優(yōu)利德UT61E+萬用表電路分析
誰不喜歡萬用表
? ? ?最近在玩華大的HC32L13X低功耗片子,看到UT61E+拆解就是HC32L130J8TA的片子,據(jù)說精度還行,就買來玩玩。想必大部分電子愛好者也都是儀表愛好者吧,反正我是有空就在貼吧、830、手電、數(shù)碼之家看各種拆機、改造,*里淘金也買了幾個便宜表。
? ? ?我自己買的第一個表是UA9233E,2019年8月花了58。當(dāng)時購買的原因是這個表夠便宜,功能也多,測溫、頻率、NCV一應(yīng)俱全,而且看到論壇里各種改串口、改EEPROM、改藍牙也就心動了。用了幾年之后,它轉(zhuǎn)盤磨損轉(zhuǎn)不動了,加了點潤滑油結(jié)果到處滲油就被我放棄了。這個表主控是軟封的,俗稱牛屎,據(jù)說是晶華的SD7501。
? ? 后來買了眾儀的ZT-Y,2021年12月花了115,也是在論壇里看大家拆機改造我才動心的。這個表也是一樣的套路,功能齊全,看起來是"高配",被我買來用到現(xiàn)在。這個表看起來還是有點保護電路的,確實比上面那個表好一些,有幾個壓敏熱敏元件。反正這表比我室友買的正負電壓測出來不一樣的表好????????。另外這個表的屏幕是反顯的,看起來還有點酷酷的。
? ? 國產(chǎn)的這些低價萬用表啊,都像是小作坊里出來的,PCB畫的不怎么規(guī)整,原件也是一坨答辯,但是確實價格低。
到手直接拆
? ? 到手裝上電池試了一下,然后就拆了。圖我就不放了。
? ? 首先拆開電池倉就能看到四個7號電池位置,怎么說呢,我覺得比9V電池好。然后就看到兩個240V的保險。這個號稱最大1000V量程的表,用240V的保險。。。。。。壓敏熱敏元件數(shù)量還行吧。
? ?取出電路板就看到了人工焊接痕跡,換了四個電阻兩個電容。。。。。PCB看起來是鍍金的;有一個PTC包了熱縮管;單片機是HC32L130;祖?zhèn)?.999M晶振;后殼有鋼板屏蔽層。
那就來看看這個表吧

首先是電源部分
電池負極進來通過先通過走線進到轉(zhuǎn)盤,應(yīng)該是做了一個總開關(guān)。

可以看到轉(zhuǎn)盤最內(nèi)圈是地,第二圈是電池負極,關(guān)機的時候觸電確實是斷開的。


然后就是電源變換部分了

可以看到電池正極進來過Q4,這是個放反接的PMOS。然后接了一個R4,這是蜂鳴器的高端限流電阻,不用管。然后進入C33,這是個手焊過的電容。
從這里開始電源主要分了三路。
ES232的負壓電源。VBAT經(jīng)過Q1進入U1,將VBAT轉(zhuǎn)成負VBAT,然后進入C1濾波。Q1是個PMOS,型號同Q4,做高端開關(guān)用的,用單片機控制。U1是個負壓的電荷泵,型號是CE7660,和SGM3209腳位兼容。C7是個電荷泵內(nèi)部用的電容。接著進入U2,這是個負壓的可調(diào)LDO,型號是SGM2209。U2是個ADJ的LDO,1.2V的基準,通過45.3K和27K的電阻反饋到3.21左右。
ES232的正電源。VBAT進入U5,這是個LDO,型號是SGM2202,固定3.3V輸出。U5的使能腳被引了出來,用單片機控制。
?MCU的電源。VBAT進入U6,型號同U5。
我整理了一個草圖





接著是紅外通信部分。
UT61E+配了一個紅外通信的USB轉(zhuǎn)接頭,應(yīng)該是串口。
正面看是兩顆紅外LED,看電路可能是LED4收LED2發(fā)。

LED4的一個腳接R56到3.3V,說明LED4應(yīng)該是低有效的發(fā)射管,正好符合串口特性。LED2的一個腳接R49,一個腳接地,R49的兩邊走線明顯比R48左邊的粗,說明是作接收管的電源用的,連接到單片機的GPIO。LED2的光電流過R49產(chǎn)生壓降實現(xiàn)串口接收。不用紅外時,GPIO拉低不給電源,實現(xiàn)低功耗。

上面紅外的第一張圖里的U13,是個霍爾開關(guān),判斷USB轉(zhuǎn)紅外插入的。我一開始以為是什么三極管,但是這個元件位置很特殊,想了很久才想到是霍爾。

然后是換擋部分
正面可以看到第三層是一個檔位一格的,很可能就是單片機識別檔位的電路。通過上面的分析,我們知道開機后內(nèi)部第一和第二圈都是地,那么這個檔位就是通過拉低單片機的腳判斷的。左上角有四根線從單片機過來,應(yīng)該就是這四根了。

同時我很疑惑,四根線怎么判斷10個檔位。直到我看見背后的一堆雙二極管。它的原理和鍵盤掃描有點相似又有點不同,是通過拉低多個引腳判斷檔位,使用二極管防止回流。


蜂鳴器部分有點東西
首先,ES232本身有個蜂鳴器輸出,判斷通斷的時候直接用比較器輸出,反應(yīng)速度很快。
其次,單片機也要輸出,比如發(fā)出自動關(guān)機提示音。
這個萬用表里,ES232的輸出從R10右邊過來,從左邊打個過孔去蜂鳴器使能,MCU的輸出從R7右邊過來,經(jīng)過D15到R10左邊到蜂鳴器。這樣就做了一個或操作,兩邊同時控制一個蜂鳴器。


竟然有個NTC
當(dāng)我在苦苦研究單片機各個腳定義時,找到了一個NTC。它的位置在檢流電阻旁邊,距離10A和1A的電阻都比較近,應(yīng)該是做溫度報警用的。

這個電阻用一個專門的LDO供電U9,型號還沒查。R73是NTC的分壓電阻。單片機的PB00做ADC采集。


單片機的每個腳的定義已經(jīng)測出來了,后面做一些魔改或者玩玩這顆ES232也方便。
就這樣。
