作者存档: Xu Jiwei - 第2页

DIY USB 电流表(8):检测按键和绘制功率曲线

在前一篇 《DIY USB 电流表(7):读取和显示 INA219 电流电压数据》 中,我们已经基本完成了这个 DIY USB 电流表的核心功能开发,已经可以在屏幕上显示当前电源输入电压、负载的电流、功率以及累计电量等数据,如果不需要更多功能,已经可以结项了 😃。

但是如果想拿这个 USB 电流表在一些分析场景使用,那么还需要再增加一些功能,例如,是否可以通过这个 USB 电流表来记录给手机充电时的功率曲线,这样可以知道手机的快充是什么样的节奏来完成充电的。

这次我们就来完成这个功能,记录负载的功率历史,并绘制成曲线来显示功率趋势。

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

准备工作

在开始绘制功率曲线之前,同样有一些准备工作需要进行,例如在多了一个功率曲线页面之后,原来的电压数据页面怎么办,怎么切换多个页面?

在最早的功能设计中,我们已经给这个 DIY USB 电流表添加了两个按键,现在就可以通过这两个按键来完成页面切换操作了。

按键检测

按键原理图

在原理图中可以看到,两个按键已经接到 CH32V003 的 PD2、PD3 引脚,在初始化代码中,加上初始化两个引脚为输入模式。

diy-usb-meter-8-1
diy-usb-meter-8-2

按键状态结构体

为了维护按键的状态,我们先定义一个结构体来维护状态。在 ButtonState 结构体中,定义了一个 ts 字段,这个用来记录按键状态变化时的时间戳,这样可以在状态变化时,例如从低电平变化为高电平时,计算出来按键按下去的持续时间,如果超过 3000 毫秒,就认为是长按事件。

#pragma once

#include "drivers/clock.h"
#include "drivers/gpio.h"

#define BTN_LEFT    0
#define 


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DIY USB 电流表(7):读取和显示 INA219 电流电压数据

在前一篇 《DIY USB 电流表(6):点个屏,使用 I2C 驱动 0.96 寸 OLED》 中,我们已经完成了屏幕显示驱动的开发,并且根据需求,列出了需要展示的数据项,确定了一下最终显示内容的布局。

在之前,显示的内容都是占位的测试数据,在这一节,就可以开始真正去读取 INA219 传感器的数据,将电路中测量的电压、电流等数据显示在屏幕上,这又是一节枯燥的编码工作 🙈。

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

准备工作

在开始读取 INA219 的数据之前,同样也要准备一些相关的库,例如 INA219 数据的读取、参数的配置,以及在 CH32V003-GameConsole 中所使用的 I2C 封装并未提供读取 I2C 数据方法,另外,为了计算 USB 电流表运行时间内消耗的电量,也需要有相关的计时方法。

I2C 读取方法

在 CH32V003-GameConsole 的代码中,已经有了 i2c_tx.h,提供了 I2C 写入相关的方法,对于一个游戏机来说,拥有写入方法就足够了,它只需要用 I2C 来刷新屏幕,但是在我们的 USB 电流表项目中,还需要使用 I2C 去读取 INA219 的数据,因此需要去封装一个 I2C 读取方法。

在开始编写 …

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DIY USB 电流表(6):点个屏,使用 I2C 驱动 0.96 寸 OLED

在前一篇 《DIY USB 电流表(5):使用 VSCode + PlatformIO 搭建固件开发环境》 中,我们已经完成了开发 USB 电流表固件的开发环境搭建,整个开发环境基于 Visual Studio Code + PlatformIO 来完成,并且跑通了一个基本的 Demo,验证了开发环境。

固件开发的第一步,我们先将最终输出数据的显示设备,0.96 寸 OLED 屏幕给点亮,这样在后续开发过程中,也可以通过屏幕来显示一个调试数据信息。

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

准备工作

在开始开发之前,我们需要做一些准备工作,使用 PlatformIO 创建项目并不包含很多使用示例,例如如何使用 GPIO,如何使用 I2C 总线等,并且使用 platform-ch32v 时,它的函数定义与官方示例也不太相同,因此我们需要找一个类似的开源项目作为参考,从而可以更快速地完成 USB 电流表的固件开发。

