ZY1276 — універсальний USB-вимірювач від YZXstudio

Я вже публікував два огляди простеньких USB-тестерів. Хоча, як на мене, саме поняття «USB-тестер» досить умовне. Але цього разу в мене в руках значно просунутіший варіант приладу, який уже цілком можна назвати вимірювальним.


Загалом мій огляд далеко не перший, але, можливо, хтось усе одно знайде в ньому щось нове для себе, тим паче що насправді це огляд не лише USB-тестера, а й доповнень до нього.



Як ви вже могли помітити, я замовив не лише сам тестер, а й різну дрібноту. Тож повний комплект містить:
1. Тестер ZY1276
2. Металеві верхню та нижню накладки.
3. Bluetooth-модуль
4. Програматор



Почну з комплекту захисних накладок. Вартість — $1.31 без урахування доставки.
Спочатку верхня та нижня частини тестера закриті накладками зі склотекстоліту. Це просто й зручно, але, на мій особистий погляд, має дуже дешевий вигляд, хоча, звісно, така аналогія теж некоректна.
Загалом така конструкція корпусу звичніша для радіоаматорських саморобок, але аж ніяк не для більш-менш серйозного пристрою, адже фактично корпус відкритий.
Звісно, накладки не усунуть недоліків конструкції, але принаймні матимуть кращий вигляд.

Накладки металеві, маркування, схоже, нанесене лазером. Під час роботи я свердлив ці накладки: звичайна сталь, досить тверда, але свердлиться відносно легко. Краї оброблені грубо, фаску не знято.

Другим доповненням іде програматор ST-Link. До нього також поклали підпружинені контакти, але чомусь вони лежали в пакеті з накладками. Комплект коштує $3.41


Насправді програматор був потрібен мені не стільки для оновлення прошивки тестера, скільки просто «щоб був у господарстві», адже пристрої на базі цих мікроконтролерів трапляються дедалі частіше. Можливо, це стане хоч невеликим стимулом спробувати розібратися з програмуванням контролерів STM.
Корпус алюмінієвий, з одного боку USB, з іншого — IDC 10pin. На корпусі програматора є розпіновка роз’єму — дуже зручно.
Поклали шість підпружинених контактів, хоча насправді потрібно не більше чотирьох, а найімовірніше — три. Контакти зручні, але під час першого встановлення в роз’єм вставляються дуже туго.


Оглядуваний USB-тестер спочатку не вміє підключатися до комп’ютера, але його можна доповнити Bluetooth-адаптером.
Продається він у вигляді плати й коштує $4.59.
Але в моєму випадку сталася накладка: я отримав потрібну плату, але самого Bluetooth-модуля не було :( Я навіть почав переглядати відгуки на сторінці товару, щоб зрозуміти, чи винен продавець, чи я щось не так зрозумів з опису. В одному з відгуків побачив фото, на якому було чітко видно, що модуль має бути.


І, звісно, USB-тестер, вартість — $32.46 без урахування доставки. До речі, оскільки вартість доставки по Китаю не залежить від кількості позицій в одного продавця, її розділили між чотирма замовленнями.

Тестер упакований у бляшану коробочку з віконцем, закритим прозорою плівкою. Загалом дешево й простенько, але з огляду на те, що сам екран тестера не захищений, це цілком може бути корисно.


Вигляд до встановлення металевих накладок.


На коротких боках — звичні роз’єми USB A, відповідно «тато» і «мама».
На бокові грані виведено:
1 — входи microUSB і USB type-C, а також кнопка керування.
2 — вихід USB type-C.

Якщо до кількості й типу роз’ємів особливих питань немає, то керування однією кнопкою — це мінус. У процесі я непогано навчився керувати тестером, але часом це було дуже незручно. Була б хоча б ще одна кнопка — і все було б значно простіше.
Крім того, тестер не має окремого входу живлення й завжди живиться лише від джерела, яке перевіряється. Чому не зробили окремий роз’єм — загадка.


