学习主题：
    设计一个以STM32F103C8T6为主控的小型多功能电子负载，程序使用uCOS嵌入式操作系统开发。
% w6 C! _" l3 [/ [6 A    电子负载具有电源输出功能，能够模拟锂电池以测试充电器，并能测试各种电池的放电曲线。
- M6 F+ u; O2 [: j3 `# V' Q" E& Q& c    希望通过此次设计来学习提高

STM32F103系列的编程应用能力。

! G" u+ g7 n- G6 a2 ]( b- n0 L小组宣言：兴趣是提高自我的动力！            

学习计划：

3 P. H2 p2 t- q1 m% o7 P: p

本  周——硬件电路设计（原理图）

第二周——硬件电路设计（PCB）

0 s5 d8 Q, |6 c* k& t第三周——硬件电路调试 & 底层硬件驱动程序调试（STM32F103 各种资源的学习与应用）

1 Y0 _& l$ T( ]* Z第四周——底层硬件驱动程序编写（STM32F103 各种资源的学习与应用）

  v$ w9 F/ p3 N! _6 u

: @. I  c8 X7 H4 W

后  期——完成总体程序编写工作， 产品调试、装配与测试

, Q9 H/ t  C  [. Q9 S1 L

小组现有成员：

xiao5333（负责硬件电路设计和STM32程序编写）

4 m' ^  w8 c4 G# O( |) p- A2 D) s

飘雨（负责部分底层硬件驱动程序编写）

; e1 @5 k% u5 g" Z

gdgly（负载上位机软件与通信协议编写）

. K+ w% l( ~! I2 W  }

cmz871627（负责部分底层硬件驱动程序编写）

6 |9 p) D4 @& I+ e" Z9 v

- j2 b" ~; Q' l: }2 u0 H7 ?9 A

队员在招人数：2~5人（请想参加的童鞋加QQ讨论群61070251）

% ?' b5 E. h+ x+ E% z3 j

             招募条件——有STM32F系列使用基础，能够使用uCOS编写程序

                     或

                    能够使用C++或C#编写PC端软件

2 P. I5 P9 b! S/ ~7 N5 d5 }7 W

0 i: \- [# }( q

       招募待遇——所有小组成员免费赠送该制作的打样电路板一块（空板），有突出贡献者免费赠送成品电路板或STM32开发板

, V. M7 E( x3 M/ G7 |: e! p

9 A8 m5 x; B  Y% c# U2 W7 c

学习进度：

5月30日   方案制定完成（xiao5333）

6月1日     完成电子负载原理图设计（xiao5333）

' V/ y  o9 T3 P; Y% [2 y4 Z

6月5日     完成PCB图绘制，并外协加工

6月13日   电路调试完成

; w5 v# |: F$ }

6月14日   ADC底层硬件驱动

2 |( d, r) z8 f

6月15日   底层硬件驱动编写完成

6月25日   完成总体程序编写工作

1 q# X1 ^1 K: _$ D% J  `$ c

6月25日   完成样机安装测试（实现初步功能）

" z; N$ `7 v! J" F: M9 m+ j
# p; F+ @1 y3 ]8 C9 R

至此完成阶段性学习目标……^_^

以后逐步完善细节和上位机通信功能。

0 N9 j& G2 Z; I9 b1 ]
' G  M9 P3 z) y
7 u# d3 s. Y2 \- r% {* f5 }* _& |

/******************************************************************************************************************************************************/

