HackerBoxes 0018: Circuit Circus: 12 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Circuit Circus: Šomēnes HackerBox Hackers strādā ar analogām elektroniskām shēmām, kā arī shēmu pārbaudes un mērīšanas metodēm.

Šajā pamācībā ir informācija darbam ar HackerBoxes #0018. Ja vēlaties katru mēnesi saņemt šādu kastīti tieši savā pastkastītē, tagad ir īstais laiks abonēt vietni HackerBoxes.com un pievienoties revolūcijai!

Šīs HackerBox tēmas un mācību mērķi:

• Izveidojiet uz mikroprocesoru balstītu komponentu pārbaudes ierīci
• Hone PCB montāžas un lodēšanas prasmes
• Izprast dažādu elektronisko komponentu izmantošanu ķēdēs
• Pārskatiet šo sastāvdaļu pārbaudes un mērīšanas metodes
• Pabeigt desmit stundu Modernās elektronikas kursu
• Pabeigt desmit nodarbību analogās elektronikas kursu
• Izpētiet skaņas kartes osciloskopu pielietojumu un ierobežojumus
• Vingrinājumu metodes, lai prototipētu shēmas uz maizes dēļa

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums DIY elektronikai un datortehnoloģijai. Mēs esam hobiji, veidotāji un eksperimentētāji. Un mēs esam sapņu sapņotāji.

1. darbība. HackerBoxes 0018: kastes saturs

• HackerBoxes #0018 kolekcionējama atsauces karte
• Elektronisko komponentu pārbaudes ierīce (lodēšanas komplekts)
• Mūsdienīgs un analogs elektronikas komplekts
• 140 gabalu stieples džempera komplekts
• 830 Point bezlodēšanas maizes dēlis
• 3,5 mm audio sadalīšanas modulis
• 3,5 mm audio ielāps
• Divi 9V akumulatora skavas
• Ekskluzīvs gludināms plāksteris "Elite Technology"
• Ekskluzīva četrzīmju HackerBoxes uzlīme

Dažas citas lietas, kas būs noderīgas:

• Lodāmurs, lodētava un pamata lodēšanas rīki
• Divas 9V baterijas
• Dators ar skaņas karti
• (pēc izvēles) USB skaņas karte **
• (pēc izvēles) Digitālais multimetrs

Vissvarīgākais - jums būs nepieciešama piedzīvojumu sajūta, DIY gars un hakeru zinātkāre. Hardcore DIY elektronika nav vieglākais hobijs, taču, ja jūs neatlaidīgi un izbaudāt piedzīvojumu, jūs varat gūt lielu gandarījumu par neatlaidību un projektu īstenošanu. Vienkārši veiciet katru soli lēnām, ņemiet vērā detaļas un nevilcinieties lūgt palīdzību.

** Skaņas karte Piezīme. 11. solī tiek apspriesta izvēles iespēja, izmantojot USB skaņas karti. HackerBoxes štābā bija vairāki no tiem kā pārpalikums. Mēs tos iemaksājām BEZ MAKSAS kā bonusa dāvanu ierobežotā skaitā RANDOM #0018 HackerBoxes. Ja jūs to neesat saņēmis, lūdzu, vēlreiz ņemiet vērā, ka tie tika nejauši izsniegti brīvi (neietekmējot kastes budžetu). Tie nav iekļauti iepriekš minētajā satura sarakstā, un tāpēc tos nevar uzskatīt par trūkstošu vienumu. Ja jūs patiešām to vēlaties, tos var iegādāties šeit. Paldies par sapratni.

2. darbība. Automāti, pingvīni un klauni

Ekskluzīvā HackerBoxes četrkāršā uzlīme ir veidota tā, lai to varētu sadalīt četrās miniatūrās uzlīmes, no kurām katra ir ideāli piemērota projektu korpusiem, mobilajām ierīcēm, klēpjdatoriem vai instrumentu kastēm.

