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`` 本帖最后由 youzizhile 于 2015-6-5 15:09 编辑 前几天才看到活动，觉得创意挺不错，之前在一些拆机视频中也看到过USB电压电流参数测试的产品使用，并且还能判断出当前的充电设备特性，比如支持高通的快充模式quick charge检测，感觉很好。 为了快速实现方案，采用带有显示屏的开发板---新唐Nuc140 demo开发板来实现一个简易的u***电压电流测试仪。 原理：利用nuc140芯片的ADC功能，分辨率为12bit，范围为芯片供电电压，芯片采用5V供电，所以分辨率为5000mV/4096≈1mV。 对于u***电源电压测试，5V分压得到一个合理的值供adc采样。针对u***3.1有12V 20V，同样可以通过分压电阻来分的adc合适的输入值。比如12V20V都可以分压到3V。 对于u***电流测试，采用max472专用电流检测芯片来实现。本方案采用10mΩ电流采样，最大可以检测电流为5A。max472芯片的应用信息如下图所示： 
max472的电阻配置如下图所示：
电路设计更新内容在：8楼 电路设计和测试结果更新内容在：22楼 2015年6月2日 算法 更新内容在：23楼 2015年6月2日 测试说明 更新内容在：28楼 2015年6月3日 移动电源测试结果 更新内容在：43楼 2015年6月5日 ``
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继续更新进展：
这段时间已经把程序和功能都实现了，由于显示信息有限，除了电压，电流，功率消耗，时间指示外，还增加了按键切换显示电量统计信息等。 下图为增加的两个按键，分别接到Pb6和pB7管脚。按键采用中断触发模式，按下按键sw2,则进行一次时间和电量统计的切换。 现在正在做一个试验，通过测试移动电源电量情况，测试元件是采用一个RX21-6系列的6W 8.2欧姆电路测试，除去电路板本身的电流消耗85mA左右，功率电阻的消耗为630mA左右，使用的移动电源是mili hb-f40，电量为4400mAh，测试下性能指标。 移动电源参数： 功率电阻： 测试板本身功耗： 移动电源+功率电阻系统连接图： 默认显示测试时间 通过切换Pb6进行电量显示： |
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本程序中电压和电流采样使用的是中位值平均滤波法，具体介绍如下：
1、中位值平均滤波法又称脉冲干扰平均滤波法，相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。 连续采集N个数据，去掉一个最大和最小值，然后计算N-2个数的平均值。 程序实现： #define N 100 void Middle(void) { char i,j,k,l; int32_t temp; char display1[20]={0}; char display2[20]={0}; char temp1[5],temp2[5]; int32_t voltage_ArrDataBuffer[N]; int32_t current_ArrDataBuffer[N]; int32_t sum=0,voltage_Value,current_Value,power_sump; int32_t current_avg[N]; char hour[2],miniute[2],second[2]; for(i=0;i contus_ad(); voltage_ArrDataBuffer[i]=data[0]; current_ArrDataBuffer[i]=data[1]; delay(10); } //voltage for(j=0;j for(k=0;k if(voltage_ArrDataBuffer[k]>voltage_ArrDataBuffer[k+1]) { temp=voltage_ArrDataBuffer[k]; voltage_ArrDataBuffer[k]=voltage_ArrDataBuffer[k+1]; voltage_ArrDataBuffer[k+1]=temp; } } } for(l=1;l sum+=voltage_ArrDataBuffer[l]; // printf("voltage_ArrDataBuffer[%d] is %drn",l,voltage_ArrDataBuffer[l]); } voltage_Value=sum/(N-2); //current sum=0; for(j=0;j for(k=0;k if(current_ArrDataBuffer[k]>current_ArrDataBuffer[k+1]) { temp=current_ArrDataBuffer[k]; current_ArrDataBuffer[k]=current_ArrDataBuffer[k+1]; current_ArrDataBuffer[k+1]=temp; } } } for(l=1;l sum+=current_ArrDataBuffer[l]; // printf("current_ArrDataBuffer[%d] is %drn",l,current_ArrDataBuffer[l]); } current_Value=sum/(N-2); power_sump=(voltage_Value/1000.0)*current_Value; } 结论：算法实现的测量结果一致性较好。 对于电量计测试来说，我使用的是平均值滤波法，但是采样样本大于1200，所以在测量时间内比较准确。 |