Розбирається прилад дуже просто: потрібно лише відкрутити вісім гвинтиків. До речі, гвинтики немагнітні й дрібні, тому треба бути обережним, щоб вони не "розбіглися" по столу, запасних немає :(


Виробник установив непогані роз’єми, принаймні один із них виробництва Molex. Та й узагалі під час користування я помітив, що контакт помітно кращий, ніж у дешевих виробів, хоча спеціально опір контакту не вимірював.


Хоча тестер і має пристойний розмір, електроніка всередині досить компактна, по суті, розмір визначає застосований дисплей.


Але насправді й у схемотехніці є помітні відмінності від простих і недорогих варіантів.

Усім процесом вимірювання та виведення даних на екран керує мікроконтролер 32F030F4P6. Я б сказав, що тут нічого нового.
А от те, що застосовано досить непоганий шунт виробництва Dale з опором лише 12мОм і точністю 1% з 75PPM, — це вже добре. Але те, що сигнал із шунта зчитується не безпосередньо мікроконтролером і навіть не за допомогою проміжного ОП, а спеціальною мікросхемою INA226, — це взагалі чудово.

Поруч розташована мікросхема пам’яті FRAM RC16
Усе це живить лінійний стабілізатор із низьким падінням напруги — SE8533-HF.

Мікросхема з маркуванням PBAB H1B, імовірно, відповідає за функцію Power Delivery.

Не можна не відзначити, що всі силові доріжки мають пристойну ширину, а також те, що шунт для вимірювання струму стоїть не в мінусовій, а в плюсовій шині живлення.

Якщо порівнювати зі схемотехнікою найближчого аналога UM24C, то тут усе зроблено значно коректніше, адже UM24C хоч і є досить функціональним пристроєм, але за схемотехнікою недалеко відійшов від звичайних USB-тестерів.


Але повернімося до Bluetooth. Як я вже писав, на платі адаптера не було розпаяно найважливішу частину — власне сам модуль Bluetooth. Та й самі плати помітно відрізняються, що, на мій погляд, досить дивно. Але на новій платі є місце ще й для одного роз’єму, а також вимикача (імовірно). Крім того, є точки підключення, найімовірніше призначені для акумулятора. Словом, суцільні загадки.


На сторінці товару знайшлося фото цієї плати в тому вигляді, як її задумали.


Я не став шукати його на AliExpress, а спочатку спробував з’ясувати, чи є він у звичайному продажу і скільки коштує. Результат мене порадував: мало того, що я без проблем знайшов його, так ще й ціна менше двох доларів мене більш ніж влаштувала.



Звісно, можна було спробувати застосувати будь-який інший модуль, навіть із тих, що лежать удома, але хотілося встановити саме такий, як задумано, адже плату розведено саме під нього.


Повна назва модуля — HC-05-SPP-C, раптом комусь стане в пригоді.


Словом, припаяв модуль на місце, але запаяв не всі контакти, а лише ті, що використовуються, про всяк випадок. Підключився без проблем. Пароль 1234, але трохи здивувало, що світлодіод на платі ніяк не реагував на підключення. Подивився й помітив, що забув припаяти його контакт на модулі. Але світлодіод не запрацював і після цього — виявилося, що його припаяли навпаки!
Довелося ще й перепаяти світлодіод, на фото він ліворуч від контактної групи.

До речі, щодо контактної групи: виробник установив три підпружинені контакти. Усе було б добре, але контакт заземлення під’єднано через стійки кріплення, хоча спочатку плату розраховано на чотири контакти. За цей пункт — незалік, так краще не робити.


У металевому "корпусі" вигляд усе-таки кращий, принаймні на мій особистий погляд.


Тепер на одній із довгих сторін з’явився ще й вимикач Bluetooth.


А ось так тестер виглядає поруч зі своїм молодшим "побратимом".


Екран непоганий, досить яскравий і чіткий, але колірна гама, на мій погляд, дещо різка. Під спалахом трохи блякне, але загалом зауважень немає.


