🏆 今日精选(来自 GitHub)
- 项目名称
:HydraMeter_0.4 - 项目类型
:万用表 / 开源数字多用表 - 项目链接
:https://github.com/jduffy105/HydraMeter_0.4 - 配套页面
:https://hackaday.io/project/176607-hydrameter - 项目图片
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HydraMeter 整机外观(3D 打印外壳、LCD、香蕉插座):
整机采用黑色 3D 打印外壳,正面为 128×64 LCD、功能按键与四组香蕉插座。
HydraMeter 内部结构(RP2040 / 无线模块 / 电池):
打开上盖可见 Raspberry Pi Pico 主控板、2.4 GHz 无线模块、18650 电池与开关矩阵飞线。
- 硬件平台
:Raspberry Pi Pico(RP2040) - 开源状态
:已提供完整 KiCad 原理图与 PCB(含 6 页分层图:Root / Volt_AFE / Amp_AFE / Ohm_AFE / PGA_ADC / MCU),并附带 PDF 总图与分块 PNG;硬件许可证 CERN-OHL-S-2.0;固件代码已开源(Code/ 目录) - 核心亮点
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全功能手持万用表模拟前端:独立电压、电流、电阻 AFE,±1.7 V / ±17 V / ±220 V 三档电压,10 µA–10 A 电流,Ω–MΩ 电阻,二极管测试 ≥3.6 V。 -
16-bit ADC + 8 通道 PGA:MCP3461R ΔΣ ADC + MCP6S28 可编程增益 MUX,前端经 GDT+MOV+电阻网络实现 10 kV 瞬态保护。 - 推荐理由
:在万用表这个 GitHub 上极为稀缺的类目中,HydraMeter_0.4 是少数把完整模拟前端、分层 KiCad 原理图、PCB、3D 外壳和实物验证全部开源出来的近期项目,真正做到了“从图纸到手里这台表”全链路透明。
📋 项目简介
HydraMeter 是 John Duffy 发起的开源手持万用表项目,目标是在不依赖商用表的前提下,打造一台功能完整、可自我迭代、并且所有设计文件对外开放的数字多用表。项目仓库包含 KiCad 分层原理图与 PCB、SolidEdge 3D 外壳、BOM 以及基于 RP2040 的固件。作者已完成至少两代原型,整机可测量电压、电流、电阻、二极管,并具备真 RMS、无线显示、隔离 USB-C 串口输出等实验性功能。
🔧 设备参数
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主控:Raspberry Pi Pico(RP2040,双核) -
ADC:MCP3461R 16-bit ΔΣ,12-bit 模式下可达 1 MSPS -
PGA/MUX:MCP6S28 8 通道可编程增益放大器 -
显示屏:128×64 图形 LCD -
无线:RFM69HCW / nRF24L01 2.4 GHz(非蓝牙) -
电源:单节 18650,目标续航 100–300 h,USB-C 隔离串口/充电 -
电压量程:±1.7 V / ±17 V / ±220 V -
电流量程:10 µA – 10 A(10 A / mA / µA 分流档) -
电阻量程:Ω – MΩ(四档恒流源) -
二极管测试:≥3.6 V -
次级 XT-60 接口:60 V / 30 A 脉冲测量 -
输入保护:10 kV 瞬态耐受(GDT+MOV+电阻网络)
🎯 项目背景
作者在 Hackaday.io 项目页坦言,市面上常见万用表要么缺少他想要的功能,要么把交互做得过于复杂;而开源硬件领域几乎没有一台“能真正拿在手里、完整开源”的万用表。于是他决定以模块化思想从头设计:内部接口标准化,未来替换 AFE、MCU 或显示模块时不必整体重画。HydraMeter 的命名也来自这种“可换头”的模块化理念。目前项目仍处于 proof-of-concept 阶段,作者明确说明组装文档尚不完善,但所有设计文件与实物验证都已公开,适合作为学习万用表模拟前端、A/D 采样与仪表人机交互的参考平台。
📊 核心参数
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📐 完整原理图(按功能区块)
HydraMeter AFE 顶层框图:
顶层原理图把输入接口、Volt_AFE、Ohm_AFE、Amp_AFE、PGA_ADC 与 MCU 六个子页以总线方式连接,呈现整机信号链路。
HydraMeter 电压测量前端(Volt_AFE):
分压网络、电子开关与保护器件构成 ±1.7 V / ±17 V / ±220 V 三档输入,前端采用 10 MΩ 高输入阻抗与 GDT/压敏电阻组合。
HydraMeter 电流测量前端(Amp_AFE):
10 A、mA、µA 三档分流电阻直接输出至 PGA/ADC,保险丝与机械开关完成档位隔离。
HydraMeter 电阻/二极管测量前端(Ohm_AFE):
由隔离升压与 P-FET 选择恒流源,覆盖 Ω 到 MΩ,并支持 ≥3.6 V 二极管/LED 测试。
HydraMeter 可编程增益与 ADC(PGA_ADC):
MCP6S28 8 通道 MUX+PGA 与 MCP3461R 16-bit ΔΣ ADC 组成采样核心,SPI 接口直连 MCU。
HydraMeter 主控与接口(MCU):
RP2040 通过 74HC165 移位寄存器扫描开关矩阵,同时提供隔离 UART、电池管理、无线模块与 1-wire 模块识别接口。

