基于STM32技术的电流检测系统设计
基于STM32的锂电池电量状态监测系统设计
基于STM32的锂电池电量状态监测系统设计
刘春蕾;陈朝阳;丁一博;甄文爽;路洪鹏
【期刊名称】《仪表技术》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】提出了一种基于STM32主控和INA226电流电压检测芯片的氢气燃料电池供电的24 V锂电池电量状态(SoC)监测系统。
通过INA226芯片采集锂电池的内部数据,监视分流压降和总线电源电压,实现了对锂电池电量状态的精确监测。
详细介绍了锂电池电量状态监测系统的总体设计方案,以及STM32主控和INA226监测模块的电路设计和程序设计。
通过实验验证,该系统能够有效地监测锂电池的电量状态,为氢气燃料电池供电系统的稳定运行提供了可靠的保障。
【总页数】4页(P18-20)
【作者】刘春蕾;陈朝阳;丁一博;甄文爽;路洪鹏
【作者单位】河北建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
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2.基于STM32的球磨机运行状态监测系统设计
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5.基于STM32的电机实时状态监测系统设计
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stm32无刷电机驱动电流采样原理
stm32无刷电机驱动电流采样原理摘要：1.引言2.无刷电机驱动简介3.电流采样原理4.STM32在无刷电机驱动中的应用5.电流采样技术的实现6.驱动电路设计7.结束语正文：【引言】在当今社会，电动机驱动技术已广泛应用于各种领域，如家电、工业自动化等。
其中，STM32单片机凭借其高性能、低功耗、丰富的外设资源等优势，成为无刷电机驱动控制系统的主流控制器。
本文将介绍STM32无刷电机驱动电流采样原理，以及相关驱动电路设计方法。
【无刷电机驱动简介】无刷电机驱动系统分为两部分：控制器（如STM32）和驱动电路。
控制器负责接收外部信号，如速度、位置等，并输出相应的PWM信号，以控制电机转速。
驱动电路则负责将控制器的信号转换为驱动电机所需的电流和电压。
在无刷电机驱动中，电流采样是一个关键环节，关系到系统的性能和安全性。
【电流采样原理】电流采样主要采用霍尔传感器、电流互感器等元件对电机电流进行实时监测。
在STM32无刷电机驱动系统中，通常采用差分式电流采样方法。
该方法通过对比电机两端的电压，计算出电流大小，具有较高的精度和抗干扰能力。
【STM32在无刷电机驱动中的应用】STM32单片机具有丰富的外设资源，可方便地实现电流采样、PWM输出、串口通信等功能。
在无刷电机驱动系统中，STM32通过内置的ADC（模数转换器）对电流采样信号进行转换，得到电机电流的数字信号。
同时，STM32还可以根据需要对采样信号进行滤波处理，提高电流检测的准确性。
【电流采样技术的实现】在STM32无刷电机驱动系统中，电流采样技术的实现主要包括以下几个步骤：1.连接霍尔传感器或电流互感器到STM32的ADC输入通道。
2.配置ADC参数，如采样速率、参考电压等。
3.启动ADC，对电流采样信号进行转换。
4.读取ADC转换结果，计算电流大小。
5.根据电流大小，调整PWM信号输出，实现电机转速控制。
【驱动电路设计】驱动电路设计主要包括功率器件选择、驱动器模块选用、保护电路设计等。
stm32无刷电机驱动电流采样原理
stm32无刷电机驱动电流采样原理摘要：I.引言- 介绍无刷电机- 简述STM32 无刷电机驱动电流采样原理II.STM32 无刷电机驱动电流采样原理- 电流采样的基本原理- STM32 单片机的ADC 功能- 使用ADC 进行电流采样III.电流采样在无刷电机驱动中的作用- 过零点检测- 电度角计算- 电流控制IV.基于STM32 的无刷电机驱动器设计- 设计思路- 系统硬件设计- 系统软件设计V.结论- 总结STM32 无刷电机驱动电流采样原理- 展望无刷电机驱动的发展趋势正文：I.引言无刷电机是一种采用电子换向技术，无需碳刷的电机。
相较于传统有刷电机，无刷电机具有更高的效率、更长的寿命和更低的噪音。