Пристрій має 7 основних режимів роботи, які перемикаються по черзі коротким натисканням кнопки керування. Оскільки під час увімкнення тестер переходить в останній використаний режим, я вже й не пам’ятаю, який був першим, тому почну, як мені здається, наочніше.
1. Вимірювання напруги, струму, потужності, ємності в А·год і Вт·год; також вимірюється температура, але, на мою думку, остання функція безглузда.
2. Вимірювання напруги, струму, потужності, еквівалентного опору навантаження та часу роботи. У цьому й попередньому режимах можна зберігати виміряні значення в комірках пам’яті. Комірок шість; перемикання — тривале натискання кнопки, скидання всіх значень у комірці — ще триваліше натискання, приблизно 5–6 секунд.
3. Відображення напруги, струму, потужності, а також даних із ліній даних і відповідного їм режиму роботи зарядного пристрою.
4. Віртуальний "осцилограф". Відображає динамічні характеристики ліній живлення, а також ліній даних.


1, 2. Режими вимірювання опору кабелів: звичайний і з чотирипровідним підключенням.
3, 4. Спрощений режим: тут відображаються лише напруга, струм і потужність, але зображення можна повертати з кроком 90 градусів. Як на мене, режим не дуже зручний, оскільки виробник заради маркетингу вирішив виводити показання якомога швидше, тож частота оновлення становить близько 10 Гц. Це не лише не має особливого сенсу, а й незручно.
Останній режим — екран вимкнено.


Тепер про налаштування — їх справді багато.
1. Якщо спочатку затиснути кнопку керування, а потім подати живлення, тестер перейде в режим налаштувань.
2, 3. Усі режими. Тут же відображається номер версії прошивки — 3.35F
4, 5. Яскравість екрана в основному (1–20) та економному (0–19) режимах; за замовчуванням яскравість становить 10 і 1 відповідно.
6. Час переходу в режим зниженої яскравості — 0–255 хвилин, за замовчуванням 3 хвилини. До 10 хвилин значення змінюється з кроком 1 хвилина, далі — 5 хвилин.
7, 8. Вибір типу шрифту та мови (англійська або китайська).
9, 10. Варіанти формату виведення на зовнішній пристрій — ASCII або HEX, інтервал передавання — 0,36–60 с; за замовчуванням функцію вимкнено.
11. Порогове значення струму, від якого тестер починає рахувати ємність в А·год і Вт·год: 0–5,1 А. До 100 мА значення змінюється з кроком 10 мА, далі — з кроком 100 мА.
12. Без навантаження тестер іноді може показувати невеликі випадкові значення струму, зазвичай в останньому розряді. Можна відкалібрувати нуль, щоб звести їх до нуля.
13, 14. Фоновий запис результатів, до 48 годин.
15. Частота оновлення екрана віртуального "осцилографа" — від 0,1 до 20 секунд на поділку; за замовчуванням 3,6 секунди.
16. Очищення пам’яті вимірювань.
17. Калібрування вбудованого термометра. Загалом корисна річ, але з огляду на те, що сам термометр не має сенсу, то й тут це не має сенсу.
18. Калібрування напруги. Треба подати на вхід 10 В і запустити режим калібрування. Оскільки напругу потрібно задати з високою точністю, не рекомендую це робити без відповідних приладів.
19. Калібрування за струмом, аналогічно до попереднього пункту, але до виходу треба підключити навантаження зі стабільним струмом 2 А.
20. Збереження калібрувань. Під час калібрування напруги я випадково запустив процес за напруги 5 В, у результаті тестер почав завищувати показання вдвічі. Скидання до налаштувань за замовчуванням повернуло все як було. Але не знаю, що буде, якщо вибрати «зберегти».


Режим роботи з визначенням напруги на лініях даних USB.
1, 2, 3. Той самий блок живлення, але два різні виходи, відповідно — різні режими заряджання.
4, 5, 6. Блок живлення з підтримкою QC. Цікаво, що спочатку відображається режим роботи QC 12V, а згодом — USB 2.0 Full. При цьому напруга залишається незмінною. На фото 5 і 6 усе однаково, але підключення виконано через подовжувач і безпосередньо до блока живлення.


Функція вимірювання опору USB-кабелів.
Для прикладу я взяв два кабелі — довгий і короткий, а також електронне навантаження.


