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ble_comp_tester [2020/11/04 16:18]
gongyusu
ble_comp_tester [2021/07/09 15:27] (当前版本)
gongyusu
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 ### 支持BLE的元器件特性测试仪 ### 支持BLE的元器件特性测试仪
 硬禾学堂新推出基于CH579(支持BLE的Arm Cortex M0控制器)的元器件测试仪DIY套件,旨在鼓励高校的同学、行业工程师通过嵌入式系统编程深度熟悉元器件的特性,并激发同学们的学习兴趣。 硬禾学堂新推出基于CH579(支持BLE的Arm Cortex M0控制器)的元器件测试仪DIY套件,旨在鼓励高校的同学、行业工程师通过嵌入式系统编程深度熟悉元器件的特性,并激发同学们的学习兴趣。
-{{ :​ble_testor1.png |}}<WRAP centeralign > **3D效果图** </​WRAP>​+{{ :​ble_testor1.png |}}<WRAP centeralign > **3D效果图(使用KiCad设计)** </​WRAP>​
  
 +{{ :​88ea27f3-64b5-436f-ad6f-b73080218365.mp4 |}} <WRAP centeralign > **已实现的简单功能的演示** </​WRAP>​
  
 {{drawio>​comp_tester}} <WRAP centeralign > **功能框图** </​WRAP>​ {{drawio>​comp_tester}} <WRAP centeralign > **功能框图** </​WRAP>​
 +{{ ::​chmeter_sch.png |}} <WRAP centeralign > **元器件特性测试仪的原理图** </​WRAP>​
  
-#### 功能特性 +#### 1. 功能特性 
-  * 采用CH579做核心控制器:Cortex-M0内核低功耗蓝牙MCU,集成BLE无线通讯的ARM内核32位微控制器。片上集成低功耗蓝牙BLE通讯模块、以太网控制器及收发器、全速USB主机和设备控制器及收发器、段式LCD驱动模块、ADC、触摸按键检测模块、RTC等丰富的外设资源 +  * 采用硬禾学堂设计的[[ch579_core16|16管脚的CH579最小系统板]] 
-    * 32位ARM Cortex-M0内核,最高40MHz系统主频 +    * 集成BLE无线通讯的ARM内核32位微控制器 
-    * 内置32K SRAM,250KB CodeFlash,2KB DataFlash, 4KB BootLoader,支持ICP、ISP和IAP,支持OTA无线升级 +    * 内置串行12位ADC
-    * 支持蓝牙BLE,兼容Bluetooth Low Energy 4.2规范 +
-    * 集成2.4GHz RF收发器和基带及链路控制,单端RF接口,无需外部电感,简化板级设计,提供协议栈和应用层API +
-    * 支持3.3V和2.5V电源,范围2.1V~3.6V,​ 内置DC/​DC转换,0dBm发送功率时电流6mA +
-    * 多种低功耗模式:Idle,Halt,Sleep,Shutdown,内置电池电压低压监控,最低电流0.2uA +
-    * 提供10M以太网接口,内置PHY +
-    * 内嵌USB控制器和USB收发器,支持USB2.0全速和低速主机或设备,支持控制/​批量/​中断同步传输,支持USB type-C主从/​电流检测 +
-    * 内置实时时钟RTC,支持定时和触发两种模式 +
-    * 提供段式LCD驱动接口,支持96点(24×4)LCD面板 +
-    * 提供14通道12位ADC模数转换器,支持14通道触摸按键 +
-    * 提供4组26位定时器,支持捕捉/​采样,支持12路PWM输出 +
-    * 提供4组独立UART,兼容16C550,最高通讯波特率可达5Mbps +
-    * 提供2组独立SPI,内置FIFO ,SPI0支持Master和Slave模式,支持DMA +
-    * 提供 LED点阵屏接口:支持1/​2/​4路数据线 +
-    * 支持8位被动并口 +
-    * 内置温度传感器 +
-    * 提供40个GPIO,32个中断输入 +
-    * 内置AES-128加解密单元,芯片唯一ID +
-    * 封装:QFN48_5X5、QFN28_4X4,本设计中采用了QFN28封装的器件+
   * 采用0.96寸、I2C接口的OLED显示   * 采用0.96寸、I2C接口的OLED显示
   * 一个按键启动测试   * 一个按键启动测试
 +  * 三只管脚通过杜邦线连接外部待测器件
  
-#### 设计资料+#### 2. 设计资料 
 +  * 关于如何使用CH579,可以参考页面[[ch579_core16|16管脚的CH579最小系统板]]中的内容 
 +  * {{:​chmeter.pdf|元器件测试仪的原理图}} 
 +  * {{:​chmeter_gerber.zip|PCB Gerber文件}}
  