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不是很明白！也就是说可以这样在理解对吧：放电的总时间*在此时间内的平均电流，此为放掉的电量，然后在用总的实际电池的容量减去放掉的容量即可得出相对比较真实可靠的剩余容量对吧！这样子理解对不？？对了，有没有例子或者是您自己写的一个程序来示范一下呢！！！如果小生有理解的不对的地方，还请您指正！！ |
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知识阅览者 发表于 2015-6-3 08:17 对的，是这样的，移动电源的容量是定义为一个小时放电放完的电流值，比如4000mAh的锂电池4000mA放电理论上是正好放一个小时，再加上输出效率， 所以有了公式：容量(mAh)×平均电压（3.7V)×效率=时间(小时)×放电电流(mA)×输出电压。所以容量(mAh)=时间(小时)×输出电压(V)÷3.7V÷负载电阻值(Ω)×1000÷效率(未知的话取个保守值80%吧)，我现在只是统计了移动电源的输出mAh值，算法就是统计在特定时间内的电流采样平均值x特定时间。 |
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更改测试方法： 原来的一个8.2欧姆电阻消耗功率太大，达到3W，虽然标称是6W的功率电阻，但还是比较危险。现在更改为4个8.2欧姆电阻分成两个的两个串联，然后在并联，负载电阻值不变，还是8.2欧姆，但是每个电阻的功耗不到1W，比较放心了。 测试效果图： 测试整体图： 希望今天可以测试出移动电源的容量： |
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youzizhile 发表于 2015-6-3 10:12 我自己试试，谢谢您的指点。一直我在这个剩余容量的电量指示方面做不好（以前自己玩儿了一个那种铁锂的圆柱电池，自己弄了一个充电宝，自己写程序）但是我使用电压等级来做的电量的指示，但是不准，很不准，而且会出现电压反弹指示，导致虚报指示电量的现象发生。 |
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知识阅览者 发表于 2015-6-3 13:49 可以使用电池容量x效率-已经消耗的容量来做电量指示，电压指示容量不准确 |
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动手能力强的达人，顶顶顶！
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对的，忘记效率这个很重要的因素了，谢谢提醒哈！！楼主是高手，正在做这方面的朋友，或者是想做的多和楼主沟通一下，可以得到很多的经验的。楼主，可以加您的QQ吗？在下的是：1689945212 |
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youzizhile 发表于 2015-6-2 15:55 中位值平均滤波算法，这个是综合的滤波算法，效果相当的好，但是如果要求高的话，还可以增加限幅消抖滤波函数，这样子的话，您的那个滤波的基数就不用那么多了吧，100的话太浪费RAM了，呵呵在下的一点儿小看法，不对之处请指正哈。 |
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youzizhile 发表于 2015-6-2 15:55 楼主，那个采样缓冲语句中的“data[0]”是不是您的MCU的ADC通道选择端口（应该是）？？那个短暂的延时应该没必要吧，您这个是10ms还是延时10us？ |
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知识阅览者 发表于 2015-6-5 09:43 data[0]是电压通道的数据，是延时10个时钟周期，nuc140工作在50MHz的，其实没有怎么延时 |
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知识阅览者 发表于 2015-6-5 08:23 恩，AD采样周期比较快，新唐的mcu片上资源很丰富，我还使用了2000个32位的数据缓冲来做电量的统计呢，资源丰富的很，有兴趣可以了解下，PS：不是做广告，真实体验 |
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本帖最后由 youzizhile 于 2015-6-5 13:45 编辑
知识阅览者 发表于 2015-6-5 08:13 过奖了，互相学习的，那我加你，我的 _Q_Q_：1_46431067_2 |
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youzizhile 发表于 2015-6-5 13:40 这个我晓得，自己也了解过这款单片机，但是没有去用过。呵呵，确实资源丰富，看你的程序大概的就知道了，呵呵2000个32的数据处理量，呵呵，我的单片机可没有这么多的资源哈！！ |
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哇塞，你用的是这么高的频率呀，难怪，如果频率高的话，MCU对于这点儿的延时很Easy的。呵呵，好吧你们都是高大上， |
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谁知道这个16脚的芯片是什么型号2-15脚输出的互补的450KHZ方波电流达到200MA
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