二、电路原理

1 电源输入电路

• 使用USB-TYPEC-16P接口进行供电--5V输入；
• 引出USB通讯引脚，支持USB数据传输；
• R1、R12为5.1K下拉电阻，表示项目为受电端；

2 降压电路

• 5V输入来自Typec接口；
• CE引脚直连输入，默认打开输出；
• 输出为3.3V，给后续外设提供电源支持；
• C9、C15为芯片滤波电容；

3 串口通信电路

• USB_D+、USB_D-来自Typec接口输入；
• 供电使用3.3V；
• RXD、TXD接入单片机串口引脚，使其能与电脑进行通讯；
• C1、C2为供电的滤波电容；

4 天空星屏幕拓展板

• 这是立创2.0寸屏幕拓展板的器件，器件符号与封装是自行绘制；
• 立创2.0寸屏幕拓展板支持触摸、按键、与光照传感器；
• 将相关引脚进行引出，连接到对应的单片机IO引脚上；
• C18为供电的滤波电容；

屏幕电路	屏幕实物

5 Flash存储电路

• 使用W25Q64-NORFlash存储芯片，为后续屏幕做字库或校准数据存储使用；
• 支持QSPI引脚，将相关引脚引出；
• C23为供电的滤波电容；

6 基准电压电路

• 使用REF3012AIDBZR基准电压芯片，提供1.25V的电压基准；
• 供电为3.3V；
• R2、C3组成低通滤波，C6为基准滤波电容；

7 恒流源电路

• 双路恒流源电路；
• 恒流电流为：1.25V/1.35K=0.9259mA；
• R20、R4电阻一个阻尼电阻，降低Mos的栅极冲击电压，也可以起到保护运放输出防止输出短路的作用；
• I1、I2是铂电阻的两个输入端；给铂电阻提供恒流，方便后续测量；
• 运放供电需保证输出能够达到Mos管的恒流工作区，否则会工作异常；
• C5为运放的滤波电容；

8 差分放大电路

  差分输入为两个恒流源的输出电压；

• R8、R5、C13、C7、C8这里的阻容构成低通滤波电路，抑制差模与共模干扰；
• U17为仪表放大器；
• R9为外部放大倍数配置电阻；
• 放大倍数为：1+（100K/Rg）=28.027倍
• C25为运放的滤波电容；
• 差分放大路径为：（VIN+ ➖ VIN-）*G + REF；
• 该运放加入了1.25V基准电压，做电压抬升，这是考虑到可能会有负温度；

9 三线制铂电阻电路

• CN1为外部铂电阻接口，R11为调整输出电压加入的限流电阻；
• U1为模拟开关，左测电阻为精密校准电阻，对应不同温度下铂电阻的值；
• 使用模拟开关切换恒流输入为内部电阻还是外部铂电阻，需注意通道需要成对输出；
• 该电路为三线制铂电阻连接方式，内部校准电阻也是如此；

10 测温电路综合分析

假设模拟开关连接至外部铂电阻；

I1路电压路径：3.3V - I * 1000R - I1 * Rs - I1 * 100R；

I2路电压路径：3.3V - I * 1000R - I2 * PT100 - I2 * Rs；

其中I=I1+I2；Rs为线内阻+模拟开关内阻；

PT100大致可等效为：100R + 0.3851R * T； 进入差分放大器 = U1 - U2； I2 * 0.3851R * T； 放大输出28.027倍； =0.9259*0.3851 * 28.027 * T = 10mV；也就意味着，温度每变化一度，电压上升或下降10mV。

11 ADC电路分析

• U5为16bit--ADC芯片；
• C16为电源滤波电容、R27、R28为I2c的上拉电阻；
• ADC采集的电压为差分运放的输出电压、基准源电压以及两个还没有进入差分放大器的电压；
• 芯片供电使用3.3V，使用I2c接口即可通讯，ALERT为转换状态引脚；

12 主控电路分析

• C27、C28为电源滤波电容；
• R3、C24为复位时序引脚；
• 其余引脚按照相关功能进行引出；需要注意QSPI引脚、SPI引脚、串口引脚、硬件I2c引脚这些并不是所有引脚都有的；
• 其余普通输入输出引脚可随意分配；

13 晶振电路分析

• 使用8Mhz、32.768Khz晶振为主控电路提供时钟信号；
• BOOT0引脚加入10K电阻下拉配置启动模式；
• C29也是芯片的滤波电容；