Planiera simbols ir attēlots vienā no miniatūrām uzlīmēm. Tas ir piecu punktu modelis, kas izvietoti režģī. Šis īpašais modelis ceļo pa visu Conway spēles “Dzīve” (labi pazīstams šūnu automāts). Planieris ir ierosināts kā emblēma, kas pārstāv hakeru subkultūru, jo Spēle Dzīve piesaista hakerus un planiera koncepcija radās gandrīz vienlaikus ar internetu un Unix. Vikipēdijas ierakstā ir paskaidrots, ka šī emblēma tiek izmantota dažādās subkultūras vietās, taču tā nav vispāratzīta. Ja jums tas nepatīk, uzlauziet to. Jebkurā gadījumā mēs iesakām jums iegūt programmu vai lietotni "Conway's Game of Life" un spēlēties ar to. Dzīve!

Kas notiek ar klaunu? Klaunu fanu māksla un "Circuit Circus" tēma ir mājieni uz Lasvegasas ikonisko viesnīcu un kazino Circus Circus. Varbūt mēs jūs redzēsim Lasvegasā šovasar DEFCON25?

3. solis: Mūsdienu un analogais elektronikas komplekts

HackerBoxes mūsdienu un analogās elektronikas komplektā ir vairāk nekā 80 elektronikas komponentu. Daudzi no tiem var būt noderīgi, eksperimentējot ar elektronisko komponentu pārbaudes ierīci.

Šīs sastāvdaļas kopā ar citu HackerBox #0018 saturu ietver visu nepieciešamo, lai veiktu visus eksperimentus mūsdienu elektronikas un analogās elektronikas tiešsaistes kursos, kas parādīti vēlāk šajā pamācībā.

4. solis: Elektronisko komponentu pārbaudes ierīce - Ievads

Mēs visi zinām kaitinošo izaicinājumu noteikt precīzus komponentes parametrus vecajā atkritumu kastē. Parastās identifikācijas un mērīšanas metodes parasti ir sarežģītas un laikietilpīgas. Šī testa ierīce ir paredzēta, lai glābtu dienu, izmantojot ļoti gudru, uz mikrokontrolleru balstītu dizainu. Pats labākais, ka tas tiek piegādāts komplekta veidā, lai jūs varētu to izveidot pats!

Kad būsim pabeiguši, mēs automātiski noteiksim un identificēsim kontaktus NPN un PNP tranzistoriem, FET, diodēm, dubultām diodēm, tiristoriem un SCR.

Var izmērīt pretestību līdz 50MΩ ar maksimālo izšķirtspēju 0,01Ω. Trīs pārbaudes punkti ļauj vienkārši pārbaudīt potenciometrus.

Jaudu 25pF-100mF var izmērīt ar izšķirtspēju 1pF. Līdzvērtīgu sērijas pretestību (ESR) mēra kondensatoriem virs 90 nF.

Bipolārā savienojuma tranzistora mērījumi ietver kolektora-emitera strāvas pastiprināšanas koeficientu, bāzes-emitera sliekšņa spriegumu, kolektora-emitera noplūdes strāvu, bāzes emitenta sliekšņa spriegumu un lielu strāvas pieaugumu. Ir identificēti Dārlingtonas tranzistori. Tiek atklātas jaudas tranzistoru un FET aizsardzības diodes.

FET parametru mērījumi ietver vārtu avota sliekšņa spriegumu, drenāžas avota pretestību un vārtu avota kapacitāti.

Papildus iespējas:

Frekvences mērīšana 1Hz-1MHz

Perioda mērīšana līdz 25 kHz

Līdzstrāvas sprieguma mērīšana līdz 50 V.

Kvadrātveida viļņu frekvences ģenerators dažādās frekvencēs

10 bitu PWM ģenerators (1% - 99%)

Digitālais termometra (DS1820) lasītājs

Temperatūras / mitruma (DHT11) lasītājs

IR sensora protokola dekodētājs (uPD6121 un TC9012)

IR kodētājs

Specifikācijas:

Procesors: ligzdots ATMEAG328P (28 kontaktu DIP)

Krāsu displejs: TFT ar 160x128 pikseļiem un 16 bitu krāsu dziļumu

Lietotāja ievade: Rotējošais kodētājs ar spiedpogu

Ieejas jauda: 6,8-12VDC pie mucas savienotāja VAI 9V akumulators

Pašreizējais patēriņš: aptuveni 30 mA

5. solis: elektronisko komponentu pārbaudes ierīce - materiālu saraksts

Sāciet veidot komplektu, atvienojot komponentus nelielā paplātē un rūpīgi iepazīstoties ar katru sastāvdaļu.