STM32 是一种广泛应用于嵌入式系统的单片机，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源。
在无刷电机驱动领域，STM32 单片机常用于实现电流采样、控制和驱动等功能。
本文将详细介绍STM32 无刷电机驱动电流采样原理。
II.STM32 无刷电机驱动电流采样原理电流采样是STM32 无刷电机驱动的关键技术之一。
其基本原理是通过高精度的模拟- 数字转换器（ADC）将电机的电流信号转换为数字信号，然后由单片机进行处理和控制。
STM32 内部集成了12 位ADC，可以通过配置寄存器实现多通道、多种采样方式以及数据处理等功能。
在无刷电机驱动中，电流采样主要用于以下几个方面：1.过零点检测：无刷电机在换相时会产生过零点，通过检测过零点可以实现电机的精确控制。
过零点检测通常采用端电压法，通过ADC 采样相电压和中性点电压。
在STM32 中，ADC 采样是一直运行的，需要同步处理。
2.电度角计算：电度角是描述电机转子位置的重要参数，通过计算电度角可以实现对电机的精确控制。
电度角的计算需要依赖电流采样数据，结合电机参数进行计算。
3.电流控制：在无刷电机驱动中，通过调节电机电流可以实现对电机转速、转矩等参数的控制。
电流采样可以实时监测电机电流，为电流控制提供依据。
基于STM32的电流互感器现场校验仪的设计
（ ２ ｚ ）
其中， 为互 感器 的标称 变 比 ， 可 由键 盘 电路手 动输 入．
互 感器 角差 ６为一次 和二 次 电流相位 差 ， 由公 式 （ ３ ）可得
６ ＝０ １ —０ ２ ， （ ３ ）
１ ． １ 电流 互感器 校 验仪 的工 作原理
路 中； 二次绕组匝数较多 ， 串接在测量仪表和保护回路 中， 利用电磁感应原理 ， 把数值较大的一次电流通过一
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ０— ２ ０
作者简介 ： 蒋威 （ １ ９ ７ ６ 一） ， 男， 河南永城人 ， 讲师 ， 硕 士， 主要从 事电子 电路与测控仪表的研 究工作
・
５ ０・
河 ３年
定 的变 比转换 为数值 较小 的二次 电流 ， 用于 配 电系统 的测量 与保护 ． 互感 器 的校 验方 式是 利用钳 形表 分别测 量一 次线 圈和二 次线 圈 的电流 ， 通 过特 定 的公 式及算 法 ， 求 出互 感器 的变 比 、 比差 和角差 等参数 ， 与互 感器 的标称 参数 进行校 对 ．
前 电流 互 感 器 校 验 仪 的 不足 ， 设 计 了一 种 基 于 Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２的 电流 互 感 器 现 场 校 验 仪 ， 介 绍 了其 工 作原 理 及 软 硬 件 设 计 并 给 出 了主
要 硬 件 电路 及 软 件 流 程 图．
关键词 ： 电流 互 感 器 ； 现 场校 验 仪 ； 二 次 负荷 测 量 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ １ ６ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４— ３ ３ ０ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ４ ９— ４ ０
基于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２的 电流 互 感 器 现 场 校 验 仪 的 设 计
基于stm32的环境检测系统毕业设计模板
基于stm32的环境检测系统毕业设计模板
一、选题背景
二、研究目的和意义
三、研究内容和范围
四、技术路线和方案设计
1.硬件设计
（1）系统框图
（2）传感器选择及接口设计
（3）电路设计及PCB绘制
2.软件设计
（1）系统架构及程序流程图
（2）基于STM32的程序设计
（3）LCD显示程序设计
3.系统测试和调试
五、预期成果和应用前景
六、论文结构安排
1.绪论
（1）选题背景及意义
（2）国内外研究现状分析（3）研究目的和内容概述
2.硬件设计
（1）系统框图与功能模块介绍（2）传感器选择及接口设计（3）电路原理图与PCB板制作3.软件设计
