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多功能电流电压检测usb_hub

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简介

为解决电子调试工程师痛点而做 多功能独立隔离供电4口USBHUB,所有口都带电压电流检测 每个口单独设置警告电流和关断电流 通过触屏控制每个口的关断 额外的待机APP:动态天气或者副屏

简介:为解决电子调试工程师痛点而做 多功能独立隔离供电4口USBHUB,所有口都带电压电流检测 每个口单独设置警告电流和关断电流 通过触屏控制每个口的关断 额外的待机APP:动态天气或者副屏
星火计划2024

开源协议

CC BY-NC-SA 3.0

创建时间:2024-09-03 17:31:11更新时间:2024-09-16 15:09:58

描述

作为电子爱好者,你是否遇到过这种情况:

  • 电脑USB口供电不够,并联供电倒灌导致烧掉电脑USB口
  • 辛苦焊好一个板子插电开机,结果因为某些其他地方短路(比如背光)导致电流USB口过流
  • 想通过板子的开机电流直接判断板子是否焊好了
  • 连接多个USB设备可以随时方便的关断、打开某个USB端口

没错,以上就是我入坑电子制作这两年遇到的痛点,目前我的电脑usb口基本都只能输出200ma电流,超过了就出错了,大概率是被倒灌烧坏了保险吧

所以为了自己的硬性需求,我做了这样一个多功能USB HUB

 

展示视频:

https://www.bilibili.com/video/BV1LdtMe1E3S/

 

主控部分:采用ESP32S3 模组, 加上4寸86盒的触摸屏作为交互端

电流电压采集部分:采用4颗INA226  芯片,分别采集4路的电压电流,通过I2C总线传递给主控

USB HUB部分:采用CH334R芯片,4口USB hub芯片

供电部分:支持12v DC IN 和PD诱骗供电,PD诱骗芯片采用CH224K

电子开关部分:采用SY6288CAAC 2A开关芯片,分别控制4路USB 口的 VBUS

其他:额外加了4个RGB灯珠,用以显示每个USB口的电流状态(作为氛围组)

 

PCB分为核心板和HUB板,便于今后更换其他屏幕或者主控(比如长条屏)

 

屏幕支持多款4寸触摸屏,独立触摸的和触摸一体式的都支持,都已验证

独立触摸款,淘晶驰家的 https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=757571286108&spm=a21dvs.23580594.0.0.1d292c1bCTukzD

单排线款,博虎家的 3.95寸液晶显示屏4寸方屏智能家居RGB接口分辨率480*480+86盒IPS-淘宝网 (taobao.com)

两款屏幕初始化代码不同,需要在源代码里面修改宏

 

APP介绍

HUB

屏幕显示分为4个区域(按键),分别是1、2、3、4,对应左的4个USB口

每个USB口有4种状态:

1、初始化失败,此时该按键不显示,端口下面的RGB灯不亮

2、正常,此时该按键正常显示电流电压和功率,端口下面的RGB灯根据当前电流值变化,从绿色(0ma)到红色(1000ma及以上)

3、手动关闭,此时该按键底色显示灰色,端口下面的RGB灯为暗白色

4、过流警告,此时端口数字和电流折线图变为橙红色,端口下面的RGB灯为蓝色

5、过流关断,此时端口断开并变为红色背景,在过流断开后如要重新打开端口,需要先按一次开关进入手动关闭状态,再按一次开关才会进入正常状态,端口下面的RGB灯为紫色

 

页面左滑可以进入设置页面

 

可以单独设置每个端口的4个电流属性(告警电流、断开电流、图表最小电流、图表最大电流),通过下面的数字按钮1 2 3 4 切换当前设置端口

告警电流:当端口电流达到这个值即进入过流告警状态

断开电流:当端口电流达到这个值即进入过流关断状态

图表最小最大电流:设置电流实时折线图的Y轴最小值和最大值

需要按虚拟键盘的勾来触发保存。

 

日常不需要电流监控时,可切换到以下APP,将设备作为氛围组

AIDA64副屏

本项目通过获取AIDA64的RemotePanel的信息,解析后通过自己做好的UI进行展示。

电脑端运行AIDA64并按要求设置好RemotePanel,设备端这边设置好电脑的IP地址(两个需要在同一网段),即可使用

在CPU和GPU的占用上加入了独特的仪表动画效果,加入了随时间流逝的折线图效果
在硬盘、内存使用上也添加了动画效果。

 

动态天气时钟

之前项目iCRT的同款天气时钟
本项目的天气动画来自网上找到的HTC SENSE天气动画。HTC的手机业务也早已停掉多年,如HTC告知我不能使用,请告知我,我会第一时间删除
天气3-5分钟更新一次,目前来自我的高德API,如果自己有API的可以自己申请然后填入自己的使用
在天气改变时,会有丝滑的切换动画
时钟方面,包含了公历、农历的显示,包含了常见节假日、以及24节气的显示

 

MJPEG播放

MJPEG解码采用的最新最快的SIMD解码,是ESP32-S3上能做到的最快解码了,比JPEGDEC等普通解码库快50-80%

S3驱动这个大屏RGB实在是很吃力,所以MJPEG播放大概在12帧左右,建议弄一些简单的

 

图片相册

就是播放图片,切换有渐变效果

 

在所有页面(除设置页面)上滑打开菜单,点击菜单进入对应功能

设置页面点击左上角箭头打开菜单。

 

 

复刻注意:

INA226芯片不要买拆机的,实测故障率30%以上,只要遇到不准或者无显示,建议换芯片,比如立创商城的就很稳,感谢立创对星火计划的支持

为了避免5v倒灌到电脑,烧录时不要连接DC IN 和 PD IN,烧录完成拔掉USB后再连接。可以用自己的USB1口2口直接用usb线连接核心板烧录。

不要同时插PD的USB 和 DC IN,虽然开关支持两个切换,但不能保证在拨动开关时不会出现12v和PD的VBUS短接的情况,故同时只能连接一个

USB口的电解电容容量不限于150uf,我自己焊的470,我感觉越大越好..

PD诱骗口的几个0805的电容电阻可以用0603的,之所以用0805的,一则是抄的,二是别人说大封装耐压高一些...

外壳3D打印价格约为26元(9600树脂)

 

提供包含USB HUB页面全功能的源代码,可去此处下载,会保持更新

esp32s3_usb_hub: ESP32S3 USB HUB METER 纯净版代码,包含完整的USB HUB电流计相关功能,PCB和外壳开源在立创开源广场 (gitee.com)

如要制作,建议进群交流,DIY交流群: 739444215

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
USB_HUB_METER_源代码.zip
137
2
libraries用到的arduino库.zip
152
3
3D打印外壳.zip
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