网站301重定向,dw可以做有后台的网站么？,揭阳网站开发mituad,百度网站诚信认证第七届立创电赛#xff1a;开源DIY一个带OLED显示的5V USB-C功率计 最近在捣鼓一些USB小设备#xff0c;总想知道它们到底吃了多少电#xff0c;充电宝还剩多少“力气”。市面上的USB功率计要么太大#xff0c;要么功能单一#xff0c;于是我就琢磨着自己做一个。正好借着…第七届立创电赛开源DIY一个带OLED显示的5V USB-C功率计最近在捣鼓一些USB小设备总想知道它们到底吃了多少电充电宝还剩多少“力气”。市面上的USB功率计要么太大要么功能单一于是我就琢磨着自己做一个。正好借着第七届立创电赛的契机我参考了嘉立创官方训练营的例程设计了一款小巧精致的USB功率计。它最大的特点就是集成了一个0.91寸的OLED屏幕让整个设备非常迷你还增加了现在主流的USB-C输入口用起来更方便。今天我就把这个项目的设计思路和制作过程分享给大家手把手教你从零复现这个实用的DIY工具。1. 项目是什么能干什么简单来说这个项目就是一个“USB电表”。你可以把它插在手机充电器或充电宝和你的手机或其他USB设备之间。这样一来它就能实时测量并显示充电过程中的关键电参数。它能告诉你电压V当前USB口输出的电压是多少伏比如是不是稳定的5V。电流A你的设备正在以多大的电流充电或工作。功率W电压乘以电流就是消耗的总功率单位是瓦特。累计电量mAh从插入开始总共输送了多少毫安时的电量这能帮你估算充电宝的实际容量。整个设备非常小巧实测尺寸大约只有67mm长、20mm宽、10mm厚比一支口红还细随身携带毫无压力。对于电子爱好者、嵌入式新手或者想参加电赛找点灵感的同学来说这是一个绝佳的练手项目硬件设计清晰软件有现成例程成功率高成就感满满。2. 硬件设计与元件选型硬件是整个功率计的基础我们的设计原则是安全、好用、小巧。整个设计是基于嘉立创2022年暑期训练营的5V功率计例程进行优化而来的。2.1 核心方案与电源输入项目核心采用了训练营例程成熟的方案主要围绕一颗专用的电量计芯片通常如INA219等来设计它能高精度地测量电压和电流。我们在此基础上做了两处关键改进将输入接口改为USB-C现在越来越多的充电器和设备都使用USB-C接口为了通用性我们把输入口换成了USB-C母座。这样你只需要一根普通的USB-C to USB-A或C to C线就能连接各种电源。增加自恢复保险丝安全第一因为设计是5V版本我在USB-C输入后紧跟着放置了一颗5V2A的自恢复保险丝。它的作用是这样的当后端电路意外短路或电流超过2A时保险丝内部电阻会急剧增大相当于“跳闸”切断电流保护电路当故障排除后它又能自动恢复导通不用更换非常省心。2.2 让设备变小的关键0.91寸OLED屏想要设备小巧显示模块的选择至关重要。传统数码管或大尺寸OLED都会让体积膨胀。这里我选择了板载0.91寸OLED屏幕通常是SSD1306驱动芯片的I2C接口版本。为什么是它尺寸极小0.91寸的屏幕模组本身就很迷你非常适合嵌入到狭长形的PCB上。显示效果好OLED自发光对比度高显示数字和简单图形非常清晰即使在暗处也能看清。接口简单通常仅需I2C两根数据线SCL SDA加上电源和地就能驱动大大节省了MCU的IO口和PCB布线空间。正是这块小屏幕使得整个功率计可以做成一个细长的“小棍子”形状最终实现了约672010mm的紧凑三维尺寸。2.3 PCB设计预览来看一下设计好的PCB长什么样。这是最终的PCB渲染图你可以清晰地看到所有元件的布局从图中可以看到USB-C接口在板子一端电量计芯片和MCU单片机在中间0.91寸OLED屏立在板子上方结构非常紧凑。PCB设计文件我会在后续的开源链接中提供。3. 软件部分与程序烧录对于初学者来说软件往往是最大的门槛。但这个项目有个好消息你可以直接使用官方训练营的例程无需自己从头写代码。我自己在这个项目里也是直接烧录了官方例程坦白说当时我还没学会修改和编写完整的嵌入式代码。这大大降低了项目的完成难度。烧录步骤通常如下获取开发环境你需要安装单片机对应的开发环境比如如果是STM32就用Keil MDK或STM32CubeIDE如果是国产MCU可能是基于Keil或Arduino。获取例程代码从嘉立创训练营的资料页面下载功率计的完整例程工程。连接下载器将你的功率计PCB通过SWD/JTAG下载线如ST-Link、DAP-Link连接到电脑。PCB上需要预留出调试接口的焊盘或插座。编译与下载在开发环境中打开例程工程直接编译然后将生成的.hex或.bin文件烧录到板载的MCU中。上电测试烧录完成后断开下载器给功率计接入一个5V USB电源再连接一个手机或负载屏幕上就应该显示出电压、电流等信息了。注意不同训练营例程使用的MCU型号可能不同请务必根据你实际打板的元器件特别是主控芯片型号去查找对应的官方例程。代码是开源的GPL 3.0协议等你学会了编程完全可以自己修改来增加新功能比如切换显示页面、记录峰值功率等。4. 制作、调试与心得当你拿到打样回来的PCB和所有元器件后就可以开始焊接组装了。焊接顺序我建议是“先矮后高先难后易”先焊电阻、电容等小贴片再焊芯片最后焊USB-C座和OLED屏这种较高的元件。调试中可能遇到的坑屏幕不亮首先检查OLED屏幕的接线VCC GND SCL SDA是否正确特别是I2C的上拉电阻是否焊上。然后用MCU的简单I2C扫描程序看看能否检测到屏幕的地址通常0x3C或0x3D。测量值不准或为零检查电量计芯片周围的采样电阻用于电流检测焊接是否良好量程配置是否合理。确保电源和被测负载正常连接。保险丝异常断开检查输出端是否有短路。自恢复保险丝在过流后会需要一点时间冷却才能恢复耐心等待一下。这个项目我做下来感觉非常顺畅训练营的例程很成熟硬件设计一次成功。最大的乐趣在于看着自己设计的PCB变成一个能实际工作的工具。把它插在充电宝和风扇之间看着功率变化感觉特别实在。最后项目的演示视频我已经上传到B站你可以直观地看到它的工作效果和大小对比https://www.bilibili.com/video/BV1dT411A7Km/希望这个详细的教程能帮助你成功做出自己的USB功率计。硬件设计文件和软件例程的获取链接请关注嘉立创训练营的相关页面。动手做起来吧遇到问题社区里有很多朋友可以一起交流解决