Taskusignaali visualiseerija (taskuostsilloskoop): 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere kõigile, Me kõik teeme nii palju asju iga päev. Iga töö jaoks, kus on vaja tööriistu. See on valmistamiseks, mõõtmiseks, viimistlemiseks jne. Seega vajavad elektroonikatöötajad selliseid tööriistu nagu jootekolb, multimeeter, ostsilloskoop jne. Selles loendis on ostsilloskoop peamine vahend signaali nägemiseks ja selle omaduste mõõtmiseks. Ostsilloskoobi peamine probleem on aga see, et see on raske, keeruline ja kulukas. Nii et see on unistus elektroonika algajatele. Seega muudan selle projektiga kogu ostsilloskoobi kontseptsiooni ja teen väiksema, mis on algajatele taskukohane. See tähendab, et siin tegin taskusuuruse kaasaskantava pisikese ostsilloskoobi nimega "Pocket Signal Visualizer". Sellel on 2,8-tolline TFT-ekraan sisendi signaali tõmbamiseks ja liitiumioonakk, et muuta see kaasaskantavaks. See on võimeline vaatama kuni 1 MHz, 10 V amplituudi signaali. Nii et see toimib väikese skaleeritud skaalal meie originaalse professionaalse ostsilloskoobi versioon. See taskuostsilloskoop teeb kõik inimesed ostsilloskoobile juurdepääsetavaks.

Kuidas on ? Milline on Teie arvamus ? Kommenteerige mind.

Selle projekti kohta lisateabe saamiseks külastage minu BLOGI, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

See projekt saab algatuse sarnasest projektist antud veebisaidil nimega bobdavis321.blogspot.com

Tarvikud

• ATMega 328 mikrokontroller
• ADC kiip TLC5510
• 2,8 -tolline TFT -ekraan
• Li-ion rakk
• Lülitusskeemil toodud IC -d
• Lülitusskeemil toodud kondensaatorid, takistid, dioodid jne
• Vasega kaetud, jootetraat
• Väikesed emailitud vasktraadid
• Lükake tagumised lülitid jne.

Üksikasjaliku komponentide loendi vaatamiseks vaadake vooluahelat. Pildid antakse järgmises etapis.

Samm: olulised tööriistad

Siin keskendus projekt peamiselt elektroonika poolele. Seega kasutatakse peamiselt elektroonilisi tööriistu. Minu kasutatavad tööriistad on toodud allpool. Valite oma lemmikvahendid.

Mikrojootekolb, SMD jootmisjaam, multimeeter, ostsilloskoop, pintsetid, kruvikeerajad, tangid, häkkimissaag, failid, käsipuur jne.

Tööriistapildid on toodud ülal.

2. samm: täielik plaan

Minu plaan on teha kaasaskantav taskuostsilloskoop, mis on võimeline kuvama igat tüüpi laineid. Esmalt valmistan ette trükkplaadi ja seejärel sulen selle ümbrisesse. Korpuse jaoks kasutan väikest kokkupandavat meigikarpi. Kokkupandav omadus suurendab selle seadme paindlikkust. Ekraan on esimeses osas ning plaat ja juhtimine lülituvad sisse järgmises pooles. Trükkplaat on jagatud kaheks osaks, mis on valmistatud pealispinna PCB -st ja peamisest PCB -st. Ostsilloskoop on kokkupandav, seega kasutan selle jaoks automaatset ON/OFF lülitit. See lülitub avamisel sisse ja sulgumisel automaatselt välja. Liitiumioonrakk asetatakse PCBde alla. See on minu plaan. Nii et kõigepealt valmistan kaks PCB -d. Kõik kasutatud komponendid on SMD variandid. See vähendab trükkplaadi suurust järsult.

Samm: vooluahela skeem

Täielik skeem on toodud eespool. See on jagatud kaheks eraldi vooluahelaks, mis on frond-end ja peamine PCB. Vooluahelad on keerulised, kuna sisaldavad palju IC -sid ja muid passiivseid komponente. Esiküljel on põhikomponendid sisendi summutussüsteem, sisendi valiku multiplekser ja sisendpuhver. Sisendi summutajat kasutatakse erineva sisendpinge teisendamiseks ostsilloskoobi soovitud väljundpingeks, see loob selle ostsilloskoobi, mis on võimeline töötama laias sisendpinge vahemikus. See on valmistatud takistusliku potentsiaalijagaja abil ja kondensaator on ühendatud paralleelselt iga takistiga, et suurendada sagedusreaktsiooni (kompenseeritud summuti). Sisendi valimise multiplekser töötab nagu pöördlüliti, et valida üks sisend erinevatest sisenditest summutajast, kuid siin valitakse multiplekseri sisend põhiprotsessori digitaalsete andmete alusel. Puhvrit kasutatakse sisendsignaali võimsuse suurendamiseks. See on loodud op-amp abil pinge jälgija konfiguratsioonis. See vähendab signaali koormusefekti ülejäänud osade tõttu. Need on võreosa peamised osad.

