USB电压电流表

1年前

简介:基于STM32制作的USB电压电流表。

开源协议: GPL 3.0

描述

简介

一个基于STM32制作的USB电压电流表,可以便捷的看出充电器是否工作在快充模式,也可以方便测试USB设备的功耗或者USB充电器的输出功率。


版本更新说明

v1.1 - 2020/4/15

  • 加入自动息屏功能,在检测到无电流输出的20秒后,屏幕会自动熄灭以保护OLED屏幕。在息屏后,当检测到存在电流输出或手动按下按键时,屏幕会自动亮起。

特性

  • 基于STM32F030K6制作,代码使用HAL库编写,GCC编译器

  • 0.91寸白色OLED显示屏,显示效果清晰

  • 采用低阻值采样电阻(5mΩ),防止过高的内阻影响USB供电效率

  • 支持4.7~24V的宽电压范围,0~5A电流测量

  • 可测量Vbus、D+、D-电压,Vbus电流。支持功率显示和能量计算

  • 可选择使用内部电压参考源(Vref)或者外部电压参考源(AZ431)

  • 软件校准功能,校准后可以保证一定的精度。

  • 完全开源,可自行添加功能

    • -

校准说明

本USB电压电流表设计有软件校准功能,可以补偿硬件偏差。在上电时按住按钮不丢直到屏幕出现“Prepare to calibrate~~~~”后松开按键,即可进入校准模式,请根据屏幕提示来提供标准的电压和电流完成校准。


代码说明

代码为通过STM32CubeMX生成的trueStudio工程,推荐使用trueStudio 9.3.0导入使用。


注意事项

USB母座有两种,一种内部触点朝下(面向焊盘),另一种内部触点朝上(背向焊盘)。这两种母座可以使用同一个PCB封装。如果使用过的是下触点的USB母座,那么母座要焊接到板子的正面,反之则焊接在板子的背面。 示例图片中使用的是下触点的USB母座,原理图和PCB中设计的是上触点的母座。这点在制作时请注意。

推荐母座:

  • 上触点(焊背面):C265460
  • 下触点(焊正面):C464564 (示例图片中使用)

实物图片

IMG_3471.jpg

IMG_3473.jpg

IMG_3472.jpg

BOM

ID Name Designator Footprint Quantity
1 47k R2,R4 0603 2
2 100k R3,R5 0603 2
3 90k R6 0603 1
4 10k R7,R10 0603 2
5 1k R8 0603 1
6 30k R9 0603 1
7 1M R11 0603 1
8 2M R12 0603 1
9 Header-Male-2.54_1x4 SWD DIP-1X4P-2.54MM-M 1
10 TC-1102N-C-DL-B KEY SW-TH_TC-1102N-C-DL-B 1
11 JUMPER JP1 JUMPER-0603 1
12 QG-2832TLBFG04 OLED OLED-12834-REVERSE 1
13 0.005 R1 R2512 1
14 10uH L1 1206 1
15 UBA-R4R-D14-4D(LF)(SN) USB-F USB-A-TH_UBA-R4R-D-14-4D 1
16 B5819W D1 SOD-123_L2.8-W1.8-LS3.7-RD 1
17 6.8uH L2 L1206 1
18 ME3116 U1 SOT-23-6_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BL 1
19 INA199A2DCKR U3 SOT-363_L2.0-W1.3-P0.65-LS2.1-BR 1
20 0.1u C1,C3,C4,C5,C6,C7 0603 6
21 10u C2 0805 1
22 22u C8 1210 1
23 100p C9 0603 1
24 10u C10 1206 1
25 1u C11 0603 1
26 1u C12,C13 0805 2
27 2.2u C14 0805 1
28 0.1u C15,C18 0805 2
29 4.7u C16,C17 0805 2
30 48037-0001 USB-M USB-A-TH_48037-0001 1
31 AZ431AN-ATRE1 Q1 SOT-23-3_L2.9-W1.6-P1.90-LS2.8-BR 1
32 STM32F030K6T6 U2 TQFP-32_L7.0-W7.0-P0.50-BL 1

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