数码之家

标题: 庆祝积分清零，发个最近做的简易电池内阻仪 [打印本页]

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 11:14
标题: 庆祝积分清零，发个最近做的简易电池内阻仪
昨天积分超过-100终于清0了，于是发个自己最近做的简易内阻仪，方案来自热心网友给我的一个成品内阻仪电路，然后我胡乱改了改好像不如原版了，耗电大不能电池供电了，得插个12V变压器。。测的也不如原版准，跳动还大，没办法我技术不行，我不是专业搞电子设计的，我本职是种地的，初中毕业证都没，玩的这些都是自学的，只会点单片机IO口控制和ADC采个电压显示，复杂的就不行了。

方案采用STM32F030F4P6单片机定时器输出一路SPWM，经过RC变成1KHZ正弦波，然后进入100毫安和10毫安可调恒流电路，功放输出经过隔直电容接电池，电池另一端接GND，这两根线走电流，另外两根接在电池正负的线走电压实现四线测量，信号通过隔直电容进入差分放大，后面是1、10、100、1000倍可调放大，最后进入单片机ADC口，采样率1MHZ采集1000点后DFT检波，得到实部虚部进入200点滑动滤波器，滤波后的实部虚部算个平方根得到幅度，再和电阻校准数值相乘得到被测电阻。

测量范围1毫欧到100欧，就是线性度不好，分为5个档位，1毫欧-10毫欧、10毫欧-100毫欧、100毫欧-1欧、1欧到10欧、10欧到100欧。功放部分隔直电容后面只有一个TVS保护，具体能抗多高电压没实验。由于电路简易和单片机只有一个ADC，来回切换会浪费资源，单片机IO口也比较紧张就没搞电池电压测量，只显示內阻。显示读数跳动比较大，勉强还凑合，还没搞自动档位程序，感觉一共5个档位手动切换下就行了，按键2切换档位。

电路图
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电路板
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我也是免费做板后才自学的，画的不好，ADC还要飞一根线，上面是电路，下面是夹子，这样就不用买夹子了，就是组装麻烦点，我是用铁皮剪直接剪开的。
LCEDA专业版工程
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程序，1.s是源代码、1.bin是固件，编译器ARM-NONE-EABI，安装了make工具和编译器直接输入make就能编译，单片机边上三个针的是SWD口用来下载程序。程序不完善，程序写的也不怎么好，勉强实现功能。

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实物图
测小锂电池，夹子线一定要HC和LC缠绕在一起，HP和LP缠绕在一起！而HC和HP一个夹子，LC和LP一个夹子，不要接错哦，电流大耦合厉害。

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正面
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背面
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自制的夹子
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由于是新手不知道论坛版规准不准发视频链接，不准的话我编辑下，我保证我发视频没收益，靠这个饿死800回了
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实物视频
https://www.bilibili.com/video/BV1Ao4y1x7CL/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

https://www.bilibili.com/video/BV1hV4y1X7Ry/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

校准方法

[color=var(--text1)]夹子短路，按下按键1进入短路清零模式，通过调按键1和按键2加减使读数为0后按住按键1的同时再按下按键2进入下一个档位，全部清零完成显示完成后自动保存到FLASH。按下按键2不要松手，再按下按键1进入校准模式，比如校准0-10毫欧档就夹上10毫欧电阻，通过按键1和按键2加减调整到10毫欧后按住按键1的同时再按下按键2进入下一个档位，全部校准完了会显示完成并且保存到FLASH

现在校准方法比较简单，电路搞的不行线性度不好也没法矫正，比如10毫欧档用10毫欧校准测1毫欧就偏小0.1毫欧了

https://www.bilibili.com/video/BV1Ao4y1x7EM/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。

https://www.bilibili.com/video/BV1vm4y167fN/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de
测0.1毫欧
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测0.2毫欧
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测0.3毫欧
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测0.5毫欧
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测1毫欧
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测2毫欧
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测3毫欧
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测4毫欧
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测5毫欧
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作者: yjch 时间: 2023-3-25 14:11
支持一下，谢谢分享！

作者: 邓穿石 时间: 2023-3-25 14:43
“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信号放大倍数高了？有得调整吧。
数字不太稳定，可以换精度高的运放看看

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 14:58

邓穿石发表于 2023-3-25 14:43
“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信 ...