1. Встановлюємо струм навантаження 2 А, тестер вимірює напругу на своєму вході й приймає її за опорну.
2. Підключаємо вхід тестера не безпосередньо до блока живлення, а через кабель, який перевіряємо. Тестер вимірює падіння напруги відносно опорного значення й обчислює опір кабелю. На фото — довгий кабель.
3. Та сама перевірка, але вже короткого кабелю. Так, ось такий дивний результат. Я повторював перевірку кілька разів, результат досить стабільний.
4. Є ще варіант перевірки за чотирипровідною схемою: у цьому режимі лінії даних використовуються як вимірювальна пара проводів. Я намагався провести цю перевірку без додаткової плати, але, мабуть, щось підключив не так і результату не отримав. Треба буде ще поекспериментувати.


1. Якщо в режимі роботи з лініями даних довго натиснути кнопку керування, тестер запропонує ввімкнути режим перевірки функцій "швидких" зарядних пристроїв. У цьому режимі він може імітувати команди споживача, щоб зарядний пристрій міг видати підвищену напругу. Будьте уважні й не запускайте цей режим зі споживачами, які не підтримують високу напругу на вході.
2, 3. Підтримувані режими емуляції.
4. Заради експерименту запустив автотест із БЖ від Lenovo P2. Цікаво, що тест не показав, ніби БЖ може видавати до 12 В, — максимум 9, хоча в тестах вище я показав, що він без проблем видає 12 В.

Функція дуже корисна, особливо тому, що дає змогу працювати з великою кількістю пристроїв і, зокрема, заявлена підтримка PD.


Віртуальний «осцилограф». Також дуже цікава опція, яка дає змогу в динаміці відстежувати напругу й струм на силових жилах або напругу на сигнальних.
1, 2, 3. Напруга й струм зі звичайним БЖ на 5 В. Під час роботи автоматика сама вибирає режим відображення так, щоб сигнал було найкраще видно. Якщо розмах сигналу займає значну частину екрана, вибирається 1–2 В на поділку, а якщо невеликий — менше, наприклад 0,05 В.
4, 5, 6. Те саме відбувається під час роботи з лініями даних. До речі, праворуч якраз видно зміну напруги на цих лініях під час узгодження роботи QC на початку заряджання. Насправді лінії мають різний колір, але на фото вийшли однаковими.
7. Найчутливіший режим — 0,01 В на поділку.
8. Автоматичне налаштування параметрів за струмом і напругою працює незалежно.
9. Якщо довго утримувати кнопку керування, тестер перемикає режими контролю ліній живлення та даних. Але є й третій режим: спочатку на короткий час з’являється READ, а потім — DONE. Як я розумію, він має отримати якісь дані, а потім підтверджує їх отримання. Але оскільки інструкції немає, усе це лише здогадки.


Не став записувати власне відео роботи, а просто знайшов найближче схоже.
Тут людина вимірює струм споживання вентилятора в режимі максимально швидкого відображення.
<video>https://www.youtube.com/watch?v=BkaZe3HjkhE</video>

І, звісно, трохи тестів.
Спочатку — струм споживання самого тестера.
1. За напруги живлення 5 В
2. За 25 В
3. Режим енергозбереження.
4. Екран повністю вимкнений


На мій погляд, споживання досить значне. Воно не враховується в результатах вимірювання, але під час тестування ємності акумулятора (наприклад) дасть додаткову похибку.


Перевірка точності вимірювання напруги. Під час тестування я якось випадково забув, що максимальна вхідна напруга становить 24 В, і перевірив його аж до 27 В. Нічого, вижив :)
Точність досить висока, хоча є певна нелінійність: наприклад, цей екземпляр за живлення від 5 В занижує результат сильніше, ніж за живлення від 25 В.


Тест точності вимірювання струму був довшим, тому просто покажу, як він проходив, а результати зведу в таблицю.
До струму 2 А використовувалося невелике саморобне навантаження, а для струму до 5,1 А — уже потужніший варіант. Оскільки в мене немає USB-роз’ємів відповідної якості, я просто припаяв дроти до плати, хоча, відверто кажучи, загалом скептично ставлюся до таких струмів у USB-тестері.