& T& b* V( R) `) t

* y3 Z# |8 q  V1 S( w7 d7 d" B$ O

$ Y% u; l: E7 Z! U* R5 Y1 y前言：
; [! u! ]" T" ^3 \# `) p6 H        现在的生活工作和各种电池、电源接触的机会是越来越多，可不靠谱的事情时有发生。
如我前个月买个安卓智能手机，配的电池标称1800mAh，可用不了一天就没电了。使用公司的程控电池测试仪测试只有1300mAh，肯定是无良的奸商把原装电池换走了。要是手边有个小型便携的电子负载，当时就能测出容量大小，不用等公司的仪器空闲。哎……
    趁现在工作不是很忙，设计一个小型多功能的电子负载吧！ 可以电源输出调试电路，恒压恒流输出给锂电池充电，可以恒流负载测试电池、源出式恒压负载测试充电器（本设计的重点特色功能）  
. u. I" I' d! H% D    正好STM32社区有这个活动，希望能有一些志同道合和朋友一起完善这个小制作（当然不能亏待大家）。开始吧……
' m* N5 t/ z3 O8 A. w; A# K


! T% K  V2 {9 Q

系统详细任务需求
主要功能：
- W0 z5 ~- J# y3 ]8 y& E电源恒压、恒流输出模式；
恒压、恒流负载输入模式；
恒压输出+恒压输入 充电器测试模式；
过压、过流、过功率、过热保护；
LCD1602显示；
9 ^* T  f% D' ~7 Z: O* M% m/ l; m根据温度变化，智能风扇系统；

硬件设计规格:
! L) M$ l# y' n. j( n9 c输入
7 y& h* L4 a; x# |3 [1.功率 50W
2.电流 0-5A
3.电压 1.5-30V
1 e3 U. a& o5 p输出
, [' d! F2 ^8 U2 w7 Z# s. ]4 Y$ q1.功率 20W
. |: T: w4 V. Z9 Y2 n# a2.电流 0-1A
; c' Y  f3 _3 h$ F. i# ]! [3.电压 1.5-30V
: V& @/ r! W; C  e尺寸重量
* ~; H1 V7 O* }- H/ {体积能够装入普通废旧光驱壳内，重量小于1kg
6 p! V  E0 `2 M! n
硬件设计需求：
主要实现输入输出的恒压、恒流控制，能够使用STM32设置参数
, {# H* @# {3 X; e9 t6 j! A
$ b4 v7 E! `1 q& g/ N; uSTM32底层软件设计需求：
1.ADC采样反馈电压（主回路电压、电流、基准等）
, }# o; m; t9 _( Z# b4 w, R2.DAC使用PWM输出，通过占空比调节
3.键盘任务（STM32定时器自带编码器接口和普通按键）
7 D1 Q9 i0 O8 K! p4.LCD1602字符型液晶屏显示
5 _8 f  p! Y2 w6 H5.LED和蜂鸣器控制
: `5 d, u3 S; R6.继电器控制
5 y9 b. |2 g* v& T3 S/ y7.1-Wire总线温度传感器通讯
8.PID控制散热风扇
* {3 b1 d' z0 w2 f8 ~& E9.USB、串口通讯
由于系统较为复杂，采样uCOS嵌入式操作系统简化任务控制

xiao5333 发表于 2012-6-25 22:32
: I9 ]& a% n/ h) M0 I  e0 W已完成阶段性学习目标……^_^
所有重要资料已更新，各位童鞋如需完整工程文件请留邮箱。 ...

请问楼主，本帖的工程文件还能否找到？能不能给我一份？2197746204@qq.com 感谢~@xiao5333

楼主,已经完成了吧?有高压版没有?我能写VC++6.0软件,有几万行的经历.如已完成,劳驾把资料发我邮箱一下.310150557@qq.com

xiao5333 发表于 2012-5-30 15:21
本楼发布硬件相关资料：
4 C" [9 Q. y) J( t, V* n. I 
电源电路：

楼主的资料还有吗？发我一份751821725@qq.com

本楼发布硬件相关资料：
 
电源电路：
2 o2 J; U, K" X需要提供+12V/800mA（继电器和风扇），+5V/100mA（运放），+3.3V/100mA（STM32）3种电源电压。
3 E. t+ ^3 d  w: Y8 f* S( Y开关电源芯片选用Ti的TPS5430输出大电流+12V电压，+5V和+3.3V要求电源纹波噪声尽量小，使用传统7805和1117稳压芯片提供。