-#### 相关参考+#### 3. 相关资源
   * 挂在钥匙链上的元器件测试仪   * 挂在钥匙链上的元器件测试仪
     * [[https://​mp.weixin.qq.com/​s?​__biz=MzU4NDY2NjczMg==&​mid=2247489437&​idx=1&​sn=98d4dfb61a70d7319c30066c2d388fee&​chksm=fd970c9ecae08588e10ff644fa5a722ed61c02de4bdf277987274e6bbd1736b807b96f22e80b&​token=362828059&​lang=zh_CN#​rd|可公众号文章 - 挂在钥匙链上的元器件测试仪]]     * [[https://​mp.weixin.qq.com/​s?​__biz=MzU4NDY2NjczMg==&​mid=2247489437&​idx=1&​sn=98d4dfb61a70d7319c30066c2d388fee&​chksm=fd970c9ecae08588e10ff644fa5a722ed61c02de4bdf277987274e6bbd1736b807b96f22e80b&​token=362828059&​lang=zh_CN#​rd|可公众号文章 - 挂在钥匙链上的元器件测试仪]]
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     * [[https://​www.mikrocontroller.net/​articles/​AVR-Transistortester|资源页面]]     * [[https://​www.mikrocontroller.net/​articles/​AVR-Transistortester|资源页面]]
     * {{ :​transistortester_ohne_abschaltung.png |原理图}}     * {{ :​transistortester_ohne_abschaltung.png |原理图}}
-    * {{:​ttinfo_eng112k.pdf|三极管测试仪的工作原理介绍 - 手册}} +    * {{:​ttinfo_eng112k.pdf|三极管测试仪简述}} 
-    * {{:​ttester_eng111k.pdf|三极管测试仪简述}}+    * {{:​ttester_eng111k.pdf|三极管测试仪的工作原理介绍 - 手册}}
     * 主要特性:     * 主要特性:
       * 支持ATmega8、ATmega168、ATmega328或ATmega644以及ATmega1284处理器       * 支持ATmega8、ATmega168、ATmega328或ATmega644以及ATmega1284处理器
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       * 对于三极管以及达林顿管,可以测量其hFE以及基极到发射极的压降       * 对于三极管以及达林顿管,可以测量其hFE以及基极到发射极的压降
       * 对于三极管和MOSFET可以自动检测以及保护       * 对于三极管和MOSFET可以自动检测以及保护
-      * Bipolar junction transistors are detected as a transistor with a parasitic transistor (NPNp = NPN + parasitic ​PNP). +      * 双极结型晶体管被检测为带有寄生晶体管的晶体管(NPNp = NPN +寄生PNP)。 
-      * Up to two resistors will be measured with a resolution down to 0.1 ohm. The measurement range is up to 50 Mohm (Megaohm). Resistors below 10 ohm will be measured with the ESR approach and a resolution of 0.01 ohm if a ATmega168/​328 is used. Beware: resolution is not accuracy. +      * 最多可测量两个电阻,分辨率低至0.1Ω。 测量范围最大为50兆欧(MΩ)。 如果使用ATmega168/​328,将使用ESR方法测量10Ω以下的电阻,分辨率为0.01Ω。 当心:分辨率不是准确性。 
-      * Capacitors in the range 35pF (picofarad) to 100mF (millifarad) can be measured with a resolution down to 1 pF. +      * 可以以低至1pF的分辨率测量35pF100mF范围内的电容器。 
-      * If the processor has at least 32K flash memory, you can use the samplingADC method from Pieter-Tjerk ​to get a resolution of up to 0.01 pF for capacitors with lower capacity than 100 pF. +      * 如果处理器至少具有32K闪存,则对于容量小于100pF的电容器,可以使用Pieter-Tjerk的sampled ADC方法获得高达0.01pF的分辨率。 
-      * Resistors and capacitors will be displayed with their respective symbol, pin number and value. +      * 电阻器和电容器将显示其各自的符号,引脚号和值。 
-      * Up to two diodes will also be displayed with their correctly aligned symbol, pin number and voltage drop. +      * 还将显示最多两个二极管,其正确对齐的符号、引脚号和电压降。 
-      * If it's a single diode, the parasitic capacitance and reverse current will also be measured. +      * 如果是单个二极管,还将测量寄生电容和反向电流。 
-      * For ATmega168/​328 ​a self calibration of zero-capacitance,​ zero-resistance and other parameters is possible. +      * 对于ATmega168/​328,可以进行零电容,零电阻和其他参数的自校准。 
-      * For ATmega168/​328 ​also inductances of 0.01 mH to 20 H can be detected and measured. +      * 对于ATmega168/​328,还可以检测和测量0.01mH至20H的电感。 
