基于ARM技術的可控電流測試研究

廈門南洋職業學院 侯紅科

目前市場主流的電流計測量都是mA/UA檔分開，進行切換的時候需要人為進行旋鈕選擇，并且電流計外形比較龐大，不適合工廠測量需求。本文提出基于ARM技術的可控電流測試研究（張古松.開關電源的原理及設計[M].北京:電子工業出版社,2004），基本滿足工廠要求。

1.引言

目前事情的電流計都是單路測量，而且mA/uA分開，無法自動保存電流測量值，對于現有的一些需求測量，如廠線、工控等級別需要自動測量mA/uA，能設定閾值自動報警等皆無法達到要求，本研究提供一種基于ARM技術的四路電流計測量方案，能軟件自動切換mA/uA測量，并能設定測量閾值以及報警，并能實時存儲測量電流值，適合于現有廠線、工控級別應用。

2.可控電流計的硬件設計

2.1 ARM的外圍電路設計

本文以32位ARM處理器為核心，電流測量模塊為基礎，四路電流測量模塊實現同時對四路電流進行測量。ARM產生控制信號，對mA/uA進行切換，同時ARM也通過UART口與PC端進行通信，通過uart上傳到PC方便PC端的大數據處理。另外，也可在軟件中設定報警閾值（周志敏,等.開關電源實用技術與應用[M].北京:人民郵電出版社,2014），知會控制單元報警險情并提交報警原因。ARM接口電路如圖1所示。

圖1 ARM接口電路

2.2 ARM控制下的5v到3.3v的電路設計

采用穩定的TPS54331芯片，變換生成3V電壓，送入ARM，輸出可調且穩定的信號（魏應東.低壓交流穩流電源的研究與設計[D].浙江大學碩士學位論文,2005）。TPS54331外圍電路設計如圖2所示。

2.3 mA/uA檔的電路設計

有串口輸出數據，經INA226轉換（ 李愛文,等.現代逆變技術及其應用[M].北京:科學出版社,2014），輸出mA電流信號，如圖3所示。

圖2 電壓轉換電路

圖3 mA/uA檔的電路設計

3.整體軟件設計流程

整體軟件設計流程如圖4所示：

圖4 整體軟件設計流程圖

當程序開始運行時，系統初始化，用戶根據按鍵來選擇使用的量程，系統讀取按鍵值。設按鍵次數為n,當n=1,顯示進入量程mA檔，此時相對應的LED點亮；當n=2,顯示進入量程uA檔，此時相對應的LED亮；

讀取完n的值后，起動ARM處理器，進行A/D轉換，負責把采集到的模擬量轉換為數字量，再進行數字處理，進行標度變換，最后數碼管顯示出來。

4.結束語

本文提出一種基于ARM技術的mA/uA測量，可以軟件控制mA/uA檔切換，避免人為切換所帶來的繁瑣操作，并且能夠軟件設定測量閾值，能夠自動報警以及能將所測量的電流值存儲在SD卡內，極大化的減輕工廠測量壓力，并且本研究提出四路電流測量，體積小，精度高(mA/uA檔誤差精度1以內)，能適應現有的工廠需求。