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[工仪] DIY一个低成本的USB电压电流表

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发表于 2022-4-24 00:17:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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手上虽然有炬为的 USB表,但是成本也要20多。因为这段时间在折腾单片机电压电流表。详见帖子用12位ADC DIY增强型STC8H3K48S2单片机制作的12864LCD双路电压电流表 - 我爱单片机 数码之家 (mydigit.cn),为了折腾这个东西,也是因为中了嘉力创免费打板的毒,白天画线路板子,晚上码程序,差一点折腾这个达到废寝忘食的程度。想着还有这个月嘉立创免费打版的机会,于是就动起了自己制作一款电压电流表来用用的念头。刚好手上还有1.4寸的12864 POS机拆机液晶屏,成本约两元左右。加上那个单片机运放以及别的帖片元件成本应该不超过10元。既然想了就干,体验DIY乐趣和成就感。时间花的很多,但是就相当玩电子垃圾,娱乐自己吧,生命在于折腾。经过多日的调试打版终于成功。除了没有外壳以外,功能达到自己的要求,体积也很小巧。能够测最高电压30伏,适应现在大部分有超级快充协议的USB充电器。最大电流10安左右。可以同时检测输入,D+,D-三路电压,一路电流值。通过观察D+D-电压。大体能看出来是什么协议。如果有装USB公头母头接线来用,就是一个小型的,三路电压电流表头,量程4-30V,0-10A。体积小巧用于改造可调电源很好用。

首先要找到合适的屏。上次收了200片考拉超收POS机拆机的1.44寸12864LCD屏,转让了部分给网友,剩下来几十片都是排线不太好的,体积大小刚好用来当USB表。
1.jpg

设计好打样回来的板子正反面。
IMG_20220423_225301.jpg

制作好的产品。正面照片,只有一个12864屏幕,USB公头母头。
IMG_20220423_215657.jpg
反面。元件也是非常很。
IMG_20220423_215759.jpg

成品的尺寸大小,长60毫米,宽25毫米。
IMG_20220423_215906.jpg
IMG_20220423_215922.jpg

和我的5年前买的老炬为USB表比较大小。屏幕比他的大,显示的东西差不多。但是我做的可以显示D+和D-的电压。
IMG_20220423_234344.jpg

测量我的红米K30原装充电器支持QC3.0。空载没有插手机的情况下输出5.20伏。D+d-电压为0。
IMG_20220423_220006.jpg

插上手机后触发快充协议。最大功率的时候能达到28W,此时D+0.82V,D-3V。这两个电压应该是手机发出来的,充电头接收到这个信号就触发快充协议供给手机进行快速充电。
IMG_20220423_220123.jpg
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电流一直稳定在3安左右。电压9伏左右。
IMG_20220423_220141.jpg
测量一下小米5,6年前1万毫安充电宝的输出能力。同样是充我的K30手机,电流缓慢上升。
IMG_20220423_220440.jpg
IMG_20220423_220448.jpg

最大的时候也能达到11瓦,电流2.43安在没有快充的情况下,这个小米10000mah充电宝有这能力也算不错了。
IMG_20220423_220457.jpg

IMG_20220423_220759.jpg

到此USB表测试完成。基本上达到我的预期,不算板子费用,成本约10元。如果想仿制的,我在嘉立创开源广场开源,给大家直接下载打板就可以制作。屏幕手上还有几十块引脚不是很完整的,但还可以用的。想玩也可以转让给大家,三元一块。但最好大家在网上能找到同型号丝印的。否则的话,邮费比屏幕贵。其实如果是主控7567的都可以用,只要改一下PCB板的引脚顺序就行。有很多那种工行、农行小U盾,其实可以拆那里面的小屏幕来用,很多都是7567主控屏或者兼容7567的。大小也刚好合适。只要修改一下嘉立创PCB文件中的屏引脚,应该就能用了。

