我做了一个超实用的稳压二极管检测器，它能快速识别二极管的状态：开路、正常、反接、正向导通，是一个很有用的小工具。

一、OLED显示与串口调试部分

1.1 OLED显示

电路上用了一个简单的分压+采集方案：+5V通过限流电阻给二极管供电，STM32的ADC引脚采集二极管两端电压，再通过程序里的阈值判断输出状态，同时把电压值和状态通过串口打印出来，OLED也同步显示，直观又方便。

电源：用USB转TTL模块给STM32供电，同时提供+5V和GND

采集端：二极管一端接+5V，另一端通过限流电阻接GND，同时把采集点接到STM32的ADC引脚（这里用了PA0）

显示部分：0.96寸I2C OLED屏幕接SCL/SDA引脚，和STM32通信

调试工具：ST-Link V2用来烧录程序，串口助手用来查看数据

  

1.2 串口显示

程序烧录完成后，打开串口助手就能看到实时数据了，波特率设置为9600，和程序里的配置保持一致：

当二极管开路或只接了5V时，ADC采集到的电压接近3.3V，串口和OLED都会显示 Status: OPEN 

把稳压二极管反向接好后，电压稳定在1.7~3.1V之间，状态变成 Status: OK ，说明稳压状态正常

把二极管正向接反，电压会掉到0.3V左右，显示 Status: FORWARD ，说明正向导通了

如果二极管损坏短路，电压会接近0V，显示 Status: BROKEN ，一眼就能看出问题

二：PCB设计与调试部分

2.1 原理图设计

整个电路的核心是STM32F103C8T6 单片机，并搭配升压模块、测量模块、电源电路和显示模块

1. 升压模块：SX1308 升压电路

要测稳压二极管的反向稳压值，需要一个比目标稳压值更高的输入电压。我选了 SX1308 升压芯片，它的特点是成本低、外围电路简单，能把 5V 输入电压升到 12V 以上，足够覆盖大部分常用稳压管的测量需求。

• 核心元件：SX1308 芯片、4.7uH 电感 L2、肖特基二极管 D2（1N5819）、滤波电容 C8、分压电阻 R8/R5；
• 原理说明：SX1308 通过内部开关管控制电感充放电，实现电压抬升；输出端的 R8 和 R5 组成分压电路，反馈给芯片的 FB 引脚，稳定输出电压；
• 设计注意点：电感和肖特基二极管必须靠近芯片，减少走线损耗；滤波电容要接在输出端，避免纹波过大影响测量精度。

2. 测量模块：分压 + 三极管开关电路

这部分是整个项目的 “核心”，用来测量稳压二极管两端的电压，同时判断它的状态。

• 核心结构：由 R15、R16 组成的分压电路，配合三极管 Q2、Q3 组成的开关电路，再通过 STM32 的 ADC 通道采集电压；
• 工作逻辑：升压后的 12V 电压通过限流电阻加到待测稳压管两端，稳压管两端的电压通过分压电路送到 ADC1 通道；输入的总电压则通过另一条分压电路送到 ADC0 通道，方便后续计算和显示；
• 设计细节：分压电阻的阻值要匹配 STM32 的 ADC 输入范围，避免电压过高烧坏单片机；同时增加了滤波电容 C14、C15，减少电压波动带来的测量误差。

其他辅助模块

• 电源电路：AMS1117-3.3 稳压芯片，把 USB 输入的 5V 电压降到 3.3V，给单片机和 OLED 模块供电；
• 单片机最小系统：STM32F103C8T6 的基础电路，包括 8MHz 晶振、复位电路、BOOT 选择电路；
• 显示模块：预留了 I2C 接口的 OLED 屏接口，用来实时显示测量电压和状态；
• USB 供电电路：Type-C 接口搭配 ESD 保护电路，保证输入电源稳定可靠。

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2.2 PCB 板制作：布线与布局经验

1.模块分区布局：

• 把升压模块、测量模块、单片机模块分开布局，避免升压电路的高频干扰影响单片机的 ADC 采样；
• 输入输出接口（Type-C、OLED 接口、待测二极管接口）放在板子边缘，方便接线和使用；
• 晶振电路、复位电路尽量靠近单片机，减少走线长度，降低干扰。

2.预留测试排针：

每个独立模块旁单独预留通用测试排针，专门用于万用表电压检测。尽量选用普通 IO 引脚，不要复用功能引脚。如果共用功能引脚，测量时容易受电路逻辑、芯片电平影响，电压读数不准，大幅增加故障排查难度。每一路电源、关键信号节点都引出排针测点，做到每个模块电压都能独立快速测量。