我感觉是恒流电路造成的，100毫安恒流时候波形很差，0.1毫欧到10毫欧就是100倍，可能得多搞几个校准点，或者搞个矫正非线性的校准程序，现在的校准程序比较简单，只能选中间的1毫欧来校准，这样两边的至少偏差不会太大。

现在用的运放是以前为了仿制许老师电桥时候买的，感觉对于1KHZ够用了，看成品电路里面有带通滤波器，我自己改的把带通滤波器去掉了，程序里面数字刷新速度又比较快，所以跳动很大，现在不改电路降低点刷新速度应该也能让读数跳动小点

作者: xuelang1979 时间: 2023-3-25 15:29
我是懒人不想学单片机编程

作者: IlovePLC 时间: 2023-3-25 15:31
恭喜楼主清零成功。已经打赏鼓励，你的技术文章很好，技术文章值得推广，赞一个

话说楼主用STM32来控制，可我只会STC15、STC8系列，楼主是否愿意出一辑用STC15、STC8芯片来控制的方案呢？方便我等小白制作

，我愿意提供一些辅助帮忙，例如画图、制板等

作者: soul_knight 时间: 2023-3-25 15:35
手残党有点羡慕，只能去买成品了

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 16:01

xuelang1979 发表于 2023-3-25 15:29
我是懒人不想学单片机编程

其实网友做的555+LM317的测电池就足够了

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 16:07

IlovePLC 发表于 2023-3-25 15:31
恭喜楼主清零成功。已经打赏鼓励，你的技术文章很好，技术文章值得推广，赞一个
话说楼主用STM32来 ...

感谢鼓励，其实我单片机也是新手，而且只会汇编写程序，STM32和STC单片机指令集不同跨度太大了，得从头学编程。。模拟电路部分大体就是恒流和放大，单片机里面就是DFT检波，其实就是把采样到的电压表和同点数COS表和SIN表相乘累加，这样就得到实部和虚部了，再算个平方根就是幅度了。主要是ADC要和激励信号同步，比如我做这个是1KHZ激励，ADC采样率是1MHZ采集1000点，两个时间同步。

后续版本：https://www.mydigit.cn/thread-405222-1-1.html

作者: ysg2k6 时间: 2023-3-25 16:27
电子行业卷成这样真没啥前途，小学毕业种地的分分钟搞个设计发帖寒碜专业人士

作者: martinku 时间: 2023-3-25 16:33
支持一下为积分奋斗的坛友，DIY也很专业。

作者: 262818815 时间: 2023-3-25 16:34

支持一下为积分奋斗的坛友，DIY也很专业。

作者: sjzcxj 时间: 2023-3-25 16:51
让我这个不是种地的怎么想啊

作者: 微笑生活 时间: 2023-3-25 16:52
积分好像没啥用，家元才是硬通货

作者: 香如精舍 时间: 2023-3-25 17:27
谢谢分享

作者: qrut 时间: 2023-3-25 17:40
设计的不错，1khz正弦用mcu spwm软件生成也比较节约成本，但是可能会产生一定的干扰，一般成品内阻测试仪都用外部运放搭的硬件1khz正弦波振荡器当信号源～

作者: qrut 时间: 2023-3-25 17:57

邓穿石发表于 2023-3-25 14:43
“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信 ...

我感觉跟原设计采用软件spwm加滤波网络生成正弦波有关，stm32有硬件pwm可以不占用资源独立输出但是片内pwm对自身的内置adc采样干扰也很大，我以前实验过mcu输出pwm时用示波器戳其他io口可以看到幅度不小的谐波干扰，而且此设计也正好用的内置adc而没外挂独立adc，片内pwm巨大的谐波干扰（相对于微小信号）非常不利于adc稳定性和精确性～

作者: 徽章电子 时间: 2023-3-25 18:46
高大上啊这个

作者: kgmx 时间: 2023-3-25 18:55
技术不错，内阻仪挺方便

作者: ycc0821 时间: 2023-3-25 19:45
学习了，感谢楼主提供分享！

作者: sunjun1989 时间: 2023-3-25 19:47
有套件吗，，要多少钱。

作者: 作死的家伙 时间: 2023-3-25 20:01
赞下高手，比你差多了。

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 20:28

ysg2k6 发表于 2023-3-25 16:27
电子行业卷成这样真没啥前途，小学毕业种地的分分钟搞个设计发帖寒碜专业人士 ...

农民也能造飞机啊，只不过外形像能飞起来就是飞不好，我搞电子DIY也是一样，没理论支撑做的东西都不怎么好用，就是能勉强实现功能。

作者: liding 时间: 2023-3-25 20:32
还是不错的呀！

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 20:35

qrut 发表于 2023-3-25 17:40
设计的不错，1khz正弦用mcu spwm软件生成也比较节约成本，但是可能会产生一定的干扰，一般成品内阻测试仪都 ...

