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DIY的触屏“便携”可编程六位半电压信号源完工了

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发表于 2024-7-31 15:50:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
先声明本人技术水平不咋的,并不是谦虚而是事实,特别是模拟电路方面薄弱的很。坛里大佬很多,在坛里学习大佬们的帖子学到了很多,也经常在坛里请教大佬们问题,做这个源遇到的有些问题也是请教坛里大佬们解决的。再上图
DSC_0928_副本.jpg
几年前就开始设计带电池“便携”版本,那时候还不知道有本坛,还是在遇到问题搜索解决方案时搜到了本坛,见识到了坛里热心大佬WASHU的自校型Voltgen及各种源的方案,后面又见到了用料奢华的JOY7307,让我这个土鳖大开眼界。当时注册论坛账号后就发了这个源半成品,说是便携其实也挺大挺重的,主要是找到公模外壳适合的就这一款。这款源现在终于属于完工状态了。搞了几年并不是说这东西难,主要是我是十天晒网一天打鱼同时还是业余时间,中间还几度中断了一段时间。不容易,中间几度想烂尾。我烂尾的DIY太多了。大多是做到半成品就放一边了。这个好像是我第一个比较完整的作品了。当然也通过这个源踩过的坑学到了不少。

一开始做这个主要也是看了其它坛里发的开源的信号源,起初看到这么高的分辨率和感觉不可思议,对此产生了兴趣。同时我工作中大多数项目使用模拟采样功能,也需要有一个称手的设备。想当年都是用电位器分压产生信号测试有限的点位,特别是用精密一点的ADC用电位器产生的电压稳都稳不住。

这是一个带有强烈个人执念的设计,因为这个设计里我花了大量时间实现的功能对大多数人来说毫无用处,仅是为了我日常使用、测试方便。
整个设计使用了两块板子,一块显示板、一块模拟板。
微信图片_20220904170026_副本.jpg
由于设计之时是当时缺芯时间段,各种芯片价格猛涨,所以选的两个偏门主控芯片,显示板选用全志F1C200S,模拟板选的树霉派的RP2040。当然即使放在现在各芯片价格回归正常我还是会选这两个主控,不单单是价格问题,主要是我用熟了这两个芯片,而且这两个芯片用在这挺合适。F1C200S主频可用到600M,64MByte DDR内存可用到200M,做UI是不错的选择。而RP2040的PIO在我这设计中也很有用,但RP2040的其它组件及性能我觉的就有点差强人意了。
虽然做便携版之前做了实验板,但没发现实验板上隐藏的问题,又踩了不少坑。
接下来摆UI了
uicapture202432216712.jpg
主界面下趋势图.jpg
主界面下自动保持子界面.jpg
虽然测量通道性能参数比较差,但功能该做的都做了,统计、趋势、自动保持,通过左右滑动切换子面板。得益于F1C200S的大内存,两个测量通道都能存储2百万个历史数据。如下图所示。
uicapture2024624202737.jpg
源输出有五个档位/类型:分别是1V档(六位半分辨率)、15V档(六位半分辨率)、30mA档(五位半分辨率)、交流10V档(50HZ正弦波,五位半分辨率)、交流20mA档(50HZ正弦波,五位半分辨率)。
1V档演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5NjcxNg==.html

15V档演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjM4MTk2MzEyNA==.html

30mA档演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQxNTc5ODMzMg==.html

交流10V档演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4ODAyNA==.html

交流20mA演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQwOTA4MzM5Ng==.html


视频演示只是表象,由于之前遇到过ADC的失码经历,所以对我自己的设计都抱有怀疑态度,因此迎来了进一步测试,大规模点位测试,其实我想逐码测试的,但码实在太多了。

1V档
1V线性测试1_副本.jpg

15V档
源15V档线性.jpg

30mA档
源30mA线性.jpg

交流10V档
源交流10V线性曲线.jpg

交流20mA档
源交流20mA线性.jpg

接下来就是奇葩功能DDS函数信号发生器了,本来是想取消这个功能的,但做UI还有程序花了不少功夫还是留着算了。
uicapture2024322193650.jpg

接下都是带有我个人执念的功能了,自定义可编程功能,这个功能花了我大量时间特别是UI方面,工程量很大。
uicapture2024322201852.jpg

自定义编程带有简单的六类指令,分别是:设置指令、等待指令、存储指令、跳转指令、寄存器指令、通讯指令。

接下来就是为自己量身订造的自动INL测试程序了,由于平时工作中大多数项目都需要支持MODBUSR-RTU,所以该测试程序只支持MODBUS-RTU.,可以说这个应用就是我做源的最终目的。
uicapture2024722815.jpg

通过简单设置参数后即可启动
uicapture2024622224741.jpg

最后可直接得出最大INL
uicapture202462331724.jpg

最后的VI曲线程序,没啥用处,纯粹是玩。
uicapture2024427212540_副本.jpg

下面手册里有更详细的功能介绍和测试结果
可编程精密信号源用户手册.haozip01.zip (512 KB, 下载次数: 31)

可编程精密信号源用户手册.haozip02.zip (512 KB, 下载次数: 34)

可编程精密信号源用户手册.haozip03.zip (512 KB, 下载次数: 32)