Lisateabe saamiseks külastage minu BLOGI, Peamised trükkplaadid sisaldavad muid digitaalseid töötlemissüsteeme. See sisaldab peamiselt liitium-ioonlaadijat, liitium-ioonikaitset, 5V võimendusmuundurit, pingegeneraatorit, USB-liidest, ADC-d, kõrgsageduslikku kella ja peamist mikrokontrollerit. Liitium-ioonlaadija vooluahel, mida kasutati vana mobiiltelefoni tõhusal ja intelligentsel laadimiseks. See kasutab TP 4056 IC-d, et laadida rakku mikro-USB-pordist 5 V-lt. Seda selgitas üksikasjalikult minu eelmine BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Järgmine on liitiumioonide kaitselülitus. Seda kasutatakse raku kaitsmiseks lühise, ülelaadimise jms eest. Seda selgitab minu ühes eelmises BLOGIS, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Järgmine on 5V võimendusmuundur. Seda kasutatakse 3,7 V elemendi pinge muundamiseks 5 V -ks, et digitaalahelad paremini töötaksid. Ahela üksikasju selgitatakse minu eelmises BLOGIS, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. -Ve pingegeneraatorit kasutatakse op -amp töötamiseks -ve 3.3V tekitamiseks. See tekib laadimispumba vooluahela abil. See on loodud 555 IC abil. See on ühendatud ostsillaatorina laadimispumba ahelas olevate kondensaatorite laadimiseks ja tühjendamiseks. See on väga hea väikese vooluga rakenduste jaoks. USB-liides ühendab arvuti püsiprogrammi muutmiseks meie ostsilloskoobi mikrokontrolleriga. See sisaldab selle protsessi jaoks ühte IC -d nimega CH340. ADC teisendab sisendsignaali digitaalsesse vormi, mis sobib mikrokontrollerile. Siin kasutatud ADC IC on TLC5510. See on kiire poolvälgu tüüpi ADC. See on võimeline töötama kõrge proovivõtusagedusega. Kõrgsageduslik kellaahel töötab 16 MHz sagedusel. See annab ADC kiibile vajalikud kella signaalid. Selle projekteerimisel kasutati NOT värava IC -d ja 16 MHZ kristalli ning mõningaid passiivseid komponente. See selgitatakse üksikasjalikult minu BLOGIS, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Peamine siin kasutatav mikrokontroller on ATMega328 AVR mikrokontroller. See on selle ahela süda. See on andmete kogumine ja salvestamine ADC -st. Seejärel juhib see TFT -ekraani sisendsignaali kuvamiseks. Sisendi juhtlülitid on ühendatud ka ATMega328 -ga. See on riistvara põhiseadistus.

Vooluahela ja selle disaini kohta lisateabe saamiseks külastage minu BLOGI, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

4. samm: trükkplaatide kujundamine

Siin kasutan kogu vooluahela jaoks ainult SMD komponente. Nii et disain ja edasine protsess on natuke keerulised. Siin on skeem ja trükkplaadi paigutus loodud veebipõhise EasyEDA platvormi abil. See on väga hea platvorm, mis sisaldab kõiki komponenditeeke. Mõlemad PCB -d luuakse eraldi. Soovimatute müraprobleemide vältimiseks on trükkplaatide kasutamata ruumid kaetud maaühendusega. Vasejälgede paksus on väga väike, nii et kasutage paigutuse printimiseks hea kvaliteediga printerit, vastasel juhul tekivad mõned jäljed ebajärjekindlust. Allpool on toodud samm -sammuline protseduur,

• Printige trükkplaadi kujundus (2/3 koopiat) foto-/läikivale paberile (kasutage kvaliteetset printerit)
• Skaneerige trükkplaadi paigutust vaskjälgede ebakõlade suhtes
• Valige hea trükkplaadi paigutus, millel pole defekte
• Lõika paigutus kääridega

Paigutuse kujundusfailid on toodud allpool.

Samm: vasega kaetud plaatide ettevalmistamine

Trükkplaatide valmistamiseks kasutan ühepoolset vaskkattega. See on PCB valmistamise peamine tooraine. Seetõttu valige kvaliteetne vask. Allpool on toodud samm-sammuline protseduur,

• Võtke kvaliteetne vask
• Märkige vasega plaaditud plaadi mõõtmed markeri abil
• Lõigake vasest plakeeritud saematerjali abil märgistustest läbi
• Siluge trükkplaadi teravad servad liivapaberi või viiliga
• Puhastage vasest külg liivapaberiga ja eemaldage tolm

6. samm: toonide ülekandmine

Selles etapis teisaldame trükkplaadi paigutuse soojusülekande meetodil vaskkattega. Soojusülekande meetodi puhul kasutan soojusallikana rauakasti. Protseduur on toodud allpool,