感谢鼓励，我以前看了你发的内阻仪的帖子得到不少帮助，网友给提供的就是那个内阻仪的电路，由于有些地方看不懂就自己改了改，结果不如原设计了。我用这个单片机很便宜能降低成本，就是测不准跳动还大点，还不能测电池电压，恒流改成了100毫安，电源改成了正负5V造成功耗大就取消电池供电了

作者: wqwq212 时间: 2023-3-25 20:36
自己制作，乐趣无穷，就是复杂了点。

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 20:39

sunjun1989 发表于 2023-3-25 19:47
有套件吗，，要多少钱。

开源的啊，愿意吃螃蟹自己买元器件就行了，都是便宜货用不了多少钱，连LCEDA工程都有可以免费做板子，型号里面都有，程序也有。就是我技术不行做的比成品差不少

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 21:06

wqwq212 发表于 2023-3-25 20:36
自己制作，乐趣无穷，就是复杂了点。

对啊，就是自己玩玩，实际我根本用不到，买元器件的钱都能买个成品了。

电路不复杂的，就是恒流和放大，网友说LCEDA里面运放符号不容易看懂让我画个KICAD的原理图，我下午试着画了个（没仔细检查有没有错误）

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KICAD原理图工程
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以前矿坛washu大神给我设计了个纯硬件的电路，这个比较容易看懂，直接用万用表显示就行，只不过我没做过运放振荡器不知道怎么做

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washu老师给设计的Multisim仿真工程

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作者: xixia001 时间: 2023-3-25 21:14
网上有卖数码管版本的，采用1KHz方波恒流驱动，只用了一个双运放完成恒流驱动与差分放大，读数稳定。

作者: 亚历山大 时间: 2023-3-25 21:43
会单片机就是牛逼，啥子都自己整

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-25 21:45

xixia001 发表于 2023-3-25 21:14
网上有卖数码管版本的，采用1KHz方波恒流驱动，只用了一个双运放完成恒流驱动与差分放大，读数稳定。 ...

是不是大道必成网友设计的，看视频网站上不少用的，他那个设计的很好，简易省钱小巧还很高的精度，我搞的搞来搞去电路就复杂了，最后测的还不准，读数跳动也大

作者: 吃烧饼喝三鹿 时间: 2023-3-25 22:30
这充电器
和我的一个芯片三个电阻俩电容来比
太“简单”了

作者: jinbh 时间: 2023-3-25 22:47
咱看不懂

作者: w_yuqi 时间: 2023-3-26 00:33
看不懂，感觉很厉害的样子

作者: yingguang 时间: 2023-3-26 07:16
设计的不错啊

作者: qrut 时间: 2023-3-26 07:26
本帖最后由 qrut 于 2023-3-26 07:28 编辑

yjmwxwx 发表于 2023-3-25 20:35
感谢鼓励，我以前看了你发的内阻仪的帖子得到不少帮助，网友给提供的就是那个内阻仪的电路，由于有些地方 ...

欢迎探讨，楼主这例电路其实和我拆的那个成品是很不一样的，我那个成品用的stm8外挂MCP3421 18位adc，并且采用外部硬件1khz信号源，mcu只负采样换算和显示驱动等人机交互不输出spwm，因此无内部干扰也不干扰外部，18adc精度也更高，外部1khz硬件正弦波振荡器不会产生谐波干扰，外挂adc也很难被mcu工作时片内干扰（尤其在输出pwm时），看了你的视频调到是很厉害的并非刷新率的问题，改慢刷新率属于掩耳盗铃，我买的大脑袋测量时刷新率很高但是几乎1字不跳，要做到这点估计得按成品改变设计才行～

作者: 大森林的小草 时间: 2023-3-26 07:41
夹子用电工胶带缠比这个美观

作者: 大森林的小草 时间: 2023-3-26 07:45

ysg2k6 发表于 2023-3-25 16:27
电子行业卷成这样真没啥前途，小学毕业种地的分分钟搞个设计发帖寒碜专业人士 ...

专业的不想开源

作者: zhee123321 时间: 2023-3-26 08:00
这个真是厉害了啊

作者: lzf001018 时间: 2023-3-26 08:09
恭喜楼主清零成功。

作者: xixia001 时间: 2023-3-26 08:49

yjmwxwx 发表于 2023-3-25 21:45
是不是大道必成网友设计的，看视频网站上不少用的，他那个设计的很好，简易省钱小巧还很高的精度，我搞的 ...

