耗时三个月!我做了一个【最好用】的【嵌入式】【多功能】调试器!
实现【极简】调试体验~
它有哪些功能?起到什么作用?能在什么场景下使用?软硬件怎么设计?全开源了吗?成本多少?且听我娓娓道来~
为什么做它?一切为了“优雅”
外出或比赛的时,经常要带一堆调试工具,实在是不优雅!
于是我就想啊,能不能把各种调试工具集成在一个工具上呢?
类似于稚晖君做的这个工具!
于是,我开始了……
①三种操控方式
触屏使用,通过波轮操控、通过滚动条操控
②DAPlink和USB转串口功能
③BLE透传和无线下载功能
④无线调试功能
可以内置供电。
⑤电压表
支持0-20V电压测量。
⑥数控电源
支持DP协议、12V的诱骗电压输入、1.5-11.5V可调输出、支持实时显示输出的电压电流、功率数据,可以一键关断。
⑦逻辑分析仪
支持八通道,最大100hz采样率,配合上位机软件可以实现通信协议解码。
⑧一些其他的功能
你以为这就结束了?
NONONO!
既然是出门必备,那么它当然还可以……
⑨作为充电宝使用
项目由两块PCB构成:
电源控制板为四层板:主要负责调试器与电脑的通信、数控电源、简易示波器、屏幕显示、无线下载器等功能
信号板为两层板:主要负责逻辑分析仪和DAPlink等功能
采用分立叠板设计,通过1.27mm排针连接。
功率控制板-电源部分原理图
功率控制板-主控部分原理图
功率控制板PCB图
信号板原理图
信号板PCB图
电源由typec接口输入后分为两路:
一路经由MP28167变换为5v送入ip5306电池充放电管理芯片,为3.7v锂电池充电的同时提供5v电压,经过SY8120B变换为3.3v为各个芯片供电
另一路经由TPS5450提供数控可调电源,需要注意的是,使用数控电源时需要12v的诱骗电压,所以必须要配合支持pd诱骗的充电器使用。
数控电源基于数字电位器和功率监测芯片实现!具体实现方案如下:
数字电位器作为电源芯片的反馈电阻,单片机通过i2c协议控制数字电位器的阻值来控制输出电压,INA226将测得的功率数据反馈给单片机。
数控电源的输出控制端采用双PMOS背靠背连接的电路,实现了电源的双向关断:
关闭双PMOS实现外界输入的电压测量
打开双PMOS实现内部的数控电源向外输出
项目采用CH334F将一路usb信号拓展至四路,其中:
ESP32S3、RP2040和CH549G各连接一路
另外的一路由一个usbA口引出,可以外接usb设备同时为开发板或者手机供电。
项目所有的外接IO口均使用ESD器件和限流电阻保护,防止静电击穿,电源供电部分串联自恢复保险丝,防止过流。
焊接顺序建议为:电源控制板->信号板
优先焊接电源部分,电源部分测试通过后焊接其他部分,推荐使用热风枪加锡膏进行焊接。
项目的软件基于VScode+PIO,移植了LVGL作为UI界面,整体代码逻辑为状态机+前后台。
本章节主要分享——代码结构、切换逻辑、烧录说明
Exlink项目文件夹下包含以下几个文件:
首先将整个调试器的功能划分为几个应用,以数控电源为例
当我们未启动这个应用时,应用此时处于后台状态,标志位为0,不占用系统资源
当我们选中这个应用时(如点击这个应用图标),标志位置1,系统执行一系列初始化(如加载应用界面,数字电位器初始化,功率计初始化等),应用进入前台运行
当我们取消任务时,系统执行一些列关闭操作(如失能通信接口,关闭定时器,关闭应用界面等),标志位置0,应用重新回到后台。
如果前后台任务冲突,可能会导致单片机内存报错重启。
本项目的三颗主控芯片(ESP32S3、RP2040、CH549)需要分别烧录固件:
①ESP32S3烧录
首先需要在vscode安装platformio插件,使用vscode打开software文件夹中的Exlink文件,vscode会自动安装ESP32S3编译环境(时间可能会比较久),之后按住电源控制板上的boot按键插上板子的usbtypec接口,插上后松开boot按键,ESP32S3会加入下载模式,然后选择对应的com口,点击下载,下载完成后复位即可。
②RP2040烧录
按住信号板上的boot键插入USB,电脑就能识别成U盘,然后把pico_sdk_sigrok.uf2固件复制进去即可。具体使用方法参考:
RP2040逻辑分析仪
③CH549烧录
选中CH549的usb接口,使用WCHISPTool烧录固件即可。具体使用方法参考:https://oshwhub.com/hhh89/wch-link-v2
如果需要使用无线下载器功能需要重新烧录ESP32S3固件。
本项目已开源!
——想复刻?想给作者点赞?可复制开源网址 前往原文。
开源网址:https://oshwhub.com/expert/gai-jin-xin-exlink-duo-gong-neng-diao-shi-qi-fen-li-die-ban
MAX3485EESA+T/RS-485/RS-422芯片 | 5.99 | |
DS18B20+/温度传感器 | 4.38 | |
ADUM1201ARZ-RL7/数字隔离器 | 5.28 | |
ADM2483BRWZ-REEL/隔离式RS485/422收发器 | 9.36 | |
OPA2189IDR/精密运放 | 6.83 | |
STM32F103RCT6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 6.5 | |
STM32F103VCT6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 7.05 | |
STM32F103CBT6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 5.75 | |
STM32F103ZET6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 10.9 | |
AMC1311BDWVR/特殊功能放大器 | 4.95 |
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