（1）系统架构与程序流程图（2）基于STM32的程序设计（3）LCD显示程序设计
4.系统测试与调试
5.总结与展望
七、参考文献。
基于stm32的电动汽车电池检测管理系统设计
优势，将成今后汽车发展方向[1-2]。
2 硬件设计
动力电池组是电动汽车的主要动力源，目前主要有铅酸
蓄电池、镍氢电池和锂离子电池。前期在完成车载智能充电
该系统是以电动汽车电池组作为研究对象，通过实时采
器项目的过程中，发现无论采用哪种电池，电池组在充电和 集单体电池的电压、电流、温度等信息，完成电池状态监控
DS18B20 放置在电池的不同部位，以提升检测精度。根据检 测的温度，决定是否开启风扇进行降温。 2.3 均衡控制电路设计
为了使电池组中各单体电池的电量保持一致，采用了多 飞渡电容均衡充电电路。均衡控制电路如图 3 所示，图中 BAT 表示电池、C 表示飞渡电容、Q 表示开关管。
图 1 系统结构框图 2.1 微处理器 STM32
1 研究意义
用效率和使用寿命下降越快[3-4]。基于此，本文设计了一款电 动汽车电池检测管理系统，利用安时计量法和卡尔曼滤波法，
随着全球能源危机和环境污染的日趋加重，全世界各国 都已出台或计划出台对燃油汽车的各种限制措施，在不久的 将来将全面禁止燃油汽车。电动汽车由于无污染、高性能等
对每个电池的 SOC 值进行在线估算，同时设计均衡控制和保 护电路，解决了电池一致性的问题，提高了电池组的使用效 率，延长了使用寿命。
Design of Electric Vehicle Battery Test Management System Based on STM32
Qi Yanxing, Yang Xueyin, Wang Zengyu ( College of automation and electrical engineering, Linyi University, Shandong Linyi 276005 )
基于STM32多路电量检测系统设计
基于STM32多路电量检测系统设计摘要：本文主要设计了stm32与ade7758芯片检测多路电量，首先通过介绍ade7758的主要特点，通过这些特点，进一步设计电压电流的处理电路和ade7758电路，通过uc/osii实时多任务操作系统完成软件的设计，实验证明，此系统具有低成本、高度自动化的特点，应用前景十分广阔。
关键词：aed7758 stm32 电量检测中图分类号：u463.6 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0165-01随着电力电子的发展，各种用电设备中都不同程度的使用了电力电子设备，在这些设备中产生各种谐波以及消耗大量的无功功率，将对电力系统产生冲击，因此通过检测用电信息，为实现配电自动化和管理自动化，迫切需要电量检测及配送向高精度，多功能，智能化方向发展。
传统设备存进行多路电量参数监测时，往往采用多个电量监测仪器的方法，区分检测主回路和支路电量参数，系统复杂，成本高。
因此，研制一种可以进行多路电量检测系统是十分必要的。
为此，本文利用stm32与ade7758实现对用电设备的电量检测，并给出了电路的设计和软件开发的流程，通过测试，基于stm32与ade7758芯片设计的数控电量检测系统，其可测量多路电压与电流，检测精度均可达1％。
1、基于ade7758的硬件电路设计1.1 芯片功能介绍ade7758是美国adi公司生产的系列带spi接口的多相多功能电能计量芯片之一。
为电量多路检测提供了可能。
其主要特点如下：（1）高精度，支持iec60687，iec61036，iec61268，iec62053-21，iec62053-22及iec62053-2；（2）三相三线/三相四线兼容；（3）25℃时在1000：1动态范围内误差小于0.1%；（4）提供：有功/无功/视在电量，电压/电流有效值，以及波形采样数据等；（5）2路电能脉冲输出.1路有功电能，另1路无功/视在电能可选.输出频率可设置；（6）功率，相位及输入失调数字校准；（7）用户片内可设置线电压跌落检测和过电压检测的阈值；（8）带irq的spi兼容的串行通讯口；（9）在环境条件变化很大和长时间使用条件下，采用专利技术的adc及dsp仍能保证高精度；（10）单5v供电，低功耗（典型值50mw）；（11）片内提供直接接口到di/dt微分电流传感器。
