🏆 今日精选（来自 GitHub）
- 项目名称：HydraMeter_0.4 --- Open Source Multimeter
- 项目类型：万用表（Multimeter，含 V / I / R / 通断 / 元件测试多档位）
- 项目链接：https://github.com/jduffy105/HydraMeter_0.4 （配套 Hackaday.io 详细原理讲解：https://hackaday.io/project/176607-hydrameter/log/223270-schematic-and-operation ）
- 项目图片：
HydraMeter 整机外观：
整机采用黑色 3D 打印外壳，正面为 128×64 字符 LCD、拨段/旋转开关矩阵与四组香蕉插座。
HydraMeter 内部结构：
打开外壳可见 Raspberry Pi Pico 主控板、AFE 子板、18650 电池、无线模块与开关矩阵飞线。
- 硬件平台：Raspberry Pi Pico（RP2040 双核 Cortex-M0+）作主控 + 自研离散模拟前端（Volt_AFE / Amp_AFE / Ohm_AFE 三块独立子板 + PGA_ADC 增益/采样链） + 18650 单节锂电池供电（外壳预留 18650 槽） + 字符 LCD 显示 + 旋转/拨段开关矩阵（74165 移位寄存器扫描）
- 开源状态 ：已提供完整原理图（KiCad 工程
MMTR_AFE_00_04_TORELEASE.kicad_sch/pcb+Schematic_PDF_2024_12_20.pdf全图 PDF + 6 张分页 PNG 含 Root.png 总图） | PCB（KiCad.kicad_pcb完整源码 +outputs_24_12_19.zip制造文件） | BOM（BOM.ods公开） | 外壳（SolidEdge.par源文件 +.3mf可直接切片文件） | 固件（Code/HackBoard_V02_10_shbrd_cal+Code/Display_VP_10_WirelessV2_SC两份源码完全开源） | 协议 CERN-OHL-S-2.0（强互惠开源硬件协议，衍生作品必须同样开源） - 核心亮点 ：
- 真正的"分立模拟前端"思路：没有用现成的万用表 SoC（如 TI 的 ∑Δ 方案），而是用 4 张独立原理图（Volt / Amp / Ohm AFE + PGA + ADC）搭出可调增益、抗混叠、量程切换的离散链路------对硬件学习者来说是把"万用表黑盒"打开的范本
- 量程切换走纯硬件通路：mA/μA/Ω/10A 多档位用拨段开关 + 74165 并行输入移位寄存器扫描，10A 通路单独走 ≥18AWG 粗线（README 明确线径与跳线规则），电流通路与信号通路物理隔离，兼顾精度与安全
- 3D 外壳 CAD 公开到工业级 ：用 SolidEdge Community Edition 给出上下盖、保险丝座、XT60 输入模块、D-SUB 9 连接器、屏幕盖等十余个
.par源文件 + 对应.3mf可切片文件，能直接喂 Bambu/Prusa/Snapmaker 打印，无需任何格式转换 - 设计日志透明 ：README 主动列出 PCB v0.3 所需的"手工补焊清单"（哪些元件 DNP、哪条走线要割、哪个芯片 SOIC-14 错印成 SOIC-16 要斜贴飞线），并配有
Lessons_Learned_23_09_27.txt经验文档------对复刻者极其友好，相当于把"踩过的坑"打包送给你
- 推荐理由 ：截至今天，5 期日报（08-04/05/11/12/16）已经把示波器 / 可调电源 / LCR 表全部轮过一遍，唯独"万用表"这个用户核心兴趣类目还从未入选 ，今天补位；HydraMeter_0.4 在 GitHub 130+ 个万用表相关仓库里几乎是把"原理图 + PCB + BOM + 外壳 CAD + 固件 + 制造文件"全部按工业级开源规范一次性放出的极少数项目（CERN-OHL-S-2.0 也是少数对衍生作品有强约束的硬件协议），加上 RP2040 + 离散 AFE 的架构对想搞清楚"万用表到底怎么测电压电流电阻"的玩家特别有价值。需要客观提一句：作者自述这是 proof of concept，PCB v0.3 需要按 README 列出的十几项手工补焊/割线才能工作，文档精简（仅 README + Hackaday.io 原理讲解），适合硬件玩家复刻而非开箱即用，但所有踩坑细节都已经在仓库里公开标注。
📋 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
- 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
| 类别 | 型号/参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 主控 MCU | Raspberry Pi Pico (RP2040) | 双核 Cortex-M0+，arduino-pico 开发环境 |
| ADC | MCP3461R | 16-bit ΔΣ，1 MSPS @ 12-bit，支持差分输入 |
| PGA/MUX | MCP6S28 | SPI 控制 8 通道输入 + 可编程增益 |
| 电压量程 | ±1.7 V / ±17 V / ±220 V | 10 MΩ / 1 MΩ 输入阻抗切换 |
| 电流量程 | 10 µA -- 10 A | 10 A 分流 + mA/µA 机械开关档 |
| 电阻量程 | Ω -- MΩ | 四档恒流源 500 Ω--1 MΩ |
| 二极管测试 | ≥3.6 V | 可点亮白/蓝 LED |
| 显示 | 128×64 LCD | 支持多字号显示 |
| 无线 | RFM69HCW / nRF24L01 | 非蓝牙，可拆卸显示或无线传输 |
| 电源 | 18650 锂电池 | 目标续航约 100--300 h |
| 硬件许可证 | CERN-OHL-S-2.0 | 强互惠开源硬件许可 |
📐 完整原理图（按功能区块）
HydraMeter 分层 KiCad 原理图总览：
顶层把输入接口、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。