FNIRSI DPS-150：便攜數控電源，從官方規格到序列埠直控

巴掌大的 FNIRSI DPS-150 數控電源（0~30V / 0~5A / 150W），官方只給 Windows 上位機。 社群已把它的 USB 序列埠協議完整逆向，一行 pyserial 就能讀遙測、設電壓電流、開關輸出。 本文前半整理官方手冊的規格與介面（含實物圖），後半是實測逆向與踩坑（DPS-150P / 韌體 V1.6），程式碼已固化成 tool/dps150.py。

官方資料

FNIRSI 官方產品頁 · 官方說明書 PDF（本站存檔） · FNIRSI 官網

規格速查（官方手冊）

專案	值	專案	值
型號 / 螢幕	DPS-150 · 2.8 寸 320×240	輸出電壓 / 電流 / 功率	0~30V / 0~5A / 0~150W
輸入電壓 / 電流	DC 5.0~32V / 100mA~5A（支援 PD / QC 快充，可用充電寶）	滿載效率	高（手冊標稱，詳見 PDF）
設定解析度	電壓 10mV · 電流 1mA	設定精度	電壓 ≤0.1%±5mV · 電流 ≤0.1%±3mA
回讀精度	輸入電壓 ≤0.2%±5mV · 輸出電壓 ≤0.1%±10mV	負載調整率	0.49%

手冊裡叫 DPS-150，實機型號是 DPS-150P（本文全程按實機型號寫）。

面板與主介面

正面是 2.8 寸屏 + 六個按鍵（滾輪可左右滑動調參）：

主介面資訊量很足（對應手冊序號）：輸入電壓、內部溫度、執行狀態、當前 V/A/W 與累計能量（Wh/Ah）、設定電壓（0.01V 步進）、設定電流（0.001A 步進）、預設組編號、控制面板鎖定狀態、輸出模式。

工作狀態有七類，除 OK 外檢測到任一異常都會自動關閉輸出 + 蜂鳴器報警：

狀態	含義
OVP / OCP / OPP	過壓 / 過流 / 過功率保護
OTP	過熱保護
REP	反接保護
LVP	欠壓保護（此狀態下禁止開啟輸出）

預設組：裝置支援 6 組（M1~M6）預設輸出，每組都包含獨立的電壓設定與恆流設定，短按即可切換——多裝置交替供電時很實用。

輸出模式：恆壓 CV / 恆流 CC 兩種。

操作要點

• 調參：單擊設定鍵進入高亮位，滾輪左右滑動調整；再次單擊在電壓/電流設定間切換，短按儲存退出
• 選單項（電源設定 / 系統設定 / 關於）：過壓/過流/過功率/過溫/欠壓保護的閾值都可單獨設，另有語言、常規↔工業風介面、背光亮度、音量、計量開關
• 預設組儲存：進入資料組頁 → 單擊出高亮位 → 滾輪調整 → 短按儲存
• ⚠️ 連上位機後控制面板自動鎖定（鎖圖示變白），斷開序列埠會話才解鎖——我們後面寫的控制工具也會觸發這個行為

上位機自帶的高階功能

官方 Windows 上位機除了基礎監控/波形記錄（電壓電流曲線可滾輪縮放、可儲存刪除），還有三塊"按程式跑輸出"的高階功能：

功能	幹什麼
序列輸出	按序號範圍和迴圈次數，定時依次輸出設定好的 V/I；支援手動單步、暫停/繼續
電流掃描	電壓固定，電流在起止範圍內按"步進電流 + 延時"掃描輸出（恆流模式常用）
電壓掃描	電流固定，電壓在起止範圍內按"步進電壓 + 延時"掃描輸出（恆壓模式常用）