电流信号检测装置设计
电流信号检测装置设计作者：张浩来源：《电脑知识与技术》2020年第14期摘要：本设计是一个电流信号检测装置，以电流检测电路为主拓扑结构，以STM32F103单片机为数据采集核心，协调各个模块工作以实现相应功能。
设计分为功率放大电路、电流检测电路、控制电路、电流电压采样电路。
随机波信号发生器产生的信号经过由LM1875TD构成的放大电路处理后，通过导线和电阻负载连接起来，产生一个环路形电流，通过LM358构成的电路将正弦波转化成方波、利用STM32F103RCT6的输入捕获模式测量并显示频率，利用AD转换模式测量电流峰峰值。
本设计电流信号检测装置采用非接触式电流测量方式和高精度电流检测放大器，相比于其他测量方式能够实现无损测量电流、与线电压隔离、大信号电压能够很好地抵御噪声，且电路分模块进行工作，实现最优检测。
关键词：LM358P;LMl875T;STM32F103RCT6;频率中图文分类号：TN80 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2020）14-0265-02伴随科技的迅速发展，电路在日常生活中的运用也愈来愈频繁，电流信号作为电路中的主要指标之一，对电流信号的检测标准也越来越高。
本设计设计一个电流信号检测装置，检测频率范围在50Hz-lkHz，导线绕制线圈作为电信号波形传感器。
采用完全无接触式电信号检测装置，将环路电流的参数进行显示，参数包括其频率、幅度。
1方案设计1.1系统基本方案本设计的整体思路如下：随机波信号产生器生成的信号经过功率放大电路后，处理成了更大的电流，功率放大电路由LMl875T构成。
使用导线和电阻负载连接，产生一个环路形电流。
捕获过程为线圈中的感应电流、经过检测电流电路中LM1875T模块，将输入的正弦波转化为方波，再通过STM32F103RCT6单片机检测TIMx_CHx引脚上的信号，当检测到信号发生突变时（例如從下降沿突变为上升沿），将此时定时器中存储的值（TIMx_CNT）存储到与之相对应通道的捕获和比较寄存器（TIMx_CCRx）中。
基于STM32的永磁同步电机的控制(电流采样、波形参考)
2.2.1 2.2.2 2.3
空间矢量脉宽调制算法（SVPWM） ................................... 11 电压矢量与磁链矢量的关系 .................................... 12 基本空间电压矢量 ............................................ 13 任意空间电压矢量的合成 ...................................... 15 空间电压矢量扇区判断 ........................................ 18 空间电压矢量的时间计算 ...................................... 20
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3
功率驱动电路设计 ................................................ 27
3.3.1 3.3.2 3.4
MOS 驱动器 .................................................. 27 自举电源设计 ................................................ 27
III
目
录
第一章 绪 论............................................................ 1 1.1 1.2 引言 ............................................................. 1 伺服控制系统概况 ................................................. 1 伺服系统的发展 ............................................... 1 永磁同步电机伺服系统的发展 ................................... 2
