🏆 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：
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 ：
- 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
- 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 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。