Під час тесту я просто записував значення, а в результати вник уже після заповнення таблиці. Можу сказати, що загалом точність непогана, але, на мій особистий погляд, могла б бути й вищою. За струму понад 0,5 А ZY1276 починає потроху завищувати покази. Також хотів би зазначити, що купа цифр після коми — радше показуха, ніж реальна потреба. Насправді останній знак можна було сміливо прибрати, як і у вольтметрі: сенсу в ньому взагалі немає, та й ергономіка покращилася б.


Не менш важливий тест — перевірка правильності підрахунку ємності, особливо після мого огляду тестера з «китайською математикою».
Тут також особливих проблем не виникло: за пів години «набiгло» 2,5057 А·год, за моїми розрахунками мало вийти 2,502.
Таймер також працює досить точно: за тестові пів години він поспішив на 1 секунду, тобто максимум на 2 секунди за годину.


А от можливості передавання даних мене дуже розчарували. Якщо в згаданого вище RD UM24C є досить розвинена програма, то тут майже повний нуль. Усе, що можна отримати, — це просто дані про напругу й струм. Я дуже сподіваюся, що виробник усе-таки зволить зробити й власну програму.


Під час пошуку документації знайшов і нову версію прошивки — 335H. У мене встановлена 335F, тож, звісно, захотів оновити, хоча б заради експерименту.
Але, на жаль, програматор не бачить плату. Прошивку програматора оновлював, по колесу стукав, режими роботи перебрав — жодної реакції :(
Підключав через контакти GND, SWDIO, SWCLK, 3.3 V, виведені на контактні майданчики.
Якщо хтось знає, що йому не так, підкажіть — спробую перевірити.


Спільними зусиллями вдалося розібратися з методикою оновлення прошивки, тож далі я написав інструкцію.


Ентузіасти самі написали простеньке ПЗ, завантажити можна тут.

Відображає поточні процеси, а точніше, просто вимірює струм і напругу, а під час роботи будує графік.


Можна грабувати каравани зберігати графік протягом тривалішого часу.




Уже наприкінці я все-таки встановив нижню металеву накладку, щоправда, щоб залишити й плату з Bluetooth, довелося її «допиляти» в буквальному сенсі.
Я трохи розсвердлив отвори в платі Bluetooth-адаптера та в металевій накладці, щоб вистачило довжини штатних гвинтів. Саме під час цієї доробки я побоювався, що виникнуть труднощі, адже спільним провідником для плати Bluetooth є кріпильні стійки, але все обійшлося. На роботі Bluetooth це також практично не позначилося: принаймні за кілька метрів від комп’ютера все працює.


Відеоверсія огляду


Підсумую.
Із позитивного не можу не відзначити правильну схемотехніку пристрою, хорошу елементну базу, широкі функціональні можливості, високу точність і навіть певну зручність у використанні, хоча останнє за наявності лише однієї кнопки може здатися дещо дивним.
А з негативного — убогі можливості дистанційного контролю та надто швидка індикація, яка іноді навіть починала заважати. На мою думку, можна було прибрати останній знак на індикаторі, і пристрій від цього тільки виграв би.
Ну і корпус. Якщо чесно, то особисто мені цей «кантрі-стиль» здається доречнішим у недорогих саморобках або просто в оригінальних пристроях. Але у вимірювальному приладі досить високого класу він не лише має дивний вигляд, а й не зовсім безпечний, адже всередину може потрапити щось струмопровідне, і зрештою хороший прилад просто вийде з ладу.

Після того як написав огляд, усе-таки знайшов інструкцію: версія прошивки 335 китайською і 333 англійською.
Проблему з відсутнім модулем Bluetooth нікуди не заношу, адже це явно окремий випадок і до характеристик приладу стосунку не має, але все одно неприємно.

Купував через посередника yoybuy.com, вартість усього комплекту — близько 42 доларів, вартість доставки залежить від країни.