应该是他吧，我不确定。
他的差分放大电路输入阻抗低，使用时需要压紧电池，不然读数不准，这点不太好。

作者: yiguangqiang 时间: 2023-3-26 09:29
恭喜楼主成功清零，手艺很好，不会编程的路过……

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-26 09:39

qrut 发表于 2023-3-26 07:26
欢迎探讨，楼主这例电路其实和我拆的那个成品是很不一样的，我那个成品用的stm8外挂MCP3421 18位adc，并且 ...

大脑袋的设计确实很好，他有带通滤波器，这个应该是关键，我给去掉了，再就是你说的PWM干扰也是个问题，我刚才试验把256次的结果累加除256平均后再显示，刷新降到了每秒3.9次，读数比原来稳定点了，但还是跳动很多个字，感觉做的就这样了，把很多原设计好的地方给去掉了造成读数不稳定。而且我做的这个线性度不好，测小电阻和大电阻会差很多，测的不准就是读数稳定也没什么意义，自己胡乱改就是不行，还是原设计好，人家是专业人员多年优化下来的，那样设计肯定有原因。

刷新降到每秒刷新3.9次的视频，可以看到还是跳动大，线性度准确度都不行

https://www.bilibili.com/video/BV1FM4y1U7Sx/?vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

降低刷新率版程序，贴出来没准有网友需要

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作者: whg118 时间: 2023-3-26 09:41
一看就是自己做不了，得定板子。

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-26 09:43

大森林的小草发表于 2023-3-26 07:41
夹子用电工胶带缠比这个美观

电工胶带比纸贵啊，用在这里太浪费了，能省就省，我搞的制作都很丑

作者: 人艰不拆了 时间: 2023-3-26 10:14
初中毕业证都没

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-26 15:13
降低采样率到100KHZ读数稳定了，就是太慢了，要等2秒才能出数据，大家觉得是快但是不准好还是慢但是准好？大家给点意见我会努力改进，自己一个人玩没意思，我根本用不到测电池内阻的仪表。

视频降低采样率到100KHZ

https://www.bilibili.com/video/BV1Zs4y1E7zp/?vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de#reply157929338048

降低采样率明显线性度好了一些也准了一些

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作者: ccbw 时间: 2023-3-26 22:16
学习了，有套件最好。

作者: IlovePLC 时间: 2023-3-26 22:53
顺便问一下楼主题外话，我注册B站两年了，都还没有转正，评论和视频都发不了。我对B站一点不熟悉，有什么好方法可以让我顺便通过？你给个意见呗

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-27 00:32

IlovePLC 发表于 2023-3-26 22:53
顺便问一下楼主题外话，我注册B站两年了，都还没有转正，评论和视频都发不了。我对B站一点不熟悉，有什么好 ...

B站发视频好像要手持身份证拍照才能过实名认证。。。我当时心想反正我是个在家蹲了15年的人，也不怕自己信息泄露。

作者: hahahaha78 时间: 2023-3-27 08:46
感谢楼主提供分享！

作者: yjmwxwx 时间: 2023-3-27 09:02

ccbw 发表于 2023-3-26 22:16
学习了，有套件最好。

没套件，我是个在家蹲了15年的家里蹲，没能力卖东西，接快递都是我妈接。。只能免费分享设计资料，资料齐全元器件也都是常用型号容易买，制作过程遇到什么问题可以发出来，大家互相研究学习，我基础不行也很多地方不明白。

作者: 飞向狙沙 时间: 2023-3-27 09:03

IlovePLC 发表于 2023-3-26 22:53
顺便问一下楼主题外话，我注册B站两年了，都还没有转正，评论和视频都发不了。我对B站一点不熟悉，有什么好 ...