( D1 s$ i" H# }; _0 o9 n 
恒流/恒压 反馈电路：
U4 将PWM-电流基准电压  (PWM_A)与U5的测量电流(ADC1)进行对比。如果PWM基准电压高于测量电流，则放大器输出为高，导通Q4。如果基准电压较低，则放大器输出为低，关断Q4。实现硬件输出恒流功能。
同理， 输出恒压与输入恒流、恒压电路实现方式一样。
) n  o& s; M) g3 G
 
电压基准：
由于要求不是很高，使用较为廉价的TL431输出2.5V电压基准。
4 p5 b* r) l8 A% U 
! H# S( A. ?+ W/ }3 |8 U# Z$ xSTM32主控：
一句话，物尽其用啊！基本上这颗主控的资源都用到了，IO接口、ADC模数转换、PWM输出、定时器编码器接口、串口、USB等等。
" |1 I% \3 [0 ?1 B+ j
 
" K& ^- K6 D: C' kSTM32F103C8T6主控的资源分解图如下：
$ C8 ^4 q) K5 S( Y. q+ M
, t8 [0 }+ C' R0 }2 }7 E原理图：
PCB CDQ02R1-A.pdf (352.04 KB, 下载次数: 94)

2012-6-7 20:37 上传

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PCB画好了，今天发厂家做了……
5 Z- b7 a, C% B( I
 收到板子了，硬件调试已经完成，有2个小bug，呵呵……
0 K" b& x8 y) p0 |调试小结：
$ D0 n: ]$ Z5 z3 y8 s. T) K2 R% x( c 
" d% W- [) h8 C: ~这个板子硬件有2个小bug：
BUG_01：
问题描述：Q2 MOSFET 的D、S极封装画反（^_^） 
BUG_02: 
问题描述：电池模拟负载模式下，输出恒压值有可能比输入负载恒压值偏高，导致上电后负载MOSFET直接导通。
解决办法：降低输入负载恒压值，R26到U4C网络并一个1M电阻到GND（需要飞线）。
# a9 }' K! `; R6 U( G 
- G4 \$ a$ J3 O  T0 b功率三极管和MOSFET必须用粗线从焊盘引出到散热器进行散热，注意绝缘。
" l/ `8 U2 O! v- o7 P) j- U 
调整参数如下:
% w3 q9 j  c3 k6 T, L3 J/ n1.R45不焊（VREF网络与PV断开）；
* W) P1 l: O5 J2 Z; @! {( K2.C18不焊,C27换成474，R27 10k换成100R（避免负载恒压震荡）；
3 G( e+ M# X/ t& Z- J3 t! F9 p3.R1 10k换成100k；
- J* T6 N: B0 k4.R14 2K换成1.5K；（VIN * 0.13 = VFB）
 
1 b/ P! l. d% k, s5 o$ b功能测试及外观图：
恒流负载，16V/3A。    电源显示电压和负载显示电压差为线上的压降。
8 y1 k  \+ C6 s" K& ]- D
 
( N* I. @& S8 o8 J0 ?9 c. ` 恒压负载    7.8V/2A

 内部图片


) x8 |* W# Q% @背面图片，引出串口和RST/BOOT引脚，方便以后升级
9 G; G& b6 I+ ?0 h2 B0 ~6 }/ a& R4 m- K$ {

本楼发布软件相关资料：
1 X7 i! Q4 B5 s6 [* o2 J' S01. 学习新建工程文件，编译器配置，如何使用外部有源晶振主时钟；
) f3 V6 K- C4 q STM32学习日志01-点亮LED灯.pdf (765.05 KB, 下载次数: 28)

