@TOC

本文使用环境：
电脑：windows10
主控：W806(240MHZ)
外设采集：INA226(IIC)
外设显示：0.91 OLED(IIC)
编译环境：平头哥的CDK
原理图PCB：立创EDA，(当然完全开源，链接就在下面，可以自己拿去改)

立创EDA中的硬件设计

程序代码

github地址

CSDN文章

一、 项目概述

    这个是我自己抽空做的一个小设计，感兴趣的可以试一试，就当练手，可惜的是当时下单的时候搞错了，没有下单基佬紫，原谅色有点丑，只能将就。
上图：

    就是一个功率计、也叫库仑计、还叫什么什么计，那不重要，作用都是用来采集外部电压、电流、功耗的。本计以W806单片机作为主控，INA226作为外部电压电流采集IC来做的设计。这里不讨论成本什么的，只考虑能不能行，感不感兴趣。当时这款开发板给我的最深刻的印象就是240Mhz，还有价格8.9，芯片是5.9RMB。所以毫不犹豫买回来试一试，毕竟任何一个电子爱好者都是搜集开发板，然后吃灰。

USB3.0接口。
输入电压：4.5-36。
测量电流：0-5A。PS -- 我并没有实际测过，只做过2A一小时的实际测试，5A没那条件，干不了。

主控：W806
显示：0.91OLED(IIC)
电压电流：INA226(IIC)
这两个外设其实可以使用一路IIC的，但我是分开设计的。

二、硬件设计

    关于硬件设计链接我放在了开头，有需要的可以直接拿过去修改，当然我画的板子还是存在各种的小问题，有问题的可以指出来，大家一起修改。

1、硬件方案确定

    在设计之前肯定是首先选择方案，详情见下图，当然这里的方案选择前面也说了，是我的一厢情愿，并未实际考虑成本是否最优等。完全是我自己的兴趣爱好，仅此而已，所以不再赘述。

说明一下：
1、下载问题
    板子设计有CH340N，所以不需要外接USB转TTL了，同时复位键我也直接接到了单片机上，应该可以实现不用按复位键就可以实现程序的下载和执行 当然这是我后面加的功能，并没有在我第一版上实现，这个功能并未实际验证，但是问题不大，因为我看到群里有老哥这样做了，正常使用，所以可以参考这个设计。
2、实际焊接中的问题：
    焊接的时候，遇到过电源不接负载输出电压不正常的情况，接上负载一切正常，所以如果有参考设计的请注意一下这个问题。

三、软件设计

1、程序设计

考虑到实际的需求，软件设计分为如下几个方面：

1、数据保存
    这里主要用于保存充电的时间，当有功耗产生时，才进行计时，断开后数据会保存在flash中，直到手动清零，否则不会自动清理。
2、定时器计时
    每一秒钟中断一次，使用一个变量进行计时，没一秒钟加一次。我实际测过，24小时之内是没有问题的，时间不会有肉眼可见的偏差，当然因为我只做了24小时，所以并不是说最长只有24小时。
3、电压电流采集
    程序我都是参考网上的教程，所以不做过多的说明，在最后我也会把源程序附上，可以直接下载。只说我遇到的问题。INA226初始化问题：

        前两个函数没问题，主要是第三个函数的CAL值，存在争议。

    CAL是在.h文件定义的，我参考的其他设计，所以在INA226的采样电阻第一版使用R100即0.1欧姆，实际应用的时候发现最多只能测量600多mA的电流，最后采用四个0.1并联的方式，将电阻降到了0.0245才正常使用。当然0.025的采样电阻我也最多只测试过2A的电流，因为手里最多就只有2A的负载，并未低其他数值进行测试，有条件的可以试一试。讲一讲这个值是怎么算的。
首先查看ina226的datasheet：(手册15页)

    CAL就是写入寄存器的值，RSHUNT是采样电阻的值这里为：0.025。进一步也就是说需要算出Current_LSB的值。这就涉及到其他的公式了，我在这里也是一头雾水，现在大概看懂了一些。有兴趣的可以看一看原版英文手册。

    INA226_VAL_LSB，是电压寄存器的LSB，也就是说一个bit代表多少电压的意思，采用默认值2.5uV，寄存器的最大值位0X7FFF = 32767，所以最大的电压为 = 2.5/1000X32767 = 81.9175mV。采样电阻为0.025，最大电流为 = 81.9175/0.025 = 3276.7mA。这就是Maximum Expected Current。
Current_LSB = Maximum Expected Current / 32767 = 0.1。
CAL = 0.00512 X 1000 / (0.025 X 0.1) = 2048
注意：以上公式中有的是/1000有的是*1000这里是单位的换算。

4、OLED显示
    就是单纯的使用OLED显示。看程序就能看懂。
5、外部中断按键
    主要是预留的按键，其中一个按键并未使用到，另外一个按键用于时间的清零。

2、程序流程

    比较简单直接看图。

    程序不再展开了，可以直接参考源代码。

四、结束语

    本工程只能说参考，设计中还是有很多的不合理的，大家可以在下面留言评论，后续有时间再改版。

    有人可能会问精度，emmm。犹豫没有专业的设备，所以无法给出具体的值，我有一个买的电流计，用起来两个数值差不多的，所以感兴趣只能自己去慢慢调教。

最后再上一张图。