下面说一下制作办法。打好板焊接完以后刷上固件,固件的下载参数如下。
单片机下载参数设置.jpg

正常情况下应该是有所显示。但是显示的电压电流应该是不太准,因为分压电阻有差异的缘故。因此要进行下一步校准。校准时再下载口,接3个轻触开关如下,校准后可以拆掉。


USB表校准方法:
首先按下图在下载口上接好三个轻触开关,校准调整参数用。
校准时外接轻触开关.jpg

长按SW1键进入校准方式,再短按SW1键,依次校准输入VCC电压零点,再短按SW1键,VCC电压倍数,校准所对应项目时候,应在相应的输入端输入相应电压,输入电压值以应用时测量值相近,以减小误差。校准项零点时,要短路相应输入输。调节SW2,SW3上下键设置数值加减,使电压表显示的数值与万用表测得实际数值相符,当然你的万用表要精准才有校准意义。校准办法与双路电压电流表差不多。

依些方法,校电流零点, 电流倍数;第2路D+电压零点,第2路D+电压倍数,第3路D-电压零点,第3路D-电压倍数。校准所对应项目时候,应在相应的输入端,输入相应电流或者电压,校准项零点时,要短路相应输入输。

全部制作资料及固件压缩在一个文件包下载后全部都有。包含电路图加力创文件以及打样文件固件。以免的多次下载多次扣M币。

桃园客USB电压电流表资料.rar

2.2 MB, 下载次数: 199, 下载积分: M币 -55

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hahx2008 + 20
benli + 20 優秀文章
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0720 + 20 優秀文章
kkdkj + 20 会单片机的都是高手
jf201006 + 20 優秀文章
zhkrid + 20

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 楼主| 发表于 2022-4-24 00:26:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 桃源客 于 2022-4-24 10:27 编辑

元器件BOM表。

BOM表.jpg

EXCEL格式的文件。
BOM_STC8H3K64S2制作LCD12864USB电压电流容量表_2022-04-24.rar (1.1 KB, 下载次数: 6)
嘉立创开源广场https://oshwhub.com/己通过审核,在广场搜“STC8H3K”可以找到。
嘉立创工程直接地址:
https://oshwhub.com/taoyuanke/st ... liu-rong-liang-biao
开源USB表.jpg
开源下面附有固件,下载不用M币。
开源USB表1.jpg



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发表于 2022-4-24 00:45:30 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习一下。
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发表于 2022-4-24 00:58:19 | 显示全部楼层
我也有一些pos 但是不知道屏幕引脚定义 还百度不到
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发表于 2022-4-24 06:55:43 | 显示全部楼层
好帖,先收藏了
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发表于 2022-4-24 07:08:18 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
真是牛人!这都能做!
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发表于 2022-4-24 07:19:45 | 显示全部楼层
好东西,准备照着来一个
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发表于 2022-4-24 08:11:13 | 显示全部楼层
很不错的,也很实用。
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发表于 2022-4-24 08:23:15 | 显示全部楼层
楼主动手能真强,学习了,先收藏
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发表于 2022-4-24 08:42:08 | 显示全部楼层
真是牛人!这都能做!
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头像被屏蔽
发表于 2022-4-24 08:42:58 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
楼主好人一生平安,是否考虑成品多小软妹子币转让给坛友?
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发表于 2022-4-24 08:59:25 | 显示全部楼层
这是个什么人物啊,搞这么复杂的东西
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发表于 2022-4-24 09:24:27 | 显示全部楼层
已经开源了,整体不错,LDO散热面积有点小,高电压时温度会高一些,加大铺铜能改善点。放大器可改成单放大器8551,成本可降低。
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发表于 2022-4-24 09:26:17 | 显示全部楼层
看到又是打板,又是编程的,迅速劝退,只有膜拜的份儿了
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发表于 2022-4-24 09:26:23 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
得嘞,又开始布置作业了。
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发表于 2022-4-24 09:31:43 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
像小米魔改的充电口,支持65W快充的,用这种普通的4针的USB口应该不行。估计只能出来QC协议
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发表于 2022-4-24 09:38:42 | 显示全部楼层
漂亮,实用,只能学习。
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发表于 2022-4-24 09:41:33 | 显示全部楼层
厉害感谢开源分享,先学习一下,等有能力了抄作业
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