TTL-Logic-Level test

主要功能：

对TTL逻辑电平进行检测识别，默认支持5V与3.3V两种电压的信号

 

设计要点：

1、采用便携小巧的钢笔状设计，电池供电，C口充电，主打两个字：便携

2、降低操作复杂度，仅需与被测信号共地就能进行测试

3、支持5V与3.3V两种电压的TTL电平信号，使用拨动开关切换

4、使用锅仔片替代传统微动开关，减少厚度，增加握持舒适度

 

项目介绍视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV12v4y1Y7or/

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电路设计与电路原理：

逻辑电平测试笔的核心电路是一个逻辑电平判断电路

而逻辑电平判断电路的本质上就是一个窗口比较器

那么我们就可以根据这一原理，判断io是高电平、低电平、还是处于“不高不低”的高阻状态

在逻辑电平判断部分，我们通过电阻分压来输出两个门限电压

我对高电平检测线设定为50%，低电平检测线设定为15%

根据计算（也可以使用仿真），我们可以得知在5V供电的情况下，高电平的下限2.4V左右，低电平的上限是0.66V左右

而在3.3V供电的情况下，高电平的下限1.6V左右，低电平的上限是0.4V左右

（这边的电阻配置并不是非常完美，是根据我的需求配置的，不完全通用，可以根据需求自行更改）

那么在这两个电平范围中间，就是“高阻”状态，不过这边或许使用他的英语名称会更加合适，也就是“no pull up and no pull down”

（图源水印）

当然，逻辑电平信号也有许多种，大家可以根据自己的需求，切换不同的电阻配置模式，来满足不同电平的需求

欢迎广大电子爱好者在复刻后根据自己的电平需求去配置不同的电阻，欢迎在评论区分享你测试的电平与设计的电阻比例！

 

复刻注意事项：

在下单时候记得备注“按常规工艺生产，不需要半孔特殊工艺”，这样就不用收半孔工艺费了

收到板子以后自己把半孔处理一下便可以正常使用

 

下面的电路中，R0为跳线电阻（使用0Ω电阻），使用电池供电时请勿焊接R0

如果你不想买电池or想用typec线直接供电，那么上面这部分电路中只需要焊接R0，此时使用typec座供电，测试笔通电就能使用

在直接供电时，锅仔片是无效的，上电就是工作状态

本电路方案使用了“libc0607”大佬的ETA9697 锂电池充电+5V升压模块方案，实现小体积的充放电

（此电路设计使用了“Public Domain”开源协议，对使用没有限制，在此向原作者“libc0607”表示感谢)

 

本项目成本大约为15元（免费打板的情况下），其中电池为10元，因此如果你不需要电池供电，不仅省去了电池，还省去了充放电管理电路，整体成本为5元以内。对于想要试试本项目的朋友，可以先采用无电池方案进行复刻和测试

 

版本及更新说明：

#2022-02-17 更新

补充仿真部分的截图，方便进行理解

补充电平的概况图，感谢图片原作者

#2023-01-30 更新

（当前版本的PCB）

优化了锅仔片的封装，优化锅仔片部分走线

增加了GND连线接口，方便焊线引出

把切换开关与C口的正反面部分互换（C口较厚，和电池放在同一面比较好，开关比较薄放在正面，同时开关在正面方便查看切换的档位）

优化了部分丝印

增加了热缩套管限位凹槽（但是感觉效果不大，图个心理安慰）

#2022-12-01 更新

对文字内容进行优化，修正错别字

#2022-11-28 更新

修正电源正负极丝印在反面标反了的重大失误

加长了笔杆，目前长度为9.9cm，卡进免费打样的极限（加长笔杆后，让握持更加舒适，笔杆可以靠在虎口处）

增加R0，方便直接供电使用

 

制作注意事项：

需要套上热缩套管才能使用，否则会干扰检测结果！

使用透明热缩套管最佳，不是透明的则需要开洞方便观察

锅仔片只需要从PCB背面少量焊接即可，锡太多会影响操作

指示灯要用三个不同颜色的，这样方便用余光就能确定状态

钳位保护电路最好焊上，如果你不想在手抖时把笔炸了的话（

 

 

采购链接：

主要元器件跟着电路图进行采购就可以

探针需要自己买，喜欢哪种买那种

用到了多种颜色的LED，可以直接在淘宝买个常用LED元器件包，这样不会因为最小采购数量造成买了一堆各种LED，各种彩色LED平时也用得上，注意LED封装是0603，不要买错了

锅仔片采购链接如下：

「十字形8.7mm镀金有脚带点 锅仔片金属弹片复位薄膜开关带点插脚」

拨动开关采购链接如下：

「MSKT-12C13贴片小拨动 3脚2档 侧面拨动开关微动连接器迷你型带点」

电池（我感觉我买的这个比较贵，可以买别的或者找没用的电池拆下来用）：

「3.7V小聚合物锂电芯小体积大容量可充电车载蓝牙耳机手表电池」

电池我买的型号是400935，尺寸为4*9*35mm，也可以选择更加细长的电池

其他都是常用件，没有特别注意事项。

 

其他：

如果对项目有任何疑问或建议，欢迎留言讨论

也欢迎加入我的技术交流群：1016193632