小伙用6层PCB，做了个这样的工具！超实用！有4个功能……

工程名称：XM_POWER_KIT 数控电源+示波器+万用表+信号源四合一

工程作者：雪萌_Xuemeng

前言

这个小小的工具箱，有4大功能！

它集成了：

数控电源

250W输出

示波器

500Khz带宽

波形发生器

最大50Khz任意波输出

万用表

3%精度

每一个单拎出来都很实用啊啊！！

而这一切，就基于一块87×60mm的6层PCB实现****？！

他怎么做到的？！咱瞅瞅他的设计方案！在那之前，小编会先罗列一下它的功能亮点~文末还会附上开源网址~ *0***1

功能&亮点

01 

设备功能

• 数控电源：基于LM5176，可实现5-32V输入，1V-36V 10A输出，最大300W；

• 示波器：基于STM32的ADC，可实现8bit、2.4Msps、500K带宽、4K存储深度，带触发；

• 信号源：基于STM32的DAC，1Msps，最大50Khz，可实现±5V任意偏置输出；

• 万用表：可实现±36V电压(0.5%)、±3A电流测量(0.5%)、0~30K电阻测量(3%)、二极管档（10%）。

02 

设备参数

• 输入方式：支持PD诱骗+DC输入，可实现双电源输入；

• 输出方式：香蕉头+TypeC，其中TypeC也可用作拓展接口；

• 显示配置：2.8寸IPS屏，ST7789，40pin接口；

• 其它参数：具备丰富的调试/拓展接口，也可以连接上位机进行细节配置。

*0***2

硬件设计方案

硬件设计非常的复杂，由于空间有限+功能众多，这就意味着香蕉头输出需要复用。

01 

架构简图

02 

设计图

MCU

数控电源

示波器

万用表

供电

PCB

面板

03 

硬件参数

• 主控：STM32F407VET6，Cortex-M4，512K Flash，128+64K RAM，主频144MHz

• 电源控制芯片：LM5176，同步4功率管Buck-Boost 控制器

• 输入/出 检测：INA226+TP181，输入使用INA226，输出使用电阻分压+TP181+ADC

• PD诱骗：CH224A，支持诱骗PD3.2的28V5A 140W

• 显示屏：2.8寸IPS（ST7789），请使用40pin版本，购买后面我推荐的

• 交互：SIQ-02FVS3+按键，使用旋转编码器+ 按键 的组合

• 调试接口：CDC/SWD/蓝牙，支持串口下载调试、SWD 调试、蓝牙通信调试

• PCB规格：87mm * 60mm，6层板设计，绝大部分采用0603封装，少部分0402，方便焊接

• 说明：板子正面基本都用于 数控电源 功能，右上角用于 示波器 & 波形发生器 功能，下方则用于转换整板的供电；板子背面则是数字&模拟，负责运算、信号处理 等等功能。

• 电源的注意事项：降压4V的buck芯片，最好选择最低电压在4.5V及以下的，否则5V输入时很容易掉压；±5VA的二级滤波电路可以缩减为1级，SE8550这个LDO还是挺厉害的。

*0***3

软件设计方案

任务架构

软件部分底层使用了Freertos，不过还用了CMSIS OS V2的封装（自动帮我们判断某些函数是否在中断里之类的）。有了rtos的帮助，我得以很方便的实现高效的调度与软件逻辑。

本文仅简单介绍项目的设计方案

原文有近万字的原理解说

如果您好奇这个作品的实现原理，或想复刻

欢迎前往开源网址了解学习

*0***4 开源网址 目前，项目已全开源！开源内容▼ 开源网址：https://oshwhub.com/cyxsnbb666/xm\_power\_kit\_v7