-      * If your processor has at least 32K flash, you can use the samplingADC method to measure lesser inductances with a parallel capacitor of known capacity. The resonant frequency and the computed inductance value is shown and additionally the quality factor. +      * 如果您的处理器至少具有32K闪存,则可以使用sample ADC方法使用已知容量的并联电容器测量较小的电感。显示了谐振频率和计算出的电感值,以及质量因数。 
-      * for ATmega168/​328 ​a measurement of ESR (Equivalent Series Resistance) of capacitors greater than 20 nF is built in. The resolution is 0.01 Ohm. For lower capacity values the accuracy of ESR result becomes worse. +      * 对于ATmega168/​328,内置了大于20nF的电容器的ESR(等效串联电阻)测量。分辨率为0.01Ω。对于较低的容量值,ESR结果的准确性会变差。 
-      * For ATmega168/​328 ​Vloss of capacitors greater 5 nF is examined. With this it is possible to estimate its Q-factor. +      * 对于ATmega168/​328,电容器的损耗要大于5nF,这样就可以估计其Q因子。 
-      * For ATmega328 ​a menu function can be reached with a long key press (> 0.5 s). A short key press switches to the next function. A long key press starts the function. The list of built-in functions until now: +      * 对于ATmega328,长按(>0.5s)即可达到菜单功能。短按将切换至下一个功能。长按可以启动该功能。到目前为止的内置函数列表: 
-        * Frequency measurement at pin PD4. This pin is also used for the LCD and will be switched to input (High-Z) for the measurement. The frequency is measured for second. If it is below 25 kHz, the period will be measured to improve accuracy. Resolution goes down to 0.001 mHz. +        * PD4引脚上的频率测量。此引脚也用于LCD,并将切换到输入(High-Z)进行测量。频率测量1秒钟。如果低于25kHz,则将测量周期以提高精度。分辨率降至0.001 mHz 
-        * Voltage measurement at pin PC3, if it is not used for serial output. Since ATmega328 ​has 32 pins (PLCC), also ADC6 or ADC7 can be used. A 10:1 divider is used, so voltages up to 50 V can be measured. With an additional ​DC-DC converter, Zener diodes can also be measured. +        * 如果未用于串行输出,则在引脚PC3上进行电压测量。由于ATmega328具有32个引脚(PLCC),因此也可以使用ADC6ADC7。使用10:1分压器,因此可以测量高达50 V的电压。使用附加的DC-DC转换器,也可以测量齐纳二极管。 
-        * Frequency generation at port TP2. A 680 ohm resistor connected to pin PB2 can be used to generate a signal with 1 Hz to 2 MHz at port TP2. Port TP1 is ground. +        * 在端口TP2上产生频率。连接到PB2引脚的680欧姆电阻可用于在端口TP2产生1Hz至2MHz的信号。 ​TP1端口接地。 
-        * Variable ​PWM (pulse width modulationwith fixed frequency at port TP2. 10-Bit counter. Port TP1 is ground. Short press increases pulse width by %, long press by 10 %. +        * 在端口TP2上具有固定频率的可变PWM(脉冲宽度调制)。 10位计数器。 ​TP1端口接地。短按将脉冲宽度增加1%,长按将增加10%。 
-        * There is a separate capacitance and ESR measurement available. Capacitors of 2 µF to 50 mF can usually be measured in-circuit. You have to ensure beforehand that the capacitor is not holding a charge anymore.+        * 有单独的电容和ESR测量。通常可以在线测量2µF至50mF的电容器。您必须事先确保电容器不再保持电荷。
  
 +#### 4. 来自沁恒的参考设计:
 +{{:​pocketmultimetersourcecode.zip|基于CH579的手持万用表源代码}}
 +  - 系统上电后,显示屏显示系统名字画面;
 +  - 连接蓝牙,蓝牙名称为“Pocket Multimeter"​,密码为“000000”,可以配合沁恒开发的蓝牙调试助手使用数据包长度需要设置为57以上,不连接蓝牙也能使用;
 +  - 将测试表笔与器件引脚任意连接,按下按钮后系统开始测量,测量完成后在显示屏上显示结果,如果连接蓝牙,测量结果会显示到手机上;
 +  - 再次按下按钮后会进行下一次测量。
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 +{{drawio>​multimeter_G031.png}}