• Esmalt asetage trükkplaadi paigutus vaskplaadile sellises suunas, kus paigutus on suunatud vase poolele
• Kinnitage paigutus lintide abil oma asendisse
• Katke kogu seadistus valge paberiga
• Kandke rauakast vase poolele umbes 10-15 minutit
• Pärast kuumutamist oodake veidi aega, kuni see jahtub
• Pange trükkplaat koos paberiga veekruusi
• Seejärel eemaldage paber ettevaatlikult käsitsi trükkplaadilt (tehke seda aeglaselt)
• Seejärel jälgige seda ja veenduge, et sellel pole defekte

Samm: söövitus ja puhastamine

See on keemiline protsess soovimatu vase eemaldamiseks vasega plakeeritud plaadilt. Selle keemilise protsessi jaoks vajame raudkloriidi lahust (söövituslahus). Lahus lahustab maskeerimata vask lahusesse. Nii saame selle protsessi abil PCB nagu PCB paigutuses. Selle protsessi protseduur on esitatud allpool.

• Võtke maskeeritud trükkplaat, mis tehti eelmises etapis
• Võtke raudkloriidipulber plastkarpi ja lahustage see vees (pulbri kogus määrab kontsentratsiooni, kõrgema kontsentratsiooni, mis kinnitab protsessi, kuid mõnikord kahjustab see soovitatud PCB -d keskmise kontsentratsiooniga)
• Kastke maskeeritud trükkplaat lahusesse
• Oodake mõni tund (kontrollige korrapäraselt söövitamise lõpuleviimist või mitte) (päikesevalgus kinnitab ka protsessi)
• Pärast edukat söövitamist eemaldage mask liivapaberi abil
• Silu servad uuesti siledaks
• Puhastage trükkplaat

Tegime trükkplaatide valmistamise

8. samm: jootmine

SMD jootmine on natuke raskem kui tavaline aukude jootmine. Selle töö peamised tööriistad on pintsetid ja kuumaõhupüstol või mikrojootekolb. Seadke kuumaõhupüstol 350 ° C temp. Mõne aja ülekuumenemine kahjustab komponente. Seetõttu kandke PCB -le ainult piiratud koguses soojust. Protseduur on toodud allpool.

• Puhastage PCB PCB puhastusvahendiga (iso-propüülalkohol)
• Kandke jootepasta kõigile trükkplaadil olevatele plaatidele
• Asetage kõik komponendid elektriskeemi alusel pintsettide abil oma padjale
• Kontrollige veel kord, kas kõik osad on õiged või mitte
• Kasutage kuumaõhupüstolit madalal õhu kiirusel (suur kiirus põhjustab komponentide vale asetuse)
• Veenduge, et kõik ühendused oleksid head
• Puhastage trükkplaat IPA (PCB puhastaja) lahusega
• Tegime jootmisprotsessi edukalt

Video SMD jootmise kohta on toodud ülal. Palun vaadake seda.

9. samm: lõplik kokkupanek

Selles etapis panen kõik osad kokku üheks tooteks. Lõpetasin PCB -d eelmistes etappides. Siin panen 2 PCBd meigikarpi. Meigikarbi ülemisse serva asetan LCD -ekraani. Selleks kasutan mõnda kruvi. Seejärel asetan PCBd alumisse ossa. Siin kasutati ka mõnda kruvi trükkplaatide paigaldamiseks. Liitium-ioonaku on paigutatud peamise trükkplaadi alla. Juhtlüliti trükkplaat asetatakse aku kohale kahepoolse teibi abil. Juhtlüliti PCB on saadud vanast Walkmani PCB -st. PCB -d ja LCD -ekraan on ühendatud väikeste emailitud vasktraatide abil. Seda seetõttu, et see on paindlikum kui tavaline traat. Automaatne sisse/välja lüliti on ühendatud kokkupandava külje lähedal. Nii et kui me ülaosa kokku voltisime, lülitatakse ostsilloskoop välja. See on kokkupaneku üksikasjad.

Samm: valmistoode

Ülaltoodud piltidel on näha minu valmistoode.

See on võimeline mõõtma siinus-, ruut-, kolmnurkseid laineid. Ostsilloskoobi proovitöö on näidatud videos. Vaata ette. See on väga kasulik kõigile, kellele Arduino meeldib. Mulle meeldib see väga. See on suurepärane toode. Milline on Teie arvamus? Palun kommenteerige mind.

Kui teile meeldib, palun toetage mind.

Vooluringi kohta lisateabe saamiseks külastage minu BLOGi lehte. Link allpool.

Huvitavate projektide jaoks külastage minu YouTube'i, juhiseid ja ajaveebi lehti.

Täname, et külastasite minu projekti lehte.

Hüvasti.

Kohtumiseni taas …….