2012-6-13 22:11 上传

点击文件名下载附件
 
  j/ |* ^) @. \! N4 `02. ADC硬件驱动函数：
有4个通道的模拟电压需要采样，分别是电压基准、输出/输入电压、输出电流、输入电流。
STM32F103C8T6没有vref引脚，所以电压基准必须采样，用来换算VCC的电压。输出和输入电流值通过精密电流传感放大器转化为电压值，1A对应0.5V。多通道电压值通过DMA连续采样，减轻主控负担。
ADC硬件驱动函数，分解为ADC初始化函数、DMA初始化函数、电压基准测量换算函数、平均值滤波函数。
3 Y; ~' ]/ x1 _' ?2 D
3 F4 ]* p, O/ x: z) s* J* ` ADC.rar (2.92 KB, 下载次数: 40)

2012-6-14 22:31 上传

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6 z* ~# g4 U4 m0 O' y( `4 U 
' w- U9 O& E2 U! _) U5 e: x03.  LED/蜂鸣器等IO硬件驱动函数：
     这个就不解释了，注意部分IO需要屏蔽SWJ调试接口（SWJ配置失能，必须同时开启功能复用 IO 时钟）
5 |6 u, T% F2 V' x IO and key.rar (3.99 KB, 下载次数: 30)

2012-6-15 21:16 上传

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; f1 [3 x5 Q2 l/ { 
& J' m! E) _. t9 W. h! [1 ~. z04.  DS18B20温度传感器1-Wire硬件驱动函数：
1 x. i- K, j0 s+ @3 ~( e4 ?! Z     按照单总线协议写就行。
18b20.rar (1.89 KB, 下载次数: 29)

2012-6-15 21:19 上传

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6 D. H4 G% o  o3 ^5 F 
05.  PWM-TIM3 硬件驱动函数：
" k: Q# u2 x; C7 a6 j- J     占空比可调，调节分辨率为665
pwm.rar (1.43 KB, 下载次数: 40)

2012-6-15 21:22 上传

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' R0 C1 s+ O, Q6 q. i7 M 
06.  LCD1602 字符型液晶屏硬件驱动函数：
1602.rar (2.91 KB, 下载次数: 35)

2012-6-15 21:23 上传

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6 ^# V1 K0 w# D! l  L% m: O 
0 F. E- r2 l# Y+ z% v( `+ l07.  增量型旋转编码器硬件驱动函数：
       不得不说STM32的这个定时器扩展功能非常好用，配置好了基本上不占用主控资源
1 z' T  i& p2 {( S( M8 U: u Encoder.rar (2.55 KB, 下载次数: 52)

2012-6-15 21:27 上传

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3 ?9 g6 b. T# }- ] 
& _: S0 e$ g; I& |( Y- m% [; |好了，至此本“STM32 多功能电子负载”的底层硬件驱动函数均已发布并测试通过，各位童鞋们可以直接在uCOS中调用。
; W  n# R3 I8 Y5 d+ X4 p& U如有不明白的地方欢迎在交流群中讨论，讨论的内容将汇总成学习记录。
  b# U3 j- A. U# p1 p下周将正式使用uCOS搭建系统功能，敬请期待，谢谢~~~
uCOS任务分析：
/ M0 ^  \7 r, s8 J( b首先申明本人也是初次使用uCOS编写程序，如有不妥之处敬请谅解。
我编写了5个任务来完成设备的功能：
5 n. X$ z5 G- Z) b任务0：初始化任务，本任务完成一些硬件初始化和邮箱创建、其它任务创建工作，完成后任务自我删除。
0 r# k4 e) a. M1 P  l  R void Task_Start(void *p_arg)                            
2 I$ r; m  a* g6 r2 K{
        (void)p_arg;                                                // 'p_arg' 并没有用到，防止编译器提示警告
        SysTick_init();
        OSTimeDlyHMSM(0, 0,1,0);                                          //延时1s，等待电压基准稳定
$ {0 T4 x& f( {' A        Vref_Read();                                                                //读取Vref
        Keybox = OSMboxCreate((void * )0);                        //创建消息邮箱
& x. H. s* M$ d' I" E: r 
# {# V; Q* T+ f1 D        OSTaskCreate(Task_SELECT,(void *)0,                        //创建按键任务
  y1 o0 `3 i6 o/ T# U        &task_select_stk[TASK_SELECT_STK_SIZE-1], TASK_SELECT_PRIO);
) X, w# R. ?  N" F# L- B4 _% {" ] 
        OSTaskCreate(Task_MODE,(void *)0,                        //创建任务        模式切换任务
        &task_mode_stk[TASK_MODE_STK_SIZE-1], TASK_MODE_PRIO);
 
        OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);                                        //删除本任务
}
任务1：按键读取任务，取得按键值发送到邮箱
2 `$ w! H& U5 P$ ]void Task_SELECT(void *p_arg)
6 l/ m+ V2 Z4 y" }0 v9 x8 s$ C{
        uint8_t key_tem = 0;
% _2 ]- L* D! i% }        (void)p_arg;
4 e/ E1 [* K# R; U$ e! y9 t. }        while (1)
       {
6 ?8 ~" q8 ^- M# ~8 k$ J! k* q                OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,50);                  //延时20ms
                key_tem = KEY_GetChar();                //取得按键值               
                if(key_tem)
                {
                        OSMboxPost(Keybox, (void *)&key_tem);  //发送消息
                }               
        } 
* o5 i0 N0 v" ~}
任务2：设置界面任务，本任务完成设置功能，进入输出显示任务后，自我删除。
: B4 u: W/ \6 o7 k- H
void Task_MODE(void *p_arg)
{       
        uint8_t err;
        uint8_t key_dsp = 0, mode = 0;
        char                 adc_v[]="";
8 _* W8 `( ]$ X        char                 adc_a[]="";
; b  W* ^; L2 Z: b) ~) S5 j        int8_t                mode_set = 0;
        int16_t         counter = 0;
        uint16_t        i_pulse = 0, v_pulse = 0;
4 t0 ?- ~- l9 ~* {2 }7 h        (void)p_arg;
) |$ S0 m+ J& E2 @       
        /* 默认恒流负载模式 */
        GPIO_ResetBits(GPIOB, IO_K1_Pin);
: h( Y2 K( J# ^        GPIO_ResetBits(GPIOB, IO_K2_Pin);
        GPIO_SetBits(GPIOB, IO_LOAD_Pin);
+ I! V/ g* M, u4 x6 k        lcd_gotoxy(1,1);
4 b" q3 ~$ m" K        lcd_puts("LCC");
        lcd_gotoxy(5,1);
        lcd_puts("SET");
0 \/ ?- }$ J1 [( E3 `        sprintf(adc_a, "%5.2f", ((float)i_tem / 10));        //变量转化为字符串
        lcd_gotoxy(10,2);
        lcd_puts(adc_a);                                                //显示字符串  电流值
5 H0 y1 f: G/ T: c* X7 z        lcd_puts("A ");
        while (1)
6 y! K/ ]  ^& j6 R    {
                key_dsp = *(uint8_t *)OSMboxPend(Keybox, 200, &err);                //等待消息 200个节拍（200ms）后进入就绪状态
 
//                printf("DSP = %d\r\n", key_dsp);
! a3 I' G( V+ c9 P  v 
! Q+ Z. t) C* Z: Y2 [! f0 Q% t, B                switch (key_dsp)
+ S+ C) j, ?0 s- v                {
                  case 1:         //KEY_OUTPUT
                        {
                                Output(1);         //输出使能
                                lcd_gotoxy(5,1);
                                lcd_puts("OUT");
                                User_Led_On(3);
                                GPIO_SetBits(GPIOB, IO_BR_Pin);                //蜂鸣器开
                                OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,100);                  //延时100ms
                                GPIO_ResetBits(GPIOB, IO_BR_Pin);        //蜂鸣器关
4 \1 V& t* e: K; [2 ?8 y6 W 
                                OSTaskCreate(Task_OUTPUT,(void *)0,        //创建任务 输出显示任务
7 K# d& V/ C& }                                &task_output_stk[TASK_OUTPUT_STK_SIZE-1], TASK_OUTPUT_PRIO);
 
