四挡直流电流表

一、产品概述

1、采用18位模数转换器，（程序实际使用16位，可扩展使用）。

2、模拟前端采用低噪声精密运算放大器。

3、使用锂电池供电，同时集成充电管理，可实现手持应用。

4、使用继电器进行换挡。

5、主控采用STC8H8K64U单片机。

6、显示采用0.96寸显示屏，请自备。具体参数见产品参数4，购买连接见附件。

二、产品参数

1、 设计外接电池供电输入：直流3.3~4.3伏。带接反保护。推荐使用3.7伏锂电池供电。自带电池充电功能。

2、 设计电流测量范围：档位1：正负直流0~2毫安。档位2：正负直流0~20 毫安。。档位3：正负直流0~200毫安。。档位4：正负直流0~2安。均为20000字计数。2mA/20mA档位初始准确度0.2%， 0.2A/2A档初始准确度1%（实际测试可达0.2%，但取样电阻1%特作说明）。使用接线端子接入。

3、 设计电流2mA/20mA档位取样电阻10.1欧；0.2A/2A档位取样电阻0.1欧。

4、 屏幕为I2C接口，1312驱动，管脚排列第一脚GND。

5、 PCB尺寸：90×63mm，2层板，元件单面排布。

三、使用说明

1、 为模块接入电源/电池（注意正负极，有防接反保护），参数要求。

2、 将信号/测量元件接到相关端口。注意正负极，电流档有简易过流保护，禁止将电流表模块输入端口并联接到电压源上。请务必正确接线且信号不超相应量程。

3、 模块上电，屏幕点亮显示当前数据。右侧显示电池电压值。

4、 中间行主显示值为测量值，第三行左侧显示当前功能和量程，右侧显示模数转换器寄存器值。

5、 单击下、上按键为上下切换量程；单击第三按键冻结采样或恢复采样。

6、 首次使用前应进行校零操作，步骤为短接输入端子后，长按下按键，屏幕显示zero字样后调零完成，松开按键即可，每档校零方法一致。

四、备注

1、成本构成

元器件成本：¥40元（不含PCB）

其他外设屏幕：¥ 10元

总计：¥50 元

2、细节备注

1、 烧录需要准备CH340转串口模块，请自备。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源仅供功能演示和学习使用。代码用KEIL4开发。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录，软件及烧录教程在附件中。

4、为保证测量精度，请以下电阻使用0.1%精度以上性能：R4、R5、R6、R9、R10。R8推荐使用1%以上精度的合金采样电阻（视频测试模块中前面说明的电阻使用了0.1%电阻，R8使用1%电阻测试）

5、 板子上的左下角接口是一个带3.3V电源输出的串口，硬件接口为2.0间距母插头。为节省元件，设计同时使用此接口进行烧录。此接口预留给键盘显示模块用，键盘显示模块已上架，可自行更改固件实现按键快速切换量程，后续不定时更新该固件和功能。

6、 模块使用前或者购买元件前应该准备保险丝并安装，规格为5*20mm尺寸，2A/2.5A熔断电流。

3、注意事项

电流档有过流保护，搭配保险可在短暂过流时提供保护，但无法应对高能电压源，如电流测量端子直接接到24V电源（或更高电压端口）上，可能引起电弧或保险丝烧毁或者元件损坏。请使用电流档时务必保证接线正确。模块4个量程均使用同一保险进行过流熔断保护，在小电流档时测量时保险丝不会过流熔断，仅依靠限幅保护器件进行保护，长时间在2mA/20mA档过流使用会导致取样电阻发热剧增，造成取样电阻精度下降甚至烧毁取样电阻，请不要长期过流使用。注意所有防护均有失效可能，请正确选择量程！

五、测试视频

视频演示了各档测量的情况；信号发生器模块产生信号，依次测试了4个电流量程的测量情况。测量误差可参考（信号发生模块电流准确度优于0.1%。模块仅做零位标定，未经过量程标定或修正）。

六、更新日志

V1.0 首次上传