Ir 24 aksiālie svina rezistori ar 12 dažādām vērtībām. Viņi visi izskatās ļoti līdzīgi. Mēs iesakām veltīt dažas minūtes, lai paskatītos uz augšu un uzmanīgi atzīmētu to vērtības uz papīra lentes, kas piestiprināta pie rezistoriem. Rezistori nav savstarpēji aizvietojami. Ja katrs rezistors nav novietots pareizajā vietā uz PCB, testa ierīce nedarbosies.

Šis rezistoru kodu kalkulators ir ļoti ērts. Noteikti pārslēdzieties uz cilni "5 svītras". Ja divi krāsu svītru komplekti izskatās ļoti līdzīgi, var būt nepieciešams kāds “likvidēšanas process”.

6. darbība: elektronisko komponentu pārbaudes ierīce - pārejoša sprieguma samazināšana

Komponentu testēšanas komplektā ietilpst trīs sīkas virsmas montāžas sastāvdaļas-0805 izmēra 100nF kondensators, 1812 izmēra P6KE6V8 diode un SOT23 izmēra SVR05-4 diode. Tie ir pilnīgi neobligāti komponenti pārejas sprieguma samazināšanas (TVS) atbalstam. Bez tiem testeris darbosies lieliski, tādēļ, ja jums nav mikroskopa un SMT pieredzes, mēs iesakām sākt ar šo sastāvdaļu izmešanu.

JA NEMONTĒ SMT DAĻAS:

TVS aizsardzības ķēdes mērķis ir uzlabot varbūtību, ka mikrokontrollera ieejas tapas var izdzīvot izlādes strāvu, kad testa ieejām ir pievienots uzlādēts kondensators. Pat ja ir uzstādīta TVS shēma, aizsardzība netiek garantēta. Tāpēc ir ļoti svarīgi, lai kondensatori vienmēr tiktu izlādēti pirms mērīšanas ar kompetento testa ierīci.

JA JŪS UZSTĀDĀT SMT DAĻAS:

Visiem trīs SMT komponentiem vajadzētu lodēt. Kondensators un viena diode nav polarizēti un var būt pielodēti abos virzienos. Tomēr 6 kontaktu diodes blokam ir polaritātes marķējumi, kas jāsaskaņo ar PCB sietspiedes materiāliem.

7. solis: elektronisko komponentu pārbaudes ierīce - mazie komponenti

Sāciet ar 24 pretestību lodēšanu. Pārliecinieties, vai tās ir pareizi identificētas pēc to krāsu joslām. Esiet ļoti uzmanīgs, lai pareizās vērtības novietotu pareizajās PCB pozīcijās. Rezistori nav polarizēti un tos var ievietot jebkurā virzienā.

Pēc tam, kad detaļa ir caurlodēta, vads ir rūpīgi jāapgriež no aizmugures, ļoti tuvu PCB virsmai. Sagriežot vadus, vienmēr valkājiet aizsargbrilles.

Pēc tam ievietojiet 9 keramikas kondensatorus, pārliecinoties, ka kondensatoros norādītās vērtības atbilst PCB marķējumam. Šie kondensatori nav polarizēti un tos var ievietot jebkurā virzienā.

Abi elektrolītiskie kondensatori izskatās kā melnas mucas. Tās ir vienādas vērtības, taču to vadi ir polarizēti. Vāciņa vienā pusē ir balta svītra. Šī ir negatīvā puse. Otrs vads ir pozitīvā puse, un tam jābūt saskaņotam ar "+" marķējumu uz PCB.

Sarkanā gaismas diode ir polarizēta. Garāks stieples vads jāievieto kvadrātveida metāla spilvena atverē.

Piecas TO-92 ierīces ir pusapaļas šķērsgriezumā. Saskaņojiet šīs formas orientāciju ar uz PCB atzīmēto kontūru. Ņemiet vērā, ka TO-92 iepakojumos ir četri pilnīgi dažādi ierīču veidi, tāpēc noteikti saskaņojiet uz iepakojumiem uzdrukātos ciparus ar apzīmējumiem uz PCB.

