带功率计量的 PD 诱骗器 Ver.2

书接上文

我打算做个 PD 诱骗器，用来获取几个固定档位的电压，以便测试我的 [[Project/PowerDesk]]。第一版大概因为开发到功率计算时，flash 用尽，对应的高配 MCU 还没发布，这次也正好结合之前发现的问题，重新做一个第二版。

改进之处

系统供电

之前使用 LDO 进行供电，诱骗到 12V以上后，温度是真的有亿点点高，所以这次换了 DC-DC 降压。现在温度表现很好，没有明显发热。

两片 PCB

由于供电部分电路的面积大概比之前大四倍，而我又不想双面表贴元件，所以这次也从一块板子换成了两块板子。一层就叫功率板，放了输入输出接口、DC-DC 电路、功率计和输出开关。二层叫控制板，带有屏幕、按键、MCU。

两片 PCB 之间通过 BTB 连接器进行硬连接。选了合高 3mm 的连接器，USB-C 母座厚度 3mm，但是引脚上方有点凸起，厚 3.1 mm…… 会磨到控制板，所以我把控制板在 USB-C 母座开了槽。

后续做双 USB-C 口的功率计，换掉功率板就行了。感觉这样玩，打样的 PCB 也算能尽量用上。

功率板上应该开螺丝孔的，因为太赶了，一时没想起来贴片螺柱的固定方案，隔天做主控板时灵光一现，先预留了贴片螺柱的位置，后续迭代的时候再补吧。

屏幕

从 0.96 寸的 TFT 换成了 1.47 寸的。这个 1.47 寸的，封装工艺好像很不错，感觉比 0.96 的先进不少。分辨率直接长宽都翻倍。黑边也小，厚度也薄，我感觉我以后不会再选 0.96 寸的屏幕了。

上图主要对比下厚度和屏幕黑边。因为上面一块屏幕进焊油了所以亮度不均匀，下面屏幕上边玻璃和下层开胶了，所以漏光了。 另外我感觉我这手机拍出来的照片，电脑看着，感觉色彩空间没全部显示，亮度特低。手机转兼容格式导出也这样，将就看吧。

唯一的问题就是这块屏幕显示效果有点不好。可视角度好像不太好，另外感觉没有一般屏幕那么通透，细看比较难受。不过因为就显示上图那种内容，倒是可以完全忽略这个问题。

MCU

由于五毛钱的 CH32V003 不够用，同一个产品线就只有这一款在售，感觉还是不靠谱，官方也没有成熟的 macOS IDE 方案，还是换别的吧。所以这次选了 STM32G0X1 系列，选了 UFQFPN 28 封装的芯片，这个封装下，同系列也有很多规格可选，丰富的产品线可太舒服了。本来选了有 64KiB Flash 的 STM32G031G8U6，但是屏幕选的分辨率提高了字体换成了更高清的，结果就是字体挤不下，所以又换成了 128KiB STM32G071GBU6。封装一样，引脚也对应，扣下旧的换上新的，这感觉就是爽。

程序设计

目前设计的功能大概是五个：

• 电压诱骗
• 功率计
• 软件控制的过流保护
• PWM 输出
• 电能计

外壳设计

还是使用 FreeCAD 进行建模，前面试了下 Fusion CAD，也不是知道是不是 macOS 版本不受重视，感觉操作非常卡顿，云服务非常拖沓，用起来痛苦不矣。

其实建模过程也没什么可说的，这次准备使用树脂光固化打印，听说精度控制比 FDM 好不少，所以公差每边留 0.1 mm。

去淘宝找商家打印，结果起步价 50 元，再见，我穷。嘉立创有 3D 打印服务，算上 5 元邮费，12.64 元拿下。打印出来质感不错，还提供粗磨服务。唯一的小问题就是我的卡扣做太小了，内部一个模型的卡扣被打磨掉了……不过还好，那个卡扣只是用来改善装配体验的，也算是冗余设计，所以没了这几对卡扣对整体没什么影响。

精度高就是好，缝隙更小了，按钮晃动也小了很多。

如果有下一个版本，会考虑将屏幕的黑边再遮多一些，然后输出的排针那边再做厚点，让屏幕左右的白框对称，也让排针能再被包裹一些长度，露出得越少，感觉能越安全点。

存在的问题

输出开关 P-MOS 温度高

输出功率大时，作为输出开关的 P-MOS 温度偏高。考虑下个版本用两个 P-MOS 来改善发热。这个小 MOS 管太省空间了，我很喜欢它。