INA260的电压电流和功率计算
时间: 2024-01-07 15:04:36 浏览: 60
INA260是一款集成了电流、电压和功率测量功能的高精度直流电源管理芯片。以下是INA260的电压、电流和功率计算公式:
1. 电压计算公式:
Vbus = (VS x Gain) + Offset
其中,Vbus为总线电压;VS为芯片内部参考电压(通常为1.2V);Gain为芯片内部电压放大器的增益;Offset为芯片内部电压偏移量。
2. 电流计算公式:
Ibus = (Vshunt x Gain) / Rshunt
其中,Ibus为总线电流;Vshunt为芯片内部电流检测电阻的电压降;Gain为芯片内部电压放大器的增益;Rshunt为外部电流检测电阻值。
3. 功率计算公式:
Pbus = Vbus x Ibus
其中,Pbus为总线功率;Vbus为总线电压;Ibus为总线电流。
需要注意的是,INA260测量的电流和电压均为差分信号,需要进行差分放大器的解调才能得到正确的值。同时,INA260的测量精度受到芯片内部放大器的增益和偏移量的影响,需要进行校准才能获得更高的精度。
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STM32F407库函数通过IIC通信如何读取INA260上的电压电流功率值和ID号
以下是使用STM32F407库函数通过IIC通信读取INA260上的电压、电流、功率值和ID号的步骤:
1. 初始化IIC总线,并配置STM32F407与INA260的地址和通信速度。
2. 写入命令字节控制INA260开始转换电压、电流和功率值,并等待转换结束。
3. 通过IIC总线读取INA260寄存器中的电压、电流、功率值和ID号等数据。
4. 将读取到的数据进行解析和计算,得到实际的电压、电流和功率值等信息。
下面是一个示例代码,可以实现以上功能:
```c
#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_i2c.h"
#define INA260_ADDRESS 0x40 // INA260器件地址
#define INA260_REG_CONFIG 0x00 // 配置寄存器地址
#define INA260_REG_CURRENT 0x01 // 当前寄存器地址
#define INA260_REG_BUS_VOLTAGE 0x02 // 总线电压寄存器地址
#define INA260_REG_POWER 0x03 // 功率寄存器地址
#define INA260_REG_MANUFACTURER_ID 0xFE // 制造商ID寄存器地址
#define INA260_REG_DEVICE_ID 0xFF // 设备ID寄存器地址
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
void I2C_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_I2C1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_I2C1);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;
I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}
void I2C_WriteByte(uint8_t address, uint8_t reg, uint8_t value)
{
while (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY))
{
}
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
{
}
I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Transmitter);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
{
}
I2C_SendData(I2C1, reg);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
{
}
I2C_SendData(I2C1, value);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
{
}
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
}
uint16_t I2C_ReadWord(uint8_t address, uint8_t reg)
{
uint16_t value = 0;
while (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY))
{
}
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
{
}
I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Transmitter);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
{
}
I2C_SendData(I2C1, reg);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
{
}
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
{
}
I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Receiver);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED))
{
}
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))
{
}
value = I2C_ReceiveData(I2C1) << 8;
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE);
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
while (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY))
{
}
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
{
}
I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Receiver);
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED))
{
}
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))
{
}
value |= I2C_ReceiveData(I2C1);
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE);
return value;
}
void INA260_Init(void)
{
I2C_Configuration();
I2C_WriteByte(INA260_ADDRESS, INA260_REG_CONFIG, 0x3F); // 配置INA260,使其开始转换电压、电流和功率值
}
float INA260_ReadVoltage(void)
{
uint16_t value = I2C_ReadWord(INA260_ADDRESS, INA260_REG_BUS_VOLTAGE);
float voltage = (float)value * 1.25 / 1000;
return voltage;
}
float INA260_ReadCurrent(void)
{
uint16_t value = I2C_ReadWord(INA260_ADDRESS, INA260_REG_CURRENT);
float current = (float)value * 1.25 / 1000;
return current;
}
float INA260_ReadPower(void)
{
uint16_t value = I2C_ReadWord(INA260_ADDRESS, INA260_REG_POWER);
float power = (float)value * 10;
return power;
}
uint16_t INA260_ReadManufacturerID(void)
{
uint16_t value = I2C_ReadWord(INA260_ADDRESS, INA260_REG_MANUFACTURER_ID);
return value;
}
uint16_t INA260_ReadDeviceID(void)
{
uint16_t value = I2C_ReadWord(INA260_ADDRESS, INA260_REG_DEVICE_ID);
return value;
}
```
在主函数中,可以通过调用以上函数来读取INA260上的电压、电流、功率值和ID号等信息。例如:
```c
int main(void)
{
float voltage, current, power;
uint16_t manufacturer_id, device_id;
INA260_Init();
voltage = INA260_ReadVoltage();
current = INA260_ReadCurrent();
power = INA260_ReadPower();
manufacturer_id = INA260_ReadManufacturerID();
device_id = INA260_ReadDeviceID();
// 将读取到的数据打印到终端或显示器上
printf("Voltage: %.2f V\r\n", voltage);
printf("Current: %.2f A\r\n", current);
printf("Power: %.2f W\r\n", power);
printf("Manufacturer ID: 0x%04X\r\n", manufacturer_id);
printf("Device ID: 0x%04X\r\n", device_id);
while (1)
{
}
}
```
1.1.7 INA219功率检测模块主流程
INA219功率检测模块主要用于测量电流、电压和功率等参数。其主要流程如下:
1. 初始化。将INA219功率检测模块连接到控制器,控制器发送初始化命令,INA219进行复位和初始化操作。
2. 配置参数。控制器向INA219发送配置参数的命令,包括量程、采样率、传输速率等参数。
3. 发送读取数据命令。控制器向INA219发送读取数据的命令,INA219开始采集电流、电压等参数的数据。
4. 等待数据采集完成。INA219采集数据需要一定时间,控制器需要等待数据采集完成。
5. 读取数据。数据采集完成后,INA219将数据存储在内部寄存器中,控制器向INA219发送读取数据的命令,INA219将数据发送给控制器。
6. 计算参数值。由于INA219输出的参数值为数字信号,控制器需要进行计算,将数字信号转换为实际的电流、电压、功率等参数值。
7. 显示参数值。计算完成后,控制器将参数值显示在相应的显示器上。
INA219功率检测模块主要流程就是这样,通过这个流程,可以实现对电流、电压、功率等参数的测量和显示。