USB 电源监视器评论

最近在高夫科技区看到了科威斯KWSV20 USB测试仪的评测，觉得自己买一个也不错。在亚马逊上快速搜索后，仅仅三天后，我就有了那个可爱的玩具可以玩。没有品牌的 6 美元设备——实际上是 Keweisi KWSV20 的克隆——没有传单，但在亚马逊的账单上，它被标记为“USB 电源监视器”。除此之外，半透明的蓝色外壳有许多肮脏的发际线划痕，USB公插头有点歪。我不知道发生了什么；无论如何，它运作良好！

概述
该设备一端有一个 USB-A 公插头，另一端有一个 USB-A 母插座。负片式液晶屏显示三个读数；总线电压 (V)、输出设备消耗的电流 (mA) 和统一值 (mAh)。最后，显示屏右上角显示总运行时间 (hh:mm)。除此之外，还有一个重置按钮可以清除积分时间/mAh 值。可以从顶部访问触觉复位按钮，但需要按住片刻以清除读数。

因为我要了用户手册，卖家后来通过电子邮件发送了一份规格表的复印件。见摘录：

电压范围：3 V 至 9 V

电流范围：0 A 至 3 A

准确度：1%

时间：0到99小时

可测量容量范围：0 至 99,999 mAh

自耗电流：<12 mA

该设备非常简单且易于运行。只需根据您的 USB 电源设备添加它，然后就可以关闭它。当输出 USB 负载汲取的电流大于 10 mA 时，冒号开始闪烁，计时器将运行以累积充电时间和充电速率，直到电流低于阈值。除非重新设置，否则当重新通电时，存储在设备本身（非易失性）内部存储器中的最后一个值将再次可用。

快速测试
对于基本测试，我通过我可信赖的 USB 充电器医生从移动电源为设备供电并观察电压值。当时移动电源的准确电压输出为5.0 V（感谢我信任的万用表），USB医生的显示相同，而被测设备（未加载的USB电源监视器）显示为5.04 V（待机电流） = <10 mA) — 非常好的读数精度 (±1%)，如规格表所示。

在基本电压精度测试之后，我自然而然地转向基本电流精度测量，在输出端使用一个 5-Ω/50-W 高精度功率电阻器（几秒钟）。然后观察到设备将 1,000 mA 的“实际”负载记录为 980 mA。可能有点差，但对于大多数比较测试来说仍然可以。

我还使用可充电（锂离子）USB 应急灯（见下一个设置）测试了设备（由另一个移动电源供电）并验证了读数。事实证明这又是对的。无论如何，重要的是要注意 mAh 只是随时间合并的电流的量度，因此它也需要精确的电压值来导出能量 (mWh)。另请记住，USB 电源电压 (Vbus) 可能会在供电/充电过程中波动。您可能可以在设备的显示屏上看到它（读出刷新率为 2 c/s）。

拆解
因为外壳只是简单地夹在一起，只需小心地刺一下即可将其拆开。在内部，LCD 面板直接安装在 PCB 的顶部，它是一个 3-V 型 34-pin 带背光的反向显示面板。还有重置按钮——这是一个垂直的触觉瞬时开关。

PCB 底部几乎包含所有主要组件：0.025-Ω 电流检测 (Isense) 电阻器、三针 LDO 稳压器 XC6203Axxx、五针串行 EEPROM 24C02S 和 128 模式 (32 × 4)、存储器映射和多功能液晶驱动器HT1621B。还有一个 14 针微控制器的标记被擦掉了（它可能是 Holtek 的 OTP uC）。将低引脚数微控制器与专用显示控制器相结合的巧妙想法令人印象深刻。那么，主机控制器和显示控制器之间的接口只需要三（或四）线！

24C02S 256 字节 EEPROM 用于存储累积数据值。由于电流检测/分流电阻器为 0.025-Ω 类型，因此在 3 A 时其上的最大压降仅为 75 mV 左右——确实是一个不错的选择。关于自身电流消耗，在零输出负载的情况下，它消耗的电流非常小，远低于 10 mA。

该器件规定在 3 至 9V 范围内工作（标称 5V），这是真的，因为令人惊讶的是，它确实管理 9V 输入，尽管 XC6203A 的推荐最大值为 8V（参见其数据表） . 有了这样的输入电压范围，该器件可用作 1s 和 2S Li-ion/LiPo 电池（例如，在 RC 模型中）的优雅电压/电流表。如果是这样，请确保连接到 USB-A 公连接器的直流电源极性正确，因为设备内部没有反极性保护二极管！

结论

总的来说，USB电源监视器是一种价格合理且有用的USB诊断工具，它允许您粗略评估电源组、USB电源适配器和某些电池的容量。没有“mWh”显示令人担忧，但它非常好，足够准确，可以用于相对比较。它可能是你一直在寻找的紧凑型USB测试工具！

关于LCD驱动程序的一句话

液晶显示器（LCD）使用环境发光来显示信息，并且始终由交流电压驱动，因为直流信号驱动会破坏液晶。典型的LCD子系统由LCD控制器和LCD玻璃组成，驱动LCD段的方法有两种：静态方法和动态方法。由于静态方法需要一个管脚用于公共平面，每个管脚用于每个管段，因此动态方法（多路复用方法）今天广泛用于轻松驱动LCD面板。在动态方法中，LCD具有多个连接到单个引脚的前平面电极，并且显示段被组织成矩阵。LCD控制器/驱动器外围设备根据显示数据存储器中的数据生成段和公共信号。它包含驱动外部直接连接LCD的所有功能块。在典型的LDC控制器/驱动器中，可以选择四种不同的显示模式：

静态模式（对于静态，只有两个电压等级）

2 多路复用器，1/2 偏置

3 MUX，1/3 偏置

4 MUX，1/3 偏置

此处介绍的器件中使用的 HT1621B（4 COM 和 32 SEG）提供了 1/2 或 1/3 偏置和 1/2 或 1/3 或 1/4 占空比 LCD 应用的选择（占空比表示在显示控制器的每个帧周期期间面板段通电的时间量）。还要记住，多路复用速率的增加会减少所需的引脚数量。要深入了解驱动 LCD 的 LCD 控制器的工作原理，您可以购买便宜的 HT1621 LCD 模块（针对爱好者）并结合微控制器开始实验。

审核编辑 黄昊宇