一、本项目DIY的这台手持式数字万用表具有以下功能及特点：

1、轻便手持具有6位半的分辨率；

2、具有交直流电压、电流测量功能；

3、具有电阻、二极管逻辑、温度等测量功能；

4、外还具有无线数据传输功能；

5、无线充电功能。（本项目采用的是IDT 5W无线充电开发套件）

二、无线充电手持数字万用表系统规划方框图：

三、设计及元器件选型：

1、为了实现6位半分辨率，该项目采用了24Bit低噪声ΣΔ ADC LTC2440 可提供接近21Bits的有效位；

2、因为要实现手持式数字万用表，考虑到恒温基准耗电大及工作前需要预热，不适合作为手持数字表电压基准，本项目选用低成本、可靠、通用的精密带隙基准ADR421，最大3ppm/C的温度系数，1.5uV pp 0.1~10Hz 噪声；

电源基准及ADC电路：

3、控制部分MCU 采用STM32F103VBT6，该芯片资源充足性能够用价格也不贵7-8元左右，留有SWD端口用于调试和烧写程序，无线通信部分采用常见的蓝牙模块通过串口连接实现无线数据传输；

MCU及蓝牙电路：

4、供电部分采用1节锂电池供电，数字电路（MCU）及蓝牙模块电路直接由LDO稳压供电，模拟电路工作需要的5V及测试用的其他电源采用2组LT1372构成的Boost电路升压得到；

5、电池保护电路采用常见的DW01单节锂电保护电路，充电电路采用ZCC1056，考虑到无线充电接收部分标称5W，而实际超薄接收片长时间工作电流大部分只能做到600-800mA左右（只有少数品牌质量好的能做到800-1000mA电流），因此充电电路设置编程电阻为1.5K充电电流约700-750mA左右；

锂电保护电路：

充电电路图：

6、无线充电电路采用IDT的5W无线充电套件，该套件符合Qi 标准，外壳我找了一个尺寸接近的模块塑胶外壳，考虑到接收片安装问题，我采用市售的用于手机无线充电的超薄接收片（同样采用Qi标准协议）改装，实际使用效果不错。

外壳与IDT 5W发送模组：

FPC型超薄接收片及安装：

7、万用表外壳选用胜利VC01外壳；

8、其他电路设计及选型限于篇幅就不一一列出了，此处省略一万字--------------------------------------------------------

四、组装调试：

1、万用表焊接调试限于篇幅此处省略----------；

2、FPC超薄无线接收片及焊接：

3、背壳贴铝箔纸屏蔽处理：

4、接收片贴附与万用表背壳：

5、安装保护套后整机正面照片：

6、安装保护套后整机背面照片：

7、无线充发送端加工及安装：

a、外壳加工USB孔位及LED导光孔：

b、导光片选用常见的铭牌扎带截取合适的片段即可：

c、PCB贴绝缘片及安装固定片（亚克力条），试验导光片效果，还行吧？

d、安装完成的图片：

五、功能测试：

1、万用表功能测试，（进行以下测试时万用表还未进行校正，因此只做了简单测试）：

DC 1V档 输入表笔短接：

DC 1V档 测试放完电的5号电池，参考万用表为FLUKE87 III：

电阻  100R档 2线测量表笔短接：

2、无线充电功能测试：

采用移动电源给无线充电模块供电充电测试：

无线充电水平面工作范围测试：先用：CorelDRAW 绘制“十”字测度尺并打印备用，将准备好的纸张裁剪成合适大小，并将十字尺的中心对准接收线圈的中心，然后用美纹胶布将其固定于万用表上，测试时将万用表和无线充发射器翻转放置于桌面，接通电源先让无线充正常连接充电，然后缓慢左（右）移动无线充发射器，并观察LED指示灯状况和移动的刻度线最终测试出左右工作范围，用同样的方法可以测出前后移动范围。实际测试的工作范围结果：以中心点向左右前后工作范围约10mm。

无线充电垂直工作范围测试：我采用了3片2.8mm的亚克力片（约8.4mm）间隔在无线充发射和接收端之间，然后再陆续插入纸质名片作为介质调整厚度最终测试加入的介质厚度约9.6mm+发射器塑胶外壳1.5mm，即收发线圈间距约11.1mm左右。

FOD异物检测测试：在万用表与无线充电发射器中间放入1角硬币、刀片，无线充发射器亮红灯不充电，实际触摸硬币、刀片没有感觉到温升（因设备简陋这里只做了异物检出，没有进行输入功耗测试）

六、无线充电测试结果总结：

1、无线充电水平面工作范围：以中心点向左右前后工作范围约10mm；

2、无线充电垂直工作范围：收发线圈间距约11.1mm左右；

3、FOD异物检测：金属异物有保护不充电；

4、实际测试无线接收端输出电流约：650-750mA（@锂电池恒流充电阶段）；

5、电池充饱时间：充电1小时左右充饱（该机内置650mAh左右电池）；

6、随机放置充电成功率：50-60%（随机将万用表放置于充电发射模块上时可正常充电概率，多加练习应该可以做到70%左右，后续还可以考虑加装适当的定位装置，提升随机放置充电成功率）。

最后晒一下DIY用到的工具：

软件基于keil MDK 平台编写，采用STM32F10x标准库。

部分程序代码截图：

6位半手持式万用表无线充电

无线充电水平工作范围测试

无线充电垂直工作范围测试