9 V& f" F+ K" e9 L2 G2 K                                OSTaskCreate(Task_ENC,(void *)0,        //创建任务 输出设置任务
                                &task_enc_stk[TASK_ENC_STK_SIZE-1], TASK_ENC_PRIO);
0 h% i( Y3 B! K# n1 ] 
                                OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);                        //删除本任务
3 ^6 @1 [% I" R. ~5 y                                break;
                        }
                case 2:         //KEY_ENC
                        {
                                if(mode)                                                         //电流，或其它调节模式
                                {
3 @9 r6 ?$ L# }+ u0 _# ^                                        mode = 0;                                                 //电压调节模式
) {, R. v' P. X, o( G                                }
                                else mode = 1;                                                //电流调节模式 
                                break;
# M9 A0 L1 H% p8 }6 w* a+ C) ]9 x                        }
5 y% O6 Q5 C" Y7 [) x6 s3 P& s                case 3:         //KEY_ENC_LONG
8 [: t$ Z2 \8 Z( F                        {
                                mode = 2;                                                        //系统模式调节
                                break;
- R+ A0 E8 G; t5 a                        }
0 @$ X% W* W3 q' l7 I# ^! E                }
+ \% [$ T' m' w5 p" j, `, T9 o 
# d  G) F- `# H& o                counter = ENC_GetCounter();                                          //取得ENC变量
                ENC_CounterInit();                                                          //计数初始化
 
                if(mode == 0)        //电压调节模式
                {
3 c7 B8 d. u) ~! E. z                        v_tem += counter;

6 A( y2 h! |! I+ x+ a/ _* c' G/ @7 ^                        if(v_tem

哈哈，这个我有兴趣，可以加入吗？
本人有2年的STM32F103系列的编程系列，一般用Keil编译器，没玩过uCOS，可以向你请教吗？

回复第 4 楼 于2012-05-30 15:42:04发表:
) R- z! u1 _, y% m9 u哈哈，这个我有兴趣，可以加入吗？
本人有2年的STM32F103系列的编程系列，一般用Keil编译器，没玩过uCOS，可以向你请教吗？
 
# p+ U( G$ ^3 ~' e/ ]% \没问题，同意加入，一起学习。
 

报名！ qq：78730460
本人有多年单片机编程经验，并熟悉上位机VC++程序开发。

版主你好！ 我接触M3才半年，目前在做电力方面这块 。对于你这个主题很是感兴趣，不过本人对系统和和上位机这方面没怎么接触过，一直以来做的就是硬件的驱动控制和一些数据处理。不知能否加入进来。
        本人QQ：1058925707

回复第 6 楼 于2012-05-31 10:16:56发表:
, x) @6 l9 h/ u报名！ qq：78730460
& R, u* d9 J! ?本人有多年单片机编程经验，并熟悉上位机VC++程序开发。
( I; \% u* p' D! Q3 @6 D8 F 

4 [( M- E4 M/ M$ ~+ V% y9 R- Y感谢你的加入。

回复第 7 楼 于2012-05-31 12:12:11发表:
版主你好！ 我接触M3才半年，目前在做电力方面这块 。对于你这个主题很是感兴趣，不过本人对系统和和上位机这方面没怎么接触过，一直以来做的就是硬件的驱动控制和一些数据处理。不知能否加入进来。
1 v' j/ S0 W/ B! [本人QQ：1058925707 

同意加入，一起学习

哈哈，原理图完成，请各位童鞋加群，一起讨论，谢谢！

我来顶贴的     共同学习

想参加学习学习喽~~~

楼主你好，本人多年VC开发经验，可以完成上位机功能的开发，STM32 F103正在学习中，不知道小组还需要人手吗？

回复第 13 楼 于2012-06-06 19:52:39发表:
楼主你好，本人多年VC开发经验，可以完成上位机功能的开发，STM32 F103正在学习中，不知道小组还需要人手吗？
8 s. m7 c* o& e2 m# N" ?欢迎！
 

你的小组真火啊！前来捧场！
希望看到你们更多的更新和进步！