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闲来无事,来diy电路板吧,电流检测电路。
刚买了一些器材(一些很低端的工具,包括HP1010打印机,小型480W台钻,感光板制作套餐,一台低端线性电源,一些元器件等等),忍不住开箱画了一个简单的电流检测电路,就开始制作了,哈哈。在下动手能力相当差,并且刚刚毕业,才工作了一个月,囊中羞涩,只能用这些工具啦。不管是动手能力方面也好,设计理论也好,希望前辈们对小弟提出建议,批评指正,小弟在此谢谢了。
先来个器材一览吧!
1.这个是480W的小型台钻,用来给PCB钻孔

2.这个是HP1010打印机,用来打印电路到胶片上

3.这个是小弟简陋的工作台,哈哈,献丑了


接下来展示一下做的小电路板吧,由于第一次做,学习了好久才敢上手,手忙脚乱的居然忘了拍摄中间制板的过程,遗憾!
各位看官将就着看吧,SORRY啦。下次一定记得拍摄制板的过程。

说说为什么要做这个电流检测电路的因为吧。其实,单单做这个并没有什么用处,主要还是为了满足一下小弟迫切想做电路板的心情,哈哈,见笑了。
电流检测电路的原理,小弟实战经验太少,理论知识也不够丰富,所以就用了一个比较简单并且很常用的电路,暂时还考虑不了太高的精度要求。
这个就是检流的电路图:

电路原理很简单,对大家来说连小儿科都算不上,不过还是简单描述一下吧,R2是检测电阻,将通过的电流转换成相应的电压。R2使用比较精密的小阻值电阻,0.5欧姆1%的,该电阻的作用就是检测通过的电流,要做更高的分辨率和更精确的话就需要更小更精密的电阻了。R4 R6 R8 R10和LM358运放组成增益为10的电压放大器,并且提供足够小的输出阻抗以减少ADC内部阻抗的影响。C8用作简单的滤波,R7。。。。。至于这个,只是为了单面板布线加的飞线,哈哈。
ADC用的STC12C5A60S2内部集成的10位ADC, 至于ADC的参考电压么,,,由于该芯片并没有参考输入引脚,并且手上也没有参考源芯片,所以就用额外的电路制作一个比较稳定的参考电压,见下图:

该电路利用二极管的钳压作用将参考电压设置在0.7V左右。本图中,R5设置为430欧姆,以便为二极管提供10ma的偏置电流,在10ma的条件下,稳压效果也是杠杠的。实验时将5v电压从4V均匀变化到7V,二极管电压基本都稳定在0.69V左右,前后漂移在10mv左右。下面的运放只是电压跟随,不作电压放大,但是提供了足够的电流给ADC进行采样。

程序首先对这个参考电压进行采样,得到转换为数字量的基准值,然后再对待测电流进行采样,得到待测量的数字值,用这个值比上基准量,再乘以0.69V,就得到比较精确的待测电压,再进行简单的电压电流转换就得到了比较精确的电流值。

这个方法的好处是可以很大程序上降低电源波动对ADC转换值的影响。前提是假设两次采样时的电源电压相同。

好吧,不啰嗦了,上图咯。
下面这个是PCB图

PCB打印成胶片

腐蚀完成的电路板

囧,10张图用完了,,,,只有等明天了,还浪费了两张图。。。。
感谢各位师傅捧场。。。好可惜,不能在1楼编辑了,只能在这里继续写啦。
        现在接着昨天的内容更新。多谢各位看官捧场。
        这个图是打完孔,再焊上元件的电路板。焊功太差,焊得到处都是锡。好浪费呀!

        下面这个图是焊接好的板子的正面图,可以看出来元件的布局并不好,LM7805躺下的空间没留够,所以只能让它站起来啦。实验过程中,输入电源在12v,并且输出电流在20mA的时候发热已经相当严重了,这个主要是LM7805输入输出压差太大造成的。输入电压为7V时,就基本上不发热了。

        接下来的图是所有线路连接好的正常运行的图,目前软件部分并不完善,上位机直接用的“程序匠人”创作的通用串口软件,软件名字叫做“串口猎人”,在这里先感谢一下“程序匠人”大神。这个软件功能相当强大,其中一个我最喜欢的功能就是“示波器”。咱们只需要向串口发送数据,串口猎人就能直接将该数据显示在坐标轴上,当作一个简易示波器用。
小弟目前只写了简单的ADC转换,并且发送转换值到串口的程序,时间不够用啊,明天又要上班啦,好难过。。。。。。所以下面的图只是一个很简单的展示,各位看官多多包涵。



        另外,今天下午正好抽点时间再把前面说的二极管参考电压源做了个实验验证了一下,发现还是蛮稳定的。
实验条件就是:400欧姆左右的电阻与二极管串联,可调电源供电电压从4V调整到7V,分别用两个万用表测电压与电流,见下面的图:



        小弟将每隔0.2V电源电压所测得的二极管电压作成了一个表格,如下图所示:


        可以看出二极管在8mA至20mA的偏置电流条件下,钳压能力相当好,基本稳定在0.69V,前后波动正负10mV左右,并且线性度非常好,基本上处在二极管工作特性图的垂直部分。这个方法对于手上暂时没有参考电压源IC,并且对精度要求并不是很高的朋友来说,是个比较方便的法子。
        好啦,小弟目前就做了这些,其实这个电路真是简单的不能再简单了,看了朋友们的回复,真的很高兴,多谢大家提出的建议,还有一些想法,当然还有对我电路中的错误进行指出的大哥,谢谢啦。
        后面我还会对程序进行完善,到时候再更新啦,希望早日摆脱菜鸟的阶段,加油。
hrh1992 发表于 2015-8-23 02:14

kao 这个小台钻太漂亮了

谢谢夸奖啦,这个是在X宝上买的,花了300大洋,480W的,试了一下,钻电路板和普通的塑料板等材料相当轻松,不过试了一下钻铁板(较薄的),实在是吃力,主要还是钻头的问题吧。

Weung 发表于 2015-8-23 13:01 

打印机是激光的吗?

不是激光的,是最便宜的喷墨打印机,型号是HP1010 . 激光的确实精度比喷墨的高,但是要求并不高的话,也可以就用喷墨的啦。
Weung 发表于 2015-8-24 08:06
请问用什么墨水?我一直用记号笔手工画的板。

就是普通打印机用的墨水呀,目的不是用墨水画在pcb上,是用来打印到胶片上,让有墨水的地方不透光挡住pcb上涂的蓝油不被爆光。而没有墨水的地方就被爆到覆铜板上。

ch1217 发表于 2015-8-25 13:04
主要需要些什么啊楼主

在保证能出板的情况下:
1,低配,大概花3百多元,需要买:制板药剂(覆铜板,蓝油,蚀刻剂,显影粉,紫外灯,菲林片等等,这些可以在淘宝店里直接买套装,大概100元),小电钻(几十块),打印机(200元左右),这些就可以做出板了,但是速度较慢
2,高配,这个配置主要是在低配上加了些东西西,加快制板速度,需要添加的东西有:台钻(300左右),蚀刻箱(200左右)。

这里钻孔和蚀刻如果没有高配的工具的话会很费时间。有了台钻打了的效率高得多。另外蚀刻箱腐蚀板子的速度比手摇快多了。希望能帮到你
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