基于STM32的直流电动机测速系统设计
的发展，直流电机因其具有良好的启动、制动和调速性能，已经广泛运用于工业控制、机械制造、电力电子等领域。
在现代工业控制领域里，通常需要对电动机的转速进行准确有效的控制，而精确控制的前提是需要对电机转速进行准确的测量，目前对电机转速测量的主要方法有：接触式测量，需要把传感器安装在转轴上，测量不方便；光电非接触式测量，这种测量方法需要电机部分外露，对测量和安装带来极大的不便。
本系统采用非接触式直流电动机转速检测装置，无需对电机本身或内部进行改装固定，只需要在电机外部安装电磁感应探头，利用电机内磁场的变化就可以准确的测量电机的转速。
1 系统方案的设计本系统通过自制的电磁感应传感器采集电动机的转速，采集到的信号通过滤波电路、放大电路、比较电路整形之后，由STM32的计数器获取电机磁场变化频率，进而转化出电机的转速,由STM32处理后通过OLED显示电机的转速值等信息。
测量的线性和精度同样由硬件调试得到，软件作为精度补偿，通过STM32的线性算法和补偿算法来得到相当高的精度。
■1.1 主控器件的选择采用 STM32（STM32F103C8T6）作为核心控制，它具有多功能定时器、功耗低、速度高、稳定性强、性价比高等特点，既可以满足作品要求，同时也简化了外部电路。
具有最高72MHz 的 CPU 工作频率和很强的控制和运算能力，能够实现一些复杂的控制和运算功能，对与实现输出脉冲波有良好的周期精度，满足系统要求。
■1.2 显示屏的选择采用 OLED液晶屏。
此款液晶能使人机交互显得更加人性化，具有可触摸屏，功耗小，体积适中，非常适合于少感器难度大、但是采集精度高、对于任意电机的适用性强）。
传感器的信号随电机内磁场的变化而变化，所以感应电流和转速之间具有线性关系的，且容易通过硬件电路及程序算法进行校正。
（1）采用C型电感型探头（如图1）此传感器使用单一线圈对信号进行采集。
该电路的优点是采集信号的范围更广。
但是，当电机转速低时，电机供电电压低，电机产生的磁场弱，然而电路的噪声是一定的，此时C型探头接收到其他磁极的干扰也会增加，导致信号的信噪比不高，使后续电路的处理难度加大，且容易出现不稳定的触发。
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开发研究
基于STM32技术的电流检测系统设计
王彰云
（广西工业职业技术学院，广西 南宁530001）
摘要：基于STM32技术的电流检测系统采用
STM32F103VCT6微处理器，以互感线圈作为电流传
感器，将大电流信号转换成小电流,然后经过转换电路, 将电流信号转变成为电压信号，通过STM32嵌入式自
带的A/D 采集模块对电压信号进行采样并处理输出。
关键词：STM32F103VCT6；互感线圈;A/D
0引言
当路灯出现短路或者烧断等故障时，智能化的路灯监 控系统需要将这些故障信息上报给监控中心。
如何判断
路灯短路、路灯断路以及路灯亮度不够等现象呢？可以通 过检测路灯电路的电流值来确定出现哪种故障。
目前电 流检测的方法很多，比如高频电流的测量常用热电法和测 辐射热器法。
传统的测量方法常将被测件与测量仪器串
联,这样会使电路负载增加,从而使测量难度变大。
本文
采用互感式电流检测装置，并且采用非接触式电流测量方 法,降低对被测电路的影响。
1 设计思路
后将电压信号输送到STM32的内部A/D 采样模块，把 模拟信号转换成数字信号。
电流采样电路如图2所示。
图2电流采样电路
2.2频率检测电路设计
-10V
交流电 信号
U4A
图1系统设计框图
电流舷由电
圈采自w e
成,电流蚊，产生跳感量越大。
利用电流b 懣篩大电流信^
电流,将电流电
量，最利顾晶屏S 示电流缀L 裁设H 框ffl 如图1所凤
2硬件设计
2.1电流采样电路设计
采样交流电流主要是为了监控路灯短路，当路灯负载
发生短路故障时,其流过的电流值很大，通过对电流的采
样即可判断故障,进而可以切除该条线路的路灯,达到保 护路灯控制器的作用。
该电流互感器输入电流为0-5A,
对应的输出电流为0〜20mA,通过采样电阻把电流信号 转换成电压信号,然后通过放大电路将电压信号放大，最
基金项目：广西高校中青年教师基础能力提升项目"基于物联 网技术的智能路灯监控系统研究”（2017KYU76 ）。