参考项目 CH32V003-GameConsole

项目地址:https://github.com/wagiminator/CH32V003-GameConsole

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我就从 CH32V003-GameConsole 这个项目了解到 CH32V003 这款 MCU,并且开始尝试使用的,刚好这个项目本身包含了 0.96 寸 OLED 屏幕的驱动以及 GPIO、ADC …

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电子 DIY 入门知识整理:电源芯片 LDO、DC-DC

在开始继续开始玩电子 DIY 之后,就逐渐转到自己制作 PCB 并且使用贴片元件代替模块来制作产品了。之前一直使用的分立元件,都是用杜邦线连接各个成品模块,在换成贴片元件之后,对这些元件的各种封装规格什么的完全是一脸迷糊。

前面一篇 《电子 DIY 入门知识整理:电阻、电容、电感》 介绍了电阻、电容、电感的介绍、封装和选型,这次继续来介绍电源相关的内容,主要是 LDO 和 DC-DC,分享给同样开始想使用贴片元件进行电子 DIY 的朋友们。

PS. 我作为一个新入门电子 DIY 玩家,以下都是从一个初学者的角度整理的,并且主要介绍我使用过,稍微了解一点的元件,如有错误还请指正。

前言

对于设计一个电子电路来说,可能三分之一工作内容都是在确定电源供应、电源对电路的干扰、电源的稳定性等相关的内容。

在接触过几款 Linux 开发板的原理图以及 PCB 设计后,大概总结了一下发现,其实这些开发板中相当一部分内容都是跟电源相关,例如对于电压会有 3.3V、2.5V、1.8V 等不同的需要,对于每一种电压,也会有不同的电流需求,有一些 SoC 甚至会对上电时序也有一定的要求,因此搞定电源的设计之后,一般 Linux 开发板三分之一的工作已经完成了。

当然对于简单的电路来说,基本上可以 AMS1117 3.3V 走天下,在一些特殊的场合再考虑使用 DC-DC 电路。

LDO 低压差稳压器

LDO 作为常见的电源器件在电子 DIY 还是很常用的,很多 MCU 或者芯片的工作电压都在 3.3V,如果使用 USB 或者电池供电,一般都会高于 3.3V,这个时候就可以使用 …

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DIY USB 电流表(5):使用 VSCode + PlatformIO 搭建固件开发环境

在前一篇 《DIY USB 电流表(4):PCB 焊接与调试》 中,我们已经完成了 USB 电流表的焊接,有了硬件之后,就可以开始给它注入灵魂——开发固件了。

首先完成开发环境的搭建,由于我平时都是使用的 MacBook 作为开发机,因此这里以 macOS 作为开发平台来介绍开发环境的搭建。当然 Visual Studio、PlatformIO 这些本身也都是跨平台的,在其他系统配置这一套开发环境的步骤也类似,也可以参考。

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

开发环境介绍

Visual Studio Code

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项目地址:https://code.visualstudio.com/

Visual Studio Code 是一款由微软开发且跨平台的免费源代码编辑器。该软件以扩展的方式支持语法高亮、代码自动补全、代码重构功能,并且内置了命令行工具和 Git 版本控制系统。用户可以更改主题和键盘快捷方式实现个性化设置,也可以通过内置的扩展程序商店安装其他扩展以拓展软件功能。

一般来说,做嵌入式固件开发工作,通常会在 Windows 系统上完成,并且有完整的 IDE 可以使用,例如像 Keil。或者像在这个项目中所使用的 MCU CH32V003,沁恒也提代了一个 IDE MounStudio。

但是因为现在很多嵌入式开发相关的工具链都提供了跨平台的平台,编译器、烧录程序等都可以直接在 macOS 平台上使用,因此现在使用 macOS 来作为嵌入式开发平台也并没有太大的阻碍。

