【STM32F7英雄联盟大赛】多功能测试仪器---五位半万用表硬件设计(一)

jackfrost

【STM32F7英雄联盟大赛】多功能测试仪器---五位半万用表硬件设计(一) [复制链接]

 

       作为电子DIY爱好者，要打开电子技术的窗，进入那个神奇的世界，除了一颗充满热情的执着的心，还需要各种物质条件，各种仪器是少不了的，比如说万用表、示波器、信号发生器、LCR数字电桥等等。但是通常众多仪器售价不菲，作为大多数业余的爱好者来说手里可能只有一块万用表了，这限制了更多的爱好者水平进一步提高，很多人只看到表面现象却无法去探知现象背后的实质，通常这个时候如果科学不站出来，那么迷信就要出来替人们的脑袋瓜做个解释了，无知是迷信诞生的土壤，比方说音响玄学。。。   多功能测试仪器的目标是打造一个综合个人电子实验室仪器，将一些常用必备的仪器，如万用表、示波器、信号发生器等等设备整合到一起，有了这些仪器，广大业余条件下的电子技术爱好者就能了解到很多以前不知道的世界，豁然开朗，从这点来说意义是非常大的。
   
       感谢EEWORLD论坛组织了这么好的活动，让我结识了组长youki、懒猫等等志同道合的网友，共同的爱好目标把大家聚在一起，大家一起HIGH，套用俺家隔壁小学周一晨会上的发言“我们Open Embrace多功能测试仪器组是一个充满热情、团结积极向上的项目组，在EE论坛的阳光照耀下茁壮成长”




       多功能测试仪器堪称杀手装备界的要你命三千(达文西语)，是居家旅行必备之良器。考虑是以F7DISCO开发板为主控和显示通讯，通过扩展各种功能子卡来实现各种功能，前期暂时包括万用表和示波器信号发生器部分，万用表部分主要由我和坛友懒猫来实现。在项目最初也许只是考虑用STM32的内置12BIT ADC来实现简单的万用表功能，但是大家懂的，本来只是想买辆自行车，结果最后变成了宝马。我们的目标任性地变成了5位半的高位表(保守5位半希望能冲击6位)，要知道万用表一旦到了4位半以上就完全是另一个世界了，各种以前不需要考虑没有考虑的问题都成了大问题，处处是挑战，因此不敢怠慢，硬件设计耗费了较长的时间。考虑到本次比赛的实际情况，所以设计的时候我做了很多权衡，到10月22日基本上硬件部分完成了90%(电路图基本画完，PCB完成90%)，姑且叫做V0.9版本吧，来做公示，先向大家汇报下进展。(这篇帖子原计划是在周末24号发的，但是有事耽误到现在才发，现在设计因为器件变化又有了小调整，不过大体上设计思路是不变的，在最终版出来之前，暂且仍旧以20151022的V0.9版来做说明)。


       声明，因为高位表的设计牵扯到高精密测量的内容，这中间涉及非常多高深的学问，本人也只是初学者，只能硬着头皮班门弄斧，并且设计的时候考虑到本次比赛时间和实际条件的限制，有些地方做了妥协，我自己也不是很满意甚至反人类的地方，请大家原谅，我尽我所能将设计思路与大家分享。并且内容比较多，因此会分成较多篇章

jackfrost

swisor 发表于 2015-10-29 10:00
不过10cm*10cm，考虑过F7的感受吗

在打样10*10 50块钱那种金钱的诱惑下，什么都不顾了

jackfrost

       本次比赛高位表这部分的PCB的3D图，PCB还没有最终布完，现在是个大致的图，仅供参考，大家可以先有个形象直观的感受，PCB采用10CMx10CM的面积，因为要纳入较多的零件，所以都采用了0603的阻容元件，板子布局比较紧凑。



       电路板用粗白线进行了个功能区域的划分，可以更清晰些。
       左侧是高位表的模拟电路部分，左上角是电压测量相关电路，左下角是电流测量相关电路，右上角是电阻测量恒流源电路，右下角是数字接口电路以及供电电路，中间这部分是基准及ADC电路。
        三个接线柱从上到下分别是1、电压、电阻测量输入 2、公共地 3、电流测量输入。
       从原理上大致可以分成4大块

jackfrost

        10月22日的电路图如下一、高位表的输入部分


二、AD及基准电路


三、电阻测量用恒流源



四、外围部分，供电及接口

   
     本篇作为开篇，汇报项目进展情况，电路图及PCB仍在根据实际情况进行小幅度调整，预计本周内定稿完成，由于硬件部分比较复杂因此拖的时间比较长，不过仍控制在项目最初时间节点内。
       关于各部分电路原理设计思路下一篇再继续

ljj3166

坐看高手出招

littleshrimp

dcexpert

3D效果真不错、

swisor

不过10cm*10cm，考虑过F7的感受吗

zca123

才看到。顶一个。很精致。

snoweaglemcu

很不错啊，楼主的电路很经典

传媒学子

顶顶顶 大神就是牛。

大秦正声

关注，很不错！祝愿能制作成功！
楼主做硬件，软件也一个人编程不？
另外壳子有吗?

yling

好好地看了楼主的电路 赞。

mcu430

好得不得了

THS3201

不太懂，学习一下。感谢楼主分享

Forever☆

 学习一下，感谢楼主的分享。

jiba513

谢谢分享！

tcvsdonnnie

牛逼