作者简介:王彰云（1976-）,湖南邵阳人，硕士，教授,研究方向： 电气自动化。
图4设计流程
《湖北农机化》2019年第19期
开发研究
新能源物流车城市配送问题与模式研究
李朵
(陕西国际商贸学院，陕西西安712046)
摘要:在2019年全国两会对绿色和智慧物流等热点讨论的背景下，依托城市物流配送的现状和模式，借助互联网和大数据技术，探索新能源物流车城市配送应用的模式及存在的问题。
关键词：城市配送;新能源；物流车；配送模式
0引言
电商的崛起推动了物流业的高速发展,新技术的出现进一步推动物流朝着更快、更好、更便宜的方向前进，其中新能源物流车的出现便是新技术的成果之一，众多企业开始探索其在城市配送中的应用。
1城市配送发展趋势
2019年全国两会对物流领域的热点与未来趋势进行了预测，其中绿色物流、快递末端和智慧物流成为讨论热点。
绿色物流主要讨论包装过度及回收问题;快递末端提及开辟“三轮车驾驶证”快递行业绿色通道、分两段进行物流配送与末端入户送货、采用正规机动车集中配送三方问题,如城市配送运力需求管理，创新配送模式,优化城市配送车辆通行管控，并改善城市配送车停靠条件;智慧物流提及深入实施“互联网+流通”行动计划,提高电子商务与殛物流协同发舷平，各单位主舲与智慧物流建设,引入自动化物流装备和平台，加快物流行业的转型。
目前,城市物流朝着标准化、绿色化和智能化的趋势
发展。
标准化主要针对分流、合流、搬运、运输和存储5个方面，其中托盘标准化深入人心，推进物流标准化,促进物流流程的无缝衔接，借助物流编码的统一与规范,实现供
作者简介：李朵(1990-)，女，湖北黄梅县人,陕西国际商贸学院，硕士研究生，助教，研究方向：物流工程。
频率检测电路是由LM324集成运放组成的过零电压比较器,采用土10V的双极性电源供电。
输入放大后的感应正弦波信号，当电压值大于0V时，输出高电平信号;当电压值小于0V时，输出低电平信号，得到一个方波信号，经过D1二极管整流得到一个正电压，该信号经R”R2电阻进行分压。
频率检测电路如图3所示。
3系统软件设计
系统上电，完成AD采集、液晶显示、定时器等初始化,然后启动定时器,20ms采集一次信号有效值和频率。
4结论
该电流检测系统具有精度高、反应速度快、线性好等应链上下的高效协同;绿色发展以低碳、高效、持续发展为目标,由于城市物流运作最复杂、道路最拥挤、人群最集中,因此城市的绿色化主要体现为物流仓绿色化,能够有效节约资源、城市物流绿色技术装备应用，主要是新能源车辆的应用，促进城市配送领域新能源车辆快速发展;物流包装的绿色化发展,实现包装的回收与再利用。
在传统面向门店的城市配送领域，先进城市物流智慧执行系统正处于机械化与自动化阶段,向无人化和柔性自动化方向发展的商贸流通企业与物流企业，也基本实现了数字化发展,智慧物流推动的城市配送变革，重点体现在共享物流幽流先行、即时配送等方面。
2城市配送模式
城市配送主要涵盖生活和生产两大领域，涉及的主要问题是物流的“最后一公里”，国内外学者从不同角度对城
市配送模式进行了研究。
Teodor GabrielCrainicac等将物联网与城市配送体系相结合提出了一种超连通型的
城市配送网络模式。
Thompson等提出供应商间协作的配送服务,减少运输距离与车辆;黄芬等从配送车辆改装等方面构建了新的绿色城市配送模式;汪传雷等在对比分析3种主要城市共同配送模式的基础上，运用现代规模经济思维,提出了绿色、低碳、智能化的城市共同配送模式。
从现有研究看，关于城市配送的理论研究主要关注与最新技术理念相结合，从绿色化、智慧化等角度,借助新型技术的发展,催生和创新配送模式,促进城市配送发展。
目前城市配送主要存在4种模式：
(1)自营配送。
大型或连锁企业为满足自身的生产经营需求，自建配送中心。
优点,并且电路简单、成本低,在路灯监控系统中具有很好的应用价值。
参考文献：
[1]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出
版社,2009：235-240.
[2]王香婷，苏晓龙.基于霍尔传感器的电流检测系统[J].工
矿自动化,2008.4(2):74-76
[31李彦君，赵帆.基于MSP430单片机的电流信号检测装置[J].电脑迷,2018(11)：95.
(收稿日期：2019-07-29)
《湖北农机化》2019年第19期。