ATtiny85 无线测试仪 - 嘉立创EDA开源硬件平台

**作者：**[Stefan Wagner](https://oshwlab.com/wagiminator)

**原工程：**[https://oshwlab.com/wagiminator/attiny85-phone-charge-guard](https://oshwlab.com/wagiminator/attiny85-phone-charge-guard) # 概述 基于 ATtiny25/45/85 和 INA219 的简单 USB 电源测试仪。该器件测量电压、电流、功率、能量、容量，并在OLED屏幕上显示值。您可以通过按SET按钮在不同屏幕之间切换。 * 项目视频（YouTube）：[https://youtu.be/QKx8Vn_IfjU](https://youtu.be/QKx8Vn_IfjU) * 固件 （Github）： [https://github.com/wagiminator/ATtiny85-USB-Tester](https://github.com/wagiminator/ATtiny85-USB-Tester)  # 硬件 ## USB 连接器 该设备配有用于输入的USB-A插头和用于输出的USB-A插座，因此可以在电源和消费者之间插入。D+和D-通过，以便消费者可以协商充电协议。 ## 电压和电流测量 [INA219](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina219.pdf) 用于测量电压和电流。INA219是一款分流和功率监控器，具有I²C兼容接口。该器件可监控并联压降和总线电源电压，并具有可编程的转换时间和滤波功能。可编程校准值与内部乘法器相结合，可实现电流的直接读出（以安培为单位）。所选的 8mΩ 分流电阻既能对电路产生非常小的影响，又能实现分辨率为 1mA 的测量。为了获得准确的测量，应选择具有低容差（1%或更高）的分流电阻。 ## 用户界面 用户界面采用两个按钮和一个 [128x64 像素的 OLED 显示屏](http://aliexpress.com/wholesale?SearchText=128+64+0.96+oled+new+4pin)。[ATtiny24/45/85](https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-2586-AVR-8-bit-Microcontroller-ATtiny25-ATtiny45-ATtiny85_Datasheet.pdf)微控制器处理用户界面以及值的计算和显示。   # 软件 ## 基本原理 INA219连续测量电流和电压，并通过I²C将值传输到ATtiny。由此，ATtiny计算其他值并将其显示在OLED屏幕上。 ## I²C OLED实现 I²C协议的实现基于粗略的位移方法。它是专门为ATtiny10和ATtiny13的有限资源而设计的，但它也可以与其他一些AVR（包括ATtiny25/ 45 / 85）一起使用。OLED的功能适用于SSD1306 OLED模块，但可以轻松修改以用于其他模块。为了节省资源，仅实现此应用程序所需的基本功能。有关I²C OLED实现的工作原理的详细信息，请访问[TinyOLEDdemo](https://github.com/wagiminator/attiny13-tinyoleddemo)。 ## 时间和容量测定的准确性 ATtiny的内部振荡器用于确定能量和容量。内部振荡器的精度在出厂校准时为+/-10%。这可以通过[手动校准](https://github.com/wagiminator/ATtiny84-TinyCalibrator)提高到+/-2%或更好。以这种方式确定的校准值可以在源代码中设置。 ## 编译和上传 由于电路板上没有 ICSP 接头，因此在使用 [SOP 适配器](https://aliexpress.com/wholesale?SearchText=sop-8+150mil+adapter)进行焊接之前，或使用 [EEPROM 夹进行](https://aliexpress.com/wholesale?SearchText=sop8+eeprom+programming+clip)焊接后，必须对 ATtiny 进行编程。[AVR 编程器适配器](https://github.com/wagiminator/AVR-Programmer/tree/master/AVR_Programmer_Adapter)可以对此有所帮助。 ### 如果使用 Arduino IDE * 确保您已安装 [ATtinyCore](https://github.com/SpenceKonde/ATTinyCore)。 * 转到 **Tools -> Board -> ATtinyCore**，然后选择 **ATtiny25/45/85（无引导加载程序）。**。 * 转到**“工具”**，然后选择以下主板选项： * **芯片：**ATtiny25 或 45 或 85（取决于您的芯片） * **时钟：**1兆赫（内部） * **B.O.D.级别：**B.O.D. 使能 （2.7V） * 将其余部分保留为默认设置 * 将您的编程器连接到您的PC和ATtiny。 * 转到**“工具”->程序员**“，然后选择您的 ISP 程序员（例如 [USBasp](https://aliexpress.com/wholesale?SearchText=usbasp)）。 * 转到**工具 ->刻录引导加载程序**以刻录保险丝。 * 打开草图USB_Tester，然后单击**上传**。 ### 如果使用预编译的十六进制文件 * 确保您已安装 [avrdude](https://learn.adafruit.com/usbtinyisp/avrdude)。 * 将您的编程器连接到您的PC和ATtiny。 * 打开终端。 * 导航到包含十六进制文件的文件夹。 * 执行以下命令（如有必要，请将“usbasp”替换为您使用的程序员）： ``` avrdude -c usbasp -p t85 -U lfuse:w:0x62:m -U hfuse:w:0xd5:m -U efuse:w:0xff:m -U flash:w:usb_tester.hex ``` ### 如果使用生成文件（Linux/Mac） * 确保您已经安装了 [avr-gcc 工具链和 avrdude](http://maxembedded.com/2015/06/setting-up-avr-gcc-toolchain-on-linux-and-mac-os-x/)。 * 将您的编程器连接到您的PC和ATtiny。 * 如果您没有使用ATtiny85，请打开makefile并更改芯片，如果您没有使用usbasp，请更改编程器。 * 打开终端。 * 导航到包含 makefile 和 Arduino 草图的文件夹。 * 运行“进行安装”以编译，烧毁保险丝并上传固件。 # 操作说明 1. 在电源和消费者之间连接设备。 2. 使用“设置”按钮在不同屏幕之间切换。 3. 使用“重置”按钮重置所有值。  # 特性 | 参数 | 价值 | | --- | --- | | 电压 | 3V - 12V | | 当前 | 最大 5A | | 电压测量分辨率 | 4毫伏 | | 电流测量分辨率 | 1毫安 | # 参考文献、链接和注释 1. [瑞银-C版](https://github.com/wagiminator/ATtiny85-USB-C-Tester) 2. [ATtiny25/45/85 数据表](https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-2586-AVR-8-bit-Microcontroller-ATtiny25-ATtiny45-ATtiny85_Datasheet.pdf) 3. [INA219 数据表](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina219.pdf) 4. [SSD1306 数据](https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/SSD1306.pdf)手册  # 许可证  本作品采用知识共享署名-相同方式共享 3.0 未移植许可协议授权。（[http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/](http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/))