Visbeidzot, 8MHz kristāls nav polarizēts.

8. darbība: elektronisko komponentu pārbaudes ierīce - lielāki komponenti

Tālāk ievietojiet un lodējiet lielākos komponentus. Tie ir diezgan pašsaprotami, taču šeit ir daži norādījumi:

Trīs zilās skrūves spailes jānovirza tā, lai sānu pieslēgvietas būtu vērstas pret PCB malu vadu ievietošanai.

Lodēšanas laikā ZIF (nulles ievietošanas spēka) ligzdas roka jāatstāj UP stāvoklī.

DIP28 ligzdai jābūt pielodētai bez ievietotas mikroshēmas. Saskaņojiet pusloka marķējumu uz PCB līdzīgai formai, kas izveidota vienā kontaktligzdas malā. Kad lodēšana atdziest uz kontaktligzdas, mikroshēmu var ievietot atbilstoši tam pašam pusapaļajam pin-one marķējumam.

8 kontaktu displeja ligzda tiek pielodēta pie galvenās PCB. 8 kontaktu tērauda uzgalis ir pielodēts TFT displeja aizmugurē, lai savienotos ar kontaktligzdu.

Displeja moduļa stabilizēšanai pēc tā ievietošanas tiek izmantoti divi misiņa statīvi un četras skrūves.

Lai izveidotu pēdas galvenās PCB aizmugurē, tiek izmantotas četras misiņa atkāpes un četras skrūves. Šīs pēdas neļauj pielodēto komponentu apgrieztajiem vadiem saskrāpēt darbvirsmu, jo tie var būt diezgan asi.

9V akumulatora skavas vadi ir pielodēti caurumos, kas apzīmēti ar 9V PCB kreisajā pusē. Sarkanais vads nonāk terminālī "+".

9. darbība. Elektronisko komponentu pārbaudes ierīces izmantošana

Kad komponentu pārbaudes ierīcei ir pievienota barošana, to var ieslēgt, nospiežot rotējošo kodētāju uz leju (kodētājā ir integrēta spiedpoga). Ir kalibrēšanas process, ko var veikt, saīsinot trīs testa punktus kopā. Varat pēc izvēles izlaist kalibrēšanu un uzreiz izmēģināt dažus komponentus, lai pārbaudītu nākamajā darbībā.

Ļoti detalizēts dokuments ar nosaukumu TransistorTester ar AVR mikrokontrolleri un nedaudz vairāk tiek bieži atjaunināts un pieejams tiešsaistē. Šis dokuments attiecas uz dažādu šo instrumentu iemiesojumu dizainu, izmantošanu un darbības teoriju. Noteikti pārbaudiet.

Šajā lapā ir pieejami dažādi saistītie resursi dažādās valodās.

10. solis: kurss “Mūsdienu elektronika” tiešsaistē

Viss nepieciešamais tiešsaistes video kursam PyroElectro Modern Electronics ir iekļauts HackerBox mūsdienu un analogās elektronikas komplektā.

Izpētot mācības par rezistoriem, kondensatoriem, induktoriem, diodēm un tranzistoriem, veltiet sekundi, lai pārbaudītu izmeklējamo komponentu, izmantojot elektronisko komponentu pārbaudes ierīci.

Kad esat uzzinājis vairāk par to, kā katrs komponents darbojas ķēdē, iespējams, vēlēsities doties uz elektronisko komponentu pārbaudes ierīces lielo dokumentu un pārskatīt darbības teoriju, lai uzzinātu, kā testētājs spēj nopratināt pārbaudāmo ierīci, izmantojot vienkāršu AVR mikrokontrolleris. Daudzas metodes ir ļoti gudras un demonstrē noderīgas pieejas jūsu turpmākajam projektēšanas vai pārbaudes darbam.

9. stunda par 555 taimeri ir lieliska iespēja spēlēties ar elektronisko komponentu pārbaudes ierīces frekvences mērīšanas funkciju.

Liela cieņa pret PyroElectro paveikto šajās nodarbībās.

11. solis. Desmit nodarbