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本文基于NUCLEO-F411RE开发板，通过与INA219 功率传感器连接，实现对功率数据采集，并通过OLED屏幕实现实时显示功率数据。

该DIY通过以下步骤实现：

一、使用STM32CubeMX新建工程

二、添加OLED屏幕和INA219功率传感器的驱动代码

三、通过串口发送获取的功率信息

四、在OLED屏幕显示电压、电流、功率的实时信息

硬件连接：

PB9    ----    SDA (INA219)

PB10  ----    SCL (INA219)

PB7    ----    SDA (OLED)

PB6    ----    SCL (OLED)

使用STM32CubeMX新建工程：

INA219模块是通过I2C的方式进行数据传输，因此需要使用到板子的I2C引脚

在cubemx中，将所使用的I2C引脚进行相应设置，这里使用的I2C1是给OLED使用的，I2C2是给INA219使用的

添加OLED屏幕和INA219功率传感器的驱动代码：

OLED屏幕的驱动代码有点长，这里就不贴了，是很经典的SSD1306的OLED屏幕

由于官方给的INA219的驱动代码是软件I2C方式的，但是无垠的广袤这位大佬写的帖子中提供了硬件I2C的驱动代码，在这里感谢大佬，我就偷个小懒了~

#include "ina219.h"  
#include <math.h>

I2C_HandleTypeDef *hina219_i2c;  
float currentLSB = 0.0f;  
float powerLSB = 0.0f;  
  
void INA219_Init(I2C_HandleTypeDef *hi2c) {  
    hina219_i2c = hi2c;  
  
    // 计算LSB  
    // 假设使用0.1欧姆分流电阻，最大预期电流为3.2A  
    float maxExpectedCurrent = 3.2f;  
    currentLSB = maxExpectedCurrent / 32768.0f;  
    powerLSB = 20.0f * currentLSB;  
  
    // 写入校准寄存器  
    uint16_t calibrationValue = (uint16_t)(0.04096f / (currentLSB * 0.1f));  
    INA219_WriteReg(INA219_REG_CALIBRATION, calibrationValue);  
  
    // 配置寄存器  
    uint16_t config = INA219_CONFIG_BVOLTAGERANGE_32V |  
                     INA219_CONFIG_GAIN_8_320MV |  
                     INA219_CONFIG_BADCRES_12BIT |  
                     INA219_CONFIG_SADCRES_12BIT_1S_532US |  
                     INA219_CONFIG_MODE_SANDBVOLT_CONTINUOUS;  
  
    INA219_WriteReg(INA219_REG_CONFIG, config);  
}  
  
uint16_t INA219_ReadReg(uint8_t reg) {  
    uint8_t data[2];  
    HAL_I2C_Mem_Read(hina219_i2c, INA219_ADDRESS, reg, 1, data, 2, HAL_MAX_DELAY);  
    return (data[0] << 8) | data[1];  
}  
  
void INA219_WriteReg(uint8_t reg, uint16_t value) {  
    uint8_t data[2] = {value >> 8, value & 0xFF};  
    HAL_I2C_Mem_Write(hina219_i2c, INA219_ADDRESS, reg, 1, data, 2, HAL_MAX_DELAY);  
}  
  
float INA219_GetShuntVoltage_mV(void) {  
    int16_t value = (int16_t)INA219_ReadReg(INA219_REG_SHUNTVOLTAGE);  
    return value * 0.01f; // LSB = 10uV  
}  
  
float INA219_GetBusVoltage_V(void) {  
    uint16_t value = INA219_ReadReg(INA219_REG_BUSVOLTAGE);  
    return (value >> 3) * 0.004f; // LSB = 4mV  
}  
  
float INA219_GetCurrent_mA(void) {  
    int16_t value = (int16_t)INA219_ReadReg(INA219_REG_CURRENT);  
    return value * currentLSB * 1000.0f;  
}  
  
float INA219_GetPower_mW(void) {  
    int16_t value = (int16_t)INA219_ReadReg(INA219_REG_POWER);  
    return value * powerLSB * 1000.0f;  
}

通过串口发送获取的功率信息：

使用串口的方式很简单，只需要重写fputc函数对printf进行重定向就可以了

在hal库中，有现成的串口发送函数，直接在fputc函数中进行调用即可，这里使用的是UART2，也就是板卡自带的usb口提供的串口

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	uint8_t temp = ch;
	HAL_UART_Transmit(&huart2, &temp, 1, 1000);
	return temp;
}

通过串口发送获取的功率信息

INA219_Init(&hi2c2);
while (1)
{
    current = INA219_GetCurrent_mA();
    voltage = INA219_GetBusVoltage_V();
    power = INA219_GetPower_mW();
    printf("Voltage: %.2f V, Current: %.2f mA, Power: %.2f mWrn", voltage, current, power);
    HAL_Delay(500);
}

通过串口助手可以查看相应的信息

在OLED屏幕显示电压、电流、功率的实时信息

由于开关电源本人缺少相应的电线，因此使用了很经典的面包板电源，但其实本质上是一样的

这里是OLED显示的代码

OLED_Printf(0, 16, OLED_8X16, "电流:    %.2fmA", current);
OLED_Printf(0, 32, OLED_8X16, "电压:     %.2fV", voltage);
OLED_Printf(0, 48, OLED_8X16, "功率:     %.2fW", power);
OLED_Update();

这是待机情况下的功率信息

这是负载情况下的功率信息