我在 macOS 上使用的编辑器是 Visual Studio …

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30 元 DIY 一个柔性灯丝氛围灯

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偶尔在 B 站看到一个柔性灯丝的氛围灯,感觉不错,看了一下教程,用的是各种模块,开关模块、充电模块什么的,对于已经入门电子 DIY 的我来说,这怎么能忍,因此也购入了需要的材料,自己来搞一个。

功能设计

对于一个氛围灯来说,需要肯定首要是 LED 灯的控制,之前在立创开源平台上复刻过一个电气灯,已经用过其中的 LED 灯控制芯片 PT8022W,自带了触摸控制和 PWM 调光功能,这个芯片在这个氛围灯中使用也比较适合。

另外作为一个比较便携的氛围灯,移动使用也是必需的,因此电池的充放管理也要加入进来,刚好屯了一大堆国芯佳品的 GX4057,这里可以派上用场了。

至于供电就直接用 LDO 了,AMS1117 也是常备芯片之一。

最终定下功能:

  • 触摸开关,支持无级调光以及亮度记忆
  • 支持电池供电,自带 USB Type-C 接口充电
  • 支持电池供电与 USB 供电切换,在充电时不使用电池

大多数元器件都是现成的,直接画个板子来组装就可以了 😃

材料和成本

  • 柔性 LED 灯丝带线,110mm,6.5 元
  • 高硼硅玻璃管,50x100x5mm,8.8 元
  • 主板 PCB,嘉立创免费打样,0 元
  • 锂电池,802540 850mA,12.8 元
  • 充电芯片 GX4057,触摸芯片 PT8022W(可用国产替代),电容电阻零零碎碎加起来算 3 元
  • 钕磁铁,5x2mm


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电子 DIY 入门知识整理:电阻、电容、电感

在去年接触到嘉立创免费打样,开始继续开始玩电子 DIY 之后,就逐渐转到自己制作 PCB 并且使用贴片元件代替模块来制作产品了。之前一直使用的分立元件,都是用杜邦线连接各个成品模块,在换成贴片元件之后,对这些元件的各种封装规格什么的完全是一脸迷糊。

现在玩了一年多,总算大概知道一些基础知识了,这里整理一下分享给同样开始想使用贴片元件进行电子 DIY 的朋友们。

PS. 我作为一个新入门电子 DIY 玩家,以下都是从一个初学者的角度整理的,并且主要介绍我使用过,稍微了解一点的元件,如有错误还请指正。

封装基础概念

diy101-package

在使用成品模块,或者分立元件时,一般都不用太考虑封装,它们的引脚可能本身就符合万用板上的引脚间距。

但是在使用 PCB 和贴片元件时,就需要了解每个元器件的封装了,一般画 PCB 时有一个重要的步骤就是给 PCB 中所使用的元器件画封装。幸好立创 EDA 结合立创商城,给大多数元器件已经画了封装,在立创 EDA 中可以直接使用。

元件封装(Footprint)或称为元件外形名称,其功能是提供电路板设计用,换言之,元件封装就是电路板的元件。 封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。

英制例如 0805、0603

对于常用元器件,例如电阻、电容,这些都是使用的 0805、0603、0402 这样的数字来表示封装大小,这里面的数字都是英制单位,例如一个 0805 封装的电阻就表示这个电阻的尺寸大约为 0.08 inch 0.05 inch,对应到公制单位大概是 2.0mm 1.25mm。

公制例如 3225、2520

另外一些元器件也会使用公制单位来表示封装尺寸,例如晶振中的 3225 表示大小为 3.2mm * 2.5mm …

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DIY USB 电流表(4):PCB 焊接与调试

在前一篇 DIY USB 电流表(3):PCB 免费打样详解 中,我们已经完成了 PCB 的下单,坐等几天就可以将生产完成的 PCB 拿到手了。在 PCB 到手之前,可以先把焊接组装需要的元器件先采购起来,毕竟这个也需要两天时间才能快递到手。