韌體升級（兩條路）

• U 盤法：按住升級鍵插資料線，電腦彈出 U 盤，把韌體拷進去，裝置自動升級
• 上位機法：聯機後點「韌體升級 → BOOT/重啟」，同樣彈 U 盤複製韌體

⚠️ 注意：韌體升級走的是 DFU 模式。別把它和我們序列埠協議裡的 0xC0 混淆——那是"進 DFU"的命令位元組，發錯會直接丟序列埠（見文末危險位元組）。

裝置識別

走 Micro-USB 資料口，列舉為 USB CDC 虛擬序列埠（內部主控是 Artery AT32）：

system_profiler SPUSBDataType | grep -A6 "AT32 Virtual Com Port"   # 识别设备
ls /dev/cu.usbmodem*                                               # 串口设备节点

協議全景（社群逆向）

幀結構極簡——頭 1 位元組 + 命令 + 暫存器 + 長度 + 資料 + 校驗和：

0xF1	命令	暫存器	長度	資料 (0..N)	校驗和
Header	Cmd	Reg	Len	Data…	Sum

校驗和 = (寄存器 + 长度 + Σ数据) & 0xFF（頭與命令不參與）；裝置回包頭 0xF0；數值一律 IEEE754 float32 小端。

命令位元組：

命令	用途
0xA1	讀暫存器
0xB1	寫暫存器
0xB0	設波特率
0xC1	會話連線/斷開
0xC0	⚠️ 進 DFU 刷機模式——禁發（CDC 消失，需拔插恢復）

關鍵暫存器：

暫存器	型別	含義
0xC1	float32	電壓設定
0xC2	float32	電流設定
0xDB	uint8	輸出開關（0/1）
0xC0	float32	輸入電壓
0xC3	3×float32	實測輸出 V/A/W
0xDC	uint8	保護狀態（0=OK,1=OVP…6=REP）
0xDD	uint8	0=CC / 1=CV
0xFF	139B	全狀態 dump（含 6 組預設、保護閾值、Ah/Wh）

控制閉環實測

一條命令設定並開啟輸出，軟啟動約 1.5 s 爬升到位：

能力	實測
讀型號/韌體/硬體	DPS-150P · V1.6 · V1.0
讀遙測	輸入 20.08V、溫度 30.5°C、輸出 V/A/W 全狀態 139 位元組
寫設定	5.000V / 0.500A，回讀一致
開關輸出	開 → 5.000V（軟啟動 ~1.5s）；關 → 洩放 ~1.2s 歸零

常用操作：

python3 tool/dps150.py status                               # 读全状态
python3 tool/dps150.py set --voltage 12.0 --current 2.0     # 设 12V/2A（不开启）
python3 tool/dps150.py set --on                             # 开输出
python3 tool/dps150.py set --off                            # 关输出

踩坑檔案

現象	根因	解決
讀暫存器欄位錯亂、只回 12 位元組	裝置主動推送遙測幀（0xC3 等）混進響應流	讀回按暫存器號過濾，丟棄非目標幀
單獨讀 0xE2/0xE3 返回 0	能力暫存器只在推送幀裡有值	從全狀態 dump 的 0x6F/0x73 偏移取 max V/I
設 30V 設不上去	降壓架構：輸出上限鉗到輸入電壓以下（20V 輸入 → 19.88V max）	想高輸出先提高輸入電壓
開輸出立刻讀電壓只有零點幾 V	軟啟動爬升中	等待 ≥1.5s 再讀
面板按鍵失效	連上位機後自動鎖面板	斷開序列埠會話即解鎖

一個危險位元組

0xC0 不是重啟，是進 DFU 刷機模式：USB CDC 埠直接消失，必須物理拔插恢復。裝置沒有軟重啟命令。

復現與出處

• 控制工具：skill fnirsi-dps150 的 tool/dps150.py（僅依賴 pyserial）
• 協議出處：社群逆向 nasheed-x/dps150_api（PROTOCOL.md，交叉驗證 JS/C/Python/Rust 四份實現 + 反編譯官方 .NET 上位機）
• 官方資料：FNIRSI 官方產品頁 · 官方說明書 PDF（本文規格/介面圖均出自該手冊，已存檔本站）
• 完整暫存器表、139 位元組佈局、預設組公式見 skill fnirsi-dps150 參考文件