多功能电流电压检测usb_hub

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

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补充更新

已经有不少人做好了（2024-11-05），能派上用场就是对我的鼓励

复刻过程中发现一些常见坑，写在这里。

1、核心板的触摸屏I2C没有上拉电阻，上拉电阻是在hub底板上的，所以如果只接核心板，可能会出现启动卡在i2c初始化那里很久的情况。 

解决办法：插上扩展版用。或者自己修改原理图，给核心板的I2C SDA SCL两条线加个上拉电阻。

2、取样电阻是10毫欧，名叫 合金采样电阻，是10毫欧 10mΩ  10mΩ ，R010， 不是 10M（兆）欧，少数复刻的买成了10M欧导致系统认为午安大电流直接切断usb口...

3、如果开机没检测到对应的INA226地址，不会显示对应按键。可根据这个来判断哪个芯片有问题（或者是没焊好）

4、如果不插背后供电只插烧录的usb，3 4口电流是通过电感过去的，数值不对是正常的

5、群内已提供了外壳step文件，有需求的可以自己去修改。