ATtiny85 USB Tester

USB Power Tester

Простой USB Power Tester на основе Attiny25/45/85 и INA219. Устройство измеряет напряжение, ток, питание, энергию, емкость и отображает значения на OLED -экране. Вы можете переключаться между различными экранами, нажав кнопку SET.

• Проектное видео (YouTube): https://youtu.be/qkx8vn_ifju
• Дизайн файлов (Easyeda): https://easyeda.com/wagiminator/attiny85-usb-tester

Аппаратное обеспечение

Разъемы USB

Устройство оснащено вилкой USB-A для входа и USB-A Docket для выхода, чтобы его можно было подключить между источником питания и потребителем. D+ и D- проходят через то, чтобы потребитель мог договориться о протоколе зарядки.

Измерение напряжения и тока

INA219 используется для измерения напряжения и тока. INA219-это текущий шунт и монитор питания с I²C-совместимым интерфейсом. Устройство отслеживает как падение напряжения шунта, так и напряжение питания шины, с программируемым временем преобразования и фильтрацией. Программируемое калибровочное значение, в сочетании с внутренним множителем, позволяет прямым показаниям тока в Amperes. Выбранное сопротивление шунтирования 8 МОм обеспечивает как очень небольшое влияние на цепь, так и измерение с разрешением 1MA. Для точного измерения следует выбрать шунт -резистор с низкой толерантностью (1% или лучше).

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс использует две кнопки и OLED SSD1306 128x32 пикселей. Микроконтроллер Attiny24/45/85 обрабатывает пользовательский интерфейс, а также расчет и отображение значений.

Программное обеспечение

Основной принцип

INA219 непрерывно измеряет ток и напряжение и передает значения Attiny через I²C. Исходя из этого, Attiny вычисляет другие значения и отображает их на OLED -экране.

I²C OLED реализация

Реализация протокола I²C основана на грубых битбангевых методах. Он был специально разработан для ограниченных ресурсов Attiny10 и Attiny13, но также работает с некоторыми другими AVR (включая Attiny25/45/85). Функции для OLED адаптированы к OLED -модулю SSD1306, но их можно легко модифицировать для использования для других модулей. Чтобы сохранить ресурсы, реализованы только основные функции, которые необходимы для этого приложения. Для получения подробной информации о принципе работы внедрной реализации ITED посетите Tinyoleddemo.

Точность времени и определения пропускной способности

Внутренний генератор Attiny используется для определения энергии и мощности. Точность внутреннего генератора составляет +/- 10% с заводской калибровкой. Это можно улучшить до +/- 2% или лучше с помощью ручной калибровки. Калибровочное значение, определенное таким образом, может быть установлено в исходном коде.

Компиляция и загрузка

Поскольку на доске нет заголовка ICSP, вы должны запрограммировать Attiny или до пайки с помощью адаптера SOP, либо после пайки с использованием клипа EEPROM. Адаптер программиста AVR может помочь с этим.

При использовании Arduino IDE

• Убедитесь, что вы установили Attinycore.
• Перейдите к инструментам -> Poard -> Attinycore и выберите Attiny25/45/85 (без загрузки) .
• Перейдите к инструментам и выберите следующие параметры платы:
  • Чип: Attiny25 или 45 или 85 (в зависимости от вашего чипа)
  • Часы: 1 МГц (внутренний)
  • Bodlevel: BOD включен (2,7 В)
  • Оставьте остальное в настройках по умолчанию
• Подключите свой программист к компьютеру и к Attiny.
• Перейдите в инструменты -> программист и выберите свой программист ISP (например, USBASP).
• Перейдите к инструментам -> Burn Bootloader , чтобы сжечь предохранители.
• Откройте эскиз usb_tester и нажмите «Загрузить» .

При использовании предварительно скомпилированного шестигранного файла

• Убедитесь, что вы установили Avrdude.
• Подключите свой программист к компьютеру и к Attiny.
• Откройте терминал.
• Перейдите к папке с шестнадцатеричным файлом.
• Выполните следующую команду (при необходимости замените «USBASP» на программист, который вы используете):

   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
  

При использовании Makefile (Linux/Mac)

• Убедитесь, что вы установили AVR-GCC Toolchain и Avrdude.
• Подключите свой программист к компьютеру и к Attiny.
• Откройте терминал.
• Перейдите к папке с помощью Makefile и эскиза Arduino.
• Запустите DEVICE=attiny85 PROGRMR=usbasp make install для компиляции, сжигайте предохранители и загрузите прошивку (соответственно измените устройство и ProgrMR).

Операционные инструкции

1. Подключите устройство между источником питания и потребителем.
2. Используйте кнопку SET, чтобы переключаться между различными экранами.
3. Используйте кнопку сброса, чтобы сбросить все значения.

Характеристики

Параметр	Ценить
Напряжение	3 В - 12 В.
Текущий	Макс 5а
Разрешение измерения напряжения	4 мВ
Ток измерения разрешения	1MA

Ссылки, ссылки и заметки

1. Версия UBS Type-C
2. Attiny25/45/85 DataSheet
3. INA219 DataSheet
4. SSD1306 DataSheet
5. 128x32 OLED на AliexPress

Лицензия

Эта работа лицензирована в соответствии с Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported License. (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)