基于ARM技术的可控电流测试研究

厦门南洋职业学院 侯红科

目前市场主流的电流计测量都是mA/UA档分开，进行切换的时候需要人为进行旋钮选择，并且电流计外形比较庞大，不适合工厂测量需求。本文提出基于ARM技术的可控电流测试研究（张古松.开关电源的原理及设计[M].北京:电子工业出版社,2004），基本满足工厂要求。

1.引言

目前事情的电流计都是单路测量，而且mA/uA分开，无法自动保存电流测量值，对于现有的一些需求测量，如厂线、工控等级别需要自动测量mA/uA，能设定阈值自动报警等皆无法达到要求，本研究提供一种基于ARM技术的四路电流计测量方案，能软件自动切换mA/uA测量，并能设定测量阈值以及报警，并能实时存储测量电流值，适合于现有厂线、工控级别应用。

2.可控电流计的硬件设计

2.1 ARM的外围电路设计

本文以32位ARM处理器为核心，电流测量模块为基础，四路电流测量模块实现同时对四路电流进行测量。ARM产生控制信号，对mA/uA进行切换，同时ARM也通过UART口与PC端进行通信，通过uart上传到PC方便PC端的大数据处理。另外，也可在软件中设定报警阈值（周志敏,等.开关电源实用技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2014），知会控制单元报警险情并提交报警原因。ARM接口电路如图1所示。

图1 ARM接口电路

2.2 ARM控制下的5v到3.3v的电路设计

采用稳定的TPS54331芯片，变换生成3V电压，送入ARM，输出可调且稳定的信号（魏应东.低压交流稳流电源的研究与设计[D].浙江大学硕士学位论文,2005）。TPS54331外围电路设计如图2所示。

2.3 mA/uA档的电路设计

有串口输出数据，经INA226转换（ 李爱文,等.现代逆变技术及其应用[M].北京:科学出版社,2014），输出mA电流信号，如图3所示。

图2 电压转换电路

图3 mA/uA档的电路设计

3.整体软件设计流程

整体软件设计流程如图4所示：

图4 整体软件设计流程图

当程序开始运行时，系统初始化，用户根据按键来选择使用的量程，系统读取按键值。设按键次数为n,当n=1,显示进入量程mA档，此时相对应的LED点亮；当n=2,显示进入量程uA档，此时相对应的LED亮；

读取完n的值后，起动ARM处理器，进行A/D转换，负责把采集到的模拟量转换为数字量，再进行数字处理，进行标度变换，最后数码管显示出来。

4.结束语

本文提出一种基于ARM技术的mA/uA测量，可以软件控制mA/uA档切换，避免人为切换所带来的繁琐操作，并且能够软件设定测量阈值，能够自动报警以及能将所测量的电流值存储在SD卡内，极大化的减轻工厂测量压力，并且本研究提出四路电流测量，体积小，精度高(mA/uA档误差精度1以内)，能适应现有的工厂需求。