 发表于 2015-3-18 11:59
因坛友@lnso有低功耗实验的要求,本项目的KL25板子已无偿转让给他
支持支持 howmoney 发表于 2015-3-18 11:59
因坛友@lnso有低功耗实验的要求,本项目的KL25板子已无偿转让给他
赞!分辨率很厉害!
看起来不错啊,为什么不打样在一块板上 看起来不错,支持一个。 是否可以改动下,让输出负载的压降达到多个激光二极管串联后的要求,恒流1A,自适应电压12V或者更高? true_elecom 发表于 2018-2-26 14:01
是否可以改动下,让输出负载的压降达到多个激光二极管串联后的要求,恒流1A,自适应电压12V或者更高? ...
可以的,供电电压有到12V就可以。 howmoney 发表于 2018-2-26 14:50
可以的,供电电压有到12V就可以。
激光驱动的话,软(慢)启动,过流过压保护,还有浪涌吸收电路,开路电压等设置是不是还要在电路里有相应的硬件,或者都是软件实现的?
如果串联多个的话,一个LD短路,瞬间电流就可能过冲。 true_elecom 发表于 2018-3-8 00:21
激光驱动的话,软(慢)启动,过流过压保护,还有浪涌吸收电路,开路电压等设置是不是还要在电路里有相应 ...
软启动可以通过DA分阶梯上去,软件可以完成;
电流检测用AD采分压电阻的电压实现监控;
串联中某个LD短路的话,会不会有过冲要实测一下。 howmoney 发表于 2018-3-8 09:31
软启动可以通过DA分阶梯上去,软件可以完成;
电流检测用AD采分压电阻的电压实现监控;
串联中某个LD短路 ...
探讨下过流检测用AD(模数转换)来实现,关键能有多快。nS的过流很可能把LD损坏了。
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