b转正不就是考试吗,那些题难度不大吧,拿不准的搜一下,我记得就是题比较多,得花点小时间

作者: xuyaz 时间: 2023-3-27 10:11
夹子也自制的

作者: xxxevery 时间: 2023-3-27 10:15
感谢楼主提供分享！

作者: ec1600 时间: 2023-3-27 10:39

我真的看不懂。。。

作者: 阿粗 时间: 2023-3-27 11:35
效果怎样，还好？

作者: ly008008 时间: 2023-3-27 12:32
能想会干动手能力强，我只有去买成品了

作者: xpdren 时间: 2023-3-27 12:32
数码之家就是好，学习的好平台

作者: 行了吧 时间: 2023-3-27 13:19
楼主能自学到这个程度已经是很不错的了，精神太可嘉。

作者: 轻烟 时间: 2023-3-27 14:08
自己动手丰衣足食呀，这样折腾能够学到不少知识

作者: jsjxxo1 时间: 2023-3-27 14:42
虽然看不懂，但是感觉很厉害

作者: 王公子 时间: 2023-3-27 15:13
电脑自动布线，不美。还有优化的空间。

作者: gaogg 时间: 2023-3-27 15:18
支持支持学习到了

作者: flyfish2008 时间: 2023-3-27 17:31
还是20年前学过单片机，都忘光了

作者: cwjshiwo 时间: 2023-3-28 09:06
感谢楼主提供分享

作者: 526300206 时间: 2023-3-28 09:28
感觉是高手

作者: QQ335959356 时间: 2023-3-28 10:12
看着很高级的样子，膜拜大佬

作者: l8181 时间: 2023-3-28 10:31
楼主可以量产到积分商城对换积分

作者: hhy1421 时间: 2023-3-28 10:45
只能羡慕啊，自己最多买套件组装。

作者: 束缚的翅膀 时间: 2023-3-28 11:00
膜拜，业务人士都能设计出高大上的作品

作者: digital2Fox 时间: 2023-3-28 14:06
自学成这样，很厉害了

作者: zsfabc1988 时间: 2023-3-28 15:21
现在种地的都这么牛逼了啊

作者: ccbw 时间: 2023-3-28 16:26
家元还是负的，顶一顶。

作者: sadfun 时间: 2023-3-28 16:49
谢谢分享~学习一下

作者: infozx 时间: 2023-3-29 14:44
在b站也看到这位老哥的杰作了，

，太厉害，学技术跟出身没太大关系，还是要看天赋的。不错不错

作者: beiling 时间: 2023-3-29 23:30

xixia001 发表于 2023-3-25 21:14
网上有卖数码管版本的，采用1KHz方波恒流驱动，只用了一个双运放完成恒流驱动与差分放大，读数稳定。 ...

这种还需要单片机来驱动显示吗？还是跟万用表一样直接显示出来谢谢

作者: itbear 时间: 2023-3-30 03:08

恭喜楼主清零成功。

作者: rogerllg 时间: 2023-3-30 08:27
还搞的是汇编~点赞~

作者: lj6508 时间: 2023-3-30 09:10
一个帖子就能发财哦

作者: cv130 时间: 2023-3-30 09:26
你应该早点升级的看看这多火

作者: xixia001 时间: 2023-3-30 10:43

beiling 发表于 2023-3-29 23:30
这种还需要单片机来驱动显示吗？还是跟万用表一样直接显示出来谢谢

要用的单片机的
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作者: jjm6361 时间: 2023-3-30 11:51
初中就能搞成这样，我高中啥也不会

作者: mmmmmc1024 时间: 2023-3-30 13:26

ysg2k6 发表于 2023-3-25 16:27
电子行业卷成这样真没啥前途，小学毕业种地的分分钟搞个设计发帖寒碜专业人士 ...

看看热闹就得了。跟头条类似。

作者: 道幽亭静 时间: 2023-3-30 17:23
我去，连夹子都是自制的。

作者: 17605313855 时间: 2023-3-30 19:18

申请将家元“清零”

作者: 穿云鹤 时间: 2023-3-30 19:29
不懂技术，只有羡慕，鼓励。

作者: agangfeng 时间: 2023-3-30 23:16
谢谢分享

作者: beiling 时间: 2023-3-30 23:18
来鼓励鼓励

作者: zoro 时间: 2023-3-31 23:20
看到这么多贴片就头晕

作者: maya593 时间: 2023-4-1 00:11
谢谢楼主提供分享！学习了！

作者: fqazwsx12 时间: 2023-4-1 00:16
电池内阻测试，坛子好多都想

作者: yczhang2010 时间: 2023-4-2 15:10
值得我学习

作者: 钱少 时间: 2023-4-2 20:31
66666666感谢楼主提供分享！

作者: 最终幻想48038 时间: 2023-4-2 23:37
现在种地的这么强的吗

作者: stfan 时间: 2023-4-3 11:18
学习了，谢谢楼主提供分享！

作者: seesea82 时间: 2023-4-3 13:49
高级啊学习一下

作者: chenxin165 时间: 2023-4-4 00:16
进来学习一下

作者: qiukuijun 时间: 2023-4-4 14:15
支持一下为积分奋斗的坛友，DIY也很专业。

作者: dhs_duncan 时间: 2023-4-4 21:15
大学毕业的也只能看个热闹

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