等到焊接 PCB 所需要的元器件都到手之后,就可以将我们的 PCB 组装起来了。

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

元器件采购

在采购元器件前,我们可以先在立创 EDA 中将物料清单(俗称 BOM)导出,在立创 EDA 中使用 导出》物料清单(BOM)... 菜单就可以导出 BOM。

物料清单 (BOM),也称为产品结构,是构建、制造或维修产品或服务所需的所有物料的列表。物料清单充当集中式源,包含从原材料阶段制造产品所需的所有信息。

diy-usbmeter-bom-1

BOM 导出后是一个 Excel 文件,打开后就可以看到它包含了这块 PCB 所需要的全部相关元器件:

diy-usbmeter-bom-2

如果直接在立创商城购买这些元器件,可以在导出 BOM 对话框中选择 元件下单,这样就会将 BOM 上传到立创商城,并开启 BOM 配单服务,可以自动根据 BOM 表中的内容匹配到合适的元器件,省去了一个一个查找并添加到购物车的过程。

diy-usbmeter-bom-3

当然立创商城购买元器件的价格并不一定是最优的,淘宝上很多商家也提供配单服务。不过立创商城的东西比较齐全,对于一些低价元器件,还是可以考虑直接在立创商城一站配齐的,对于差价比较大的元器件,我也都是选择在淘宝上购买。

例如这个 …

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DIY USB 电流表(3):PCB 免费打样详解

在前两篇文章中,我们已经完成了 DIY USB 电流表的元件选型、原理图绘制和 PCB 布局布线,完成这些后,就可以将 PCB 文件导出给到板厂进行生产啦,很快就可以拥有一块自己设计的 PCB 了。

如果还没有完成 PCB 设计,可以参考前两篇文章:

PS. 我也还是一个初学者,如果文章中有一些错误或不足,还请多多指教。

PCB 免费打样

得意于 PCB 板厂间的竞争,现在有不少板厂提供了免费打样服务,例如嘉立创、捷配等。有了这些提供免费打样服务的 PCB 板厂,作为电子 DIY 爱好者也可以低成本的拥有一块正经生产出来的 PCB 来完成一些产品了,而不是只能使用万用板和飞线来制作。

我现在用过两家板厂的免费打样服务,分别是嘉立创和捷配,目前两家的规则差不多,都是一个月内有两次免费打样机会。

嘉立创

嘉立创是我用过最多的免费打样服务板厂了,他的免费打样服务范围相当广,FR-4 2、4、6 层板,FPC 柔性电路板,铝基板等都可以进行免费打样,结合立创 EDA,整体下单流程很顺畅。

另外嘉立创 PCB 阻焊油墨除绿色外的颜色也是可以免费使用的,PCB 生产时间相比绿色会多一两天,但是可以拥有红色、蓝色、紫色、黑色 PCB,还是相当值得的。

嘉立创免费打样一般都是给 …

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笔记本 RTX 3070 + 8G 显存本地运行大语言模型 CodeGeeX2 生成代码实践

之前看到 CodeGeeX2 大语言模型发布了,介绍说比上一个版本效果要好上不少,因此也想在本地跑一个看看,能不能在项目开发的流程中能应用一下。

CodeGeeX2 是多语言代码生成模型 CodeGeeX (KDD’23) 的第二代模型。不同于一代 CodeGeeX(完全在国产华为昇腾芯片平台训练) ,CodeGeeX2 是基于 ChatGLM2 架构加入代码预训练实现,得益于 ChatGLM2 的更优性能,CodeGeeX2 在多项指标上取得性能提升(+107% > CodeGeeX;仅60亿参数即超过150亿参数的 StarCoder-15B 近10%)

不过因为手上只有一个笔记本用的 Nvdia 显卡,型号是 3070,并且显存还只有 8G,因此在运行过程中相对更高显存的显卡会碰到一些坑,这里就记录一下整个安装过程、踩的坑和解决方法。

系统环境

我的笔记本安装了 Windows 10 系统,并且还没有安装 WSL,因此就直接在 Windows 系统中来安装和部署 CodeGeeX2 了。

软件和硬件环境:

  • OS: Windows 10 22H2 (19045)
  • Python:3.10.11
  • CPU:AMD Ryzen 7 5800H
  • 内存:32GB
  • 显卡:RTX


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