4-20mA信号测试模块

1.产品简介：

该设计提供了一款体积小巧、成本低的4-20mA信号测试工装模块，该工装模块可以跟任意的4-20mA信号通讯的产品连接。用户可以根据需要，灵活改变程序中的参数从而将该模块应用在不同的4-20mA信号产品测试上。

2.应用场景：

在工业产品中，4-20mA模拟信号输出是一种应用比较广泛的输出信号，当客户或者工程师在测试时，往往需要使用万用表、电源、电源线搭建测试工具测试电流值，还要经过计算得到产品的有用数值，在批量测试中或客户使用时显得非常麻烦。

这个工装可以将2路4-20mA信号准确读取并分别显示出来，在程序里做简单处理后，也可以直接显示出产品的有用数值。给批量测试过程或者客户测试带来极大的方便，提高效率。

3.产品概述：

该工装模块可以准确读取出2路4-20mA的电流模拟信号，然后通过液晶屏分别显示出来，也可以在程序里做公式计算，直接显示出自己想要的电流值对应关系的数值；

该工装使用灵活，用户可以根据需要，灵活改变程序中的参数从而将该模块应用在不同的4-20mA信号产品测试上。

4.产品参数：

1. 工作电压：+5V DC
2. 工作电流：17mA
3. 模块输入信号：4-20mA信号
4. 供电接口：Type-C
5. 主芯片：STC8H1K08 TSSOP-20
6. 电源芯片：AMS11170-3.3V
7. AD芯片：MCP3421 18位高精度
8. 屏幕：0.96寸蓝色液晶屏（IIC通信）
9. 通讯端子座：KF2EDG 3.81MM插拔式pcb接线端子弯直针+插座4p
10. 电源端子座：接线端子 KF350 2P 间距3.5MM 可拼接 螺钉式
11. PCB尺寸：70mm*30mm 

5.使用说明：

该模块的TypeC接口电源只给模块本身供电，没有给待测产品供电，所以右上角的2P端子必须要外接合适的电源，来给待测产品供电。

如果要更换待测产品类型，或者要更改电流对应的数值关系，需要更改软件程序里的一些参数内容，然后给该模块重新烧录程序，烧录之后就能测试新的产品，或者显示新的参数数值（4-20mA电流与该数值有一定的比列关系）。

如果要提高测试的精确度，可以把BOM表中的R2、R6使用100Ω±0.1%精度，这样减小电阻阻值偏差带来的影响，使得到的数据可以更加精准。

硬件结构描述如下：

1. 如图为该电路模块正面的3D示意图，从正面图中可以看出：左边是Typec接口，中间是0.96寸液晶屏幕，右端的2P端子为待测试产品供电的直流电源输入，可以输入0-24V电源；右端的4P端子为待测试产品的接线端子，接线顺序由上至下依次是：通道2、VCC、通道1、VCC。

2.如上图为该电路模块背面的3D示意图，从正面图中可以看出：左边是电源降压电路，中间是主芯片STC8H1K08，中间的上下2侧是2个18位高精度的AD芯片。

6.备注：

本模块是需要下载代码驱动的（硬加软），详细的代码文件请在附件中查看

代码下载方式（编译软件+烧录器下载方式）：

1. 本模块需要配合软件使用，附件中提供源码，可供二次开发；
2. 本模块应用需使用Keil 5.exe软件编译、stc-isp-v6.88J.exe软件烧录。

项目成本：

1. 所有芯片采用通用型芯片，成本低
2. 预估小批量（20PCS）平均单价在45元左右（所有物料，含PCB）

该模块的全套资料已经上传到附件，附件内容：原理图、PCB文件，BOM表，源程序代码等。

7.测试视频:

以下视频是使用工装模块读取温湿度传感器并显示在屏幕上的示例：

视频中演示了该工装模块读取了温湿度传感器的2组4-20mA电流数据，电流数据对应的温湿度数值显示在了液晶屏上。本测试代码在附件的源代码中。