3.走线设计细节：

• 升压模块的电感、二极管、输出电容之间的走线要短且粗，大电流路径尽量减少过孔；
• 电源走线（尤其是 3.3V 和升压后的 12V）要足够宽，避免压降过大；
• 地平面尽量铺完整，尤其是单片机和 ADC 采样电路下方，用大面积地减少噪声干扰；
• 分压电路的走线要远离高频信号和升压电路，避免串扰影响测量精度。

4.可维护性设计：

元件标号和丝印清晰标注，比如待测二极管的 “+/-” 极性、电源接口的定义，避免焊接和使用时接反。

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2.3 焊接过程：避坑指南与注意事项

1. 科学焊接顺序 + 分模块即时测试

坚决不要把整板元件全部焊完再通电测试，所有模块一次性焊接完成后，一旦出现故障，范围太大、点位太多，排查耗时极长，很难定位问题根源。正确做法是分模块焊接、焊完一个模块立刻通电检测，遵循 “从电源到功能、从基础到复杂” 的顺序：

1. 先焊接USB 输入 + AMS1117 电源模块：焊完马上通电，用万用表配合板上预留的测试排针，检测输入 5V、输出 3.3V 电压是否正常，确认无短路、电压达标后，再进行下一步；

2. 然后焊接SX1308 升压模块：借助对应测试排针检测升压输出电压，验证升压电路能否正常起压、稳压；
3. 接着焊接STM32 最小系统：焊接完成后，再次通过测试排针测量单片机供电、复位引脚电压，判断最小系统是否正常工作；
4. 最后焊接测量模块、OLED 显示接口、外围元件，每完成一部分就做一次电压与功能检测。

元件焊接依旧遵循 “先矮后高” 原则：先焊贴片电阻、电容等低矮元件，再焊接芯片、电感，最后焊接接插件、接口类元件。

2. 关键元件焊接要点

• STM32 芯片：贴片引脚密集，采用拖焊法操作，先固定单侧引脚，再焊接另一侧，杜绝连锡；焊后先用通断档检查相邻引脚是否短路。
• SX1308 升压芯片：封装小巧、引脚间距小，重点留意电感、1N5819 肖特基二极管的极性，极性接反会直接导致升压电路失效。
• 电解电容：严格区分正负极，长脚为正、短脚为负，电路板丝印 “-” 标识对应负极，接反会造成电容鼓包、烧毁。
• Type-C 接口：引脚多且密集，先固定定位引脚，再逐一焊接信号引脚，防止虚焊、连锡。

3. 前期通断与极性检查

• 用万用表通断档，检测电源正负极、各电压轨与地之间是否存在短路；
• 逐一核对二极管、电解电容、三极管等有极性元件，确认安装方向无误；
• 核对电阻阻值，分压电阻参数偏差会直接造成测量数据失准。

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2.4 软件调试与效果展示

1. ADC 采集与校准：通过AD_Average函数多次采集电压取平均值，减少噪声干扰；通过ZENER_CAL宏定义进行校准，修正分压电阻和电路带来的误差；
2. 状态判断逻辑：根据采集到的稳压管两端电压，自动判断状态：
   • 电压在 1.0V-8.0V 之间：稳压正常（显示OK）；
   • 电压低于 0.3V：稳压管短路（显示BROKEN）；
   • 电压在 0.3V-1.0V 之间：稳压管正向导通（接反或击穿，显示FORWARD）；
   • 电压高于 8.0V：稳压管开路或未接（显示OPEN）；
3. 显示：通过 OLED 屏实时显示稳压管电压、输入电压和状态。

实际测试效果：

• 接正常的 5.1V 稳压管时，OLED 屏会显示V: 05.19V，状态为OK；
• 稳压管接反时，电压降到 0.6V 左右，状态显示FORWARD，和预期一致。

最后提供一下复用引脚做普通IO使用的代码：

三、项目总结

初次做这种二极管的测量器，在设计与焊接调试的过程中遇到了很多问题，也请教了老师帮忙解决，在这次的学习过程中，我对PCB板的设计与焊接有了进一步的了解，对于焊接时的问题处理也有了更多的经验，虽然最终的项目效果还有些许需要改进的地方，但我还是从这次的学习中收获了很多，希望在今后的打板设计中能够以此为戒，争取能够做得更好。