可编程精密信号源用户手册.haozip04.zip (512 KB, 下载次数: 30)

可编程精密信号源用户手册.haozip05.zip (512 KB, 下载次数: 28)

可编程精密信号源用户手册.haozip06.zip (512 KB, 下载次数: 37)

可编程精密信号源用户手册.haozip07.zip (512 KB, 下载次数: 33)

可编程精密信号源用户手册.haozip08.zip (512 KB, 下载次数: 36)

可编程精密信号源用户手册.haozip09.zip (512 KB, 下载次数: 35)

可编程精密信号源用户手册.haozip10.zip (512 KB, 下载次数: 37)

可编程精密信号源用户手册.haozip11.zip (512 KB, 下载次数: 32)

可编程精密信号源用户手册.haozip12.zip (512 KB, 下载次数: 34)

可编程精密信号源用户手册.haozip13.zip (512 KB, 下载次数: 34)

可编程精密信号源用户手册.haozip14.zip (512 KB, 下载次数: 34)

可编程精密信号源用户手册.haozip15.zip (512 KB, 下载次数: 33)

可编程精密信号源用户手册.haozip16.zip (258.42 KB, 下载次数: 37)



补充内容 (2024-8-1 21:41):
用户手册链接:https://pan.baidu.com/s/1AB5bxexL4aKIID5W6dPXaw?pwd=abcd
提取码:abcd

评分

5

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发表于 2024-8-1 11:42:38 | 显示全部楼层
scoopydoo 发表于 2024-8-1 09:02
大家都这样,烂尾属于常态


嗯,尤其是做到完成验证、搞清楚里面的门道后,是最容易放弃的,因为这时候你感兴趣的点都已经搞清楚了,兴趣会锐减,非常容易烂尾,我的烂尾项目基本都是这样的,就是突然觉得不好玩儿了。另一种就是遇到了自己暂时难以突破的技术障碍,然后暂时搁置,直到你想不起来了
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发表于 2024-8-1 09:02:58 | 显示全部楼层
lg676041036 发表于 2024-7-31 22:03
这应该是我业余时间做的东西里完成度最高的了,好多烂尾的扔在一边落灰很久了。

大家都这样,烂尾属于常态
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发表于 2024-7-31 16:21:02 | 显示全部楼层
看视频指标非常不错的样子,有7位半的设备调试就是方便啊
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发表于 2024-7-31 16:35:40 | 显示全部楼层
完成度挺高的
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发表于 2024-7-31 16:39:36 | 显示全部楼层
我等电工好像也用不到。不过设备的确太牛了。指标很高。
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发表于 2024-7-31 17:24:50 | 显示全部楼层
楼主厉害,要是做成套件就好了!
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发表于 2024-7-31 17:35:24 | 显示全部楼层
玩这个花活的压缩,从来就没有解压过---我真笨啊
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发表于 2024-7-31 19:25:06 | 显示全部楼层
楼主大神一个,仰望
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 楼主| 发表于 2024-7-31 21:59:47 | 显示全部楼层
MF35_ 发表于 2024-7-31 16:21
看视频指标非常不错的样子,有7位半的设备调试就是方便啊

您正在做Voltgen做出来应该指标会更好,ADC噪声挺低的。
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 楼主| 发表于 2024-7-31 22:03:48 | 显示全部楼层

这应该是我业余时间做的东西里完成度最高的了,好多烂尾的扔在一边落灰很久了。
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 楼主| 发表于 2024-7-31 22:06:24 | 显示全部楼层
burn 发表于 2024-7-31 17:24
楼主厉害,要是做成套件就好了!

我这个校准比较麻烦,不太适合做套件,做套件我感觉WASHU的自校型Voltgen适合些。
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 楼主| 发表于 2024-7-31 22:07:49 | 显示全部楼层
JIAHUIFENGtt 发表于 2024-7-31 17:35
玩这个花活的压缩,从来就没有解压过---我真笨啊

没办法论坛规则所限只能分卷,可能只能用好压软件才能解压,我是用好压分卷压缩的。
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 楼主| 发表于 2024-7-31 22:08:38 | 显示全部楼层
tjx81 发表于 2024-7-31 19:25
楼主大神一个,仰望

见笑了,真不是大神。
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 楼主| 发表于 2024-7-31 22:09:46 | 显示全部楼层
代洪波 发表于 2024-7-31 16:39
我等电工好像也用不到。不过设备的确太牛了。指标很高。

这的确是个小众东西,大部分人是用不到的。
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发表于 2024-7-31 22:11:05 | 显示全部楼层
高手。厉害
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发表于 2024-7-31 22:48:58 | 显示全部楼层
lg676041036 发表于 2024-7-31 21:59
您正在做Voltgen做出来应该指标会更好,ADC噪声挺低的。


我做的是输出20V范围,因为没分档(分档要高精度分压器了,这个voltgen的设计优势荡然无存),所以2V以上还行,pp噪声小于1ppm,2V以下就要差一些了,因为本底噪声就有1~2uV,已经有1ppm了,pp噪声指标超过1ppm甚至达到2ppm了。不过我因为想提高调整速度,现在用的是10PLC采样,所以噪声略高,如果降到100PLC会好很多,就是速度令人发指了(两秒多一个数据),因为这是源,不是表,对速度还是有要求的
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