UIPE 1.47寸全面屏 C2C 伏安表

项目简介

本项目是制作一款代号为【UIPE】的电压/电流/功率/能量表，使用到立创PCB/SMT/3D打印/面板等服务。

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项目相关功能

• 高精度电流检测：具有0.1mA级别精度电流检测，适用于对能耗要求的低功耗设备的能量评估。
• 宽广的功率范围：拥有100W的功率量程，能够满足各种设备的不同供电需求。
• PD诱骗功能：支持PD诱骗，可提供3.3V至20V的可调输出。
• 多路输出：不仅有USB-C，还并配备2mm香蕉输出接口，适用于多种设备的供电。
• HMI触摸交互：拥有直观的人机交互界面，通过触摸操作实现对设备的控制和调节。
• 无线功能：可作为智能家居控制器，例如与Home Assistant等智能家居平台进行连接和控制。
• 可拓展功能：支持拓展功能，可以作为便携式手持设备，满足在移动场景下的应用需求。
• 小体积：外观设计协调，体积小巧，便于携带和放置。

项目参数

Component	Specification
主芯片	ESP32-S3FH4R2
显示屏	1.47寸TFT触摸屏，172x320分辨率，OK-14F024-04 BTB
按键	G0 Boot按键、RST复位按键
滑动开关	USB切换开关，选择是否接入ESP32的USB
声音	4020封装的蜂鸣器
数字功率监控器	INA228AIDGST
扩展储存	Micro SD卡槽
USB Type-C 控制器	FUSB302BUCX
三轴加速度计	LIS2DW12TR
输入接口	USB-C（5A座子，橙色芯）
输出接口	USB-C（5A座子，橙色芯），M2香蕉座独立控制输出
输入电源	DC 5V~20V
扩展IO	背部预留焊盘，包含电源和I/O
设备尺寸	46x25.8x11.5mm
设备重量	16g

设计原理

• 硬件框图
  

• PCB'A 正反面

  • 成品板厚：1mm
  • 板子层数：4层板
  • 需要阻抗：JLC04101H-7628(通用/成品板厚1.02mm±10%)结构
  • 板子尺寸：41.5 * 21.5 mm

• 3D示意图

Component	Specification
内六角自攻螺丝	M1.7 x 4
亚克力背板	透明亚克力,底面,0.5mm,3M468(全透明防水),260x180mm
2mm香蕉插头连接器	K2台阶插座

软件说明

Visual Studio Code + PlatformIO 开发环境

• 项目代码层级关系

UIPE_CC_CODE
│
├── .pio
├── .vscode
├── include
├── lib
├── src					# 源代码文件目录
│   ├── components			# 组件模块，包含触摸功能模块的代码
│   ├── hal					# 硬件抽象层，封装与硬件相关的操作
│   ├── image				# 图形资源
│   ├── ui				    # 用户界面相关代码
│   ├── config.h			# 配置头文件，用于定义全局配置，Wi-Fi SSID等
│   ├── main.cpp			# 主程序文件，程序入口点。
│   └── main.h				# 主程序的头文件。

• 项目中所需的库

|-- GFX Library for Arduino @ 1.4.6
|-- NTPClient @ 3.2.1
|-- FUSB302 PD UFP sink @ 0.1.0
|-- Adafruit MLX90640 @ 1.1.1
|-- Adafruit BusIO @ 1.16.1
|-- Adafruit INA228 Library @ 1.1.0
|-- PubSubClient @ 2.8.0
|-- WiFi @ 2.0.0
|-- SD_MMC @ 2.0.0
|-- SPI @ 2.0.0
|-- TouchLib @ 0.0.2
|-- Wire @ 2.0.0
|-- lvgl @ 8.3.11

实物展示

注意事项

• 本项目存在2颗0201器件和一颗BGA器件，复刻前请评估好。
• 成本参考

类别	标准版	精简版
PCB'A	￥66	￥55(无三轴/蜂鸣器/天线/TF卡槽)
屏幕	￥15	￥15
外壳	￥24	￥4(不喷漆)
亚克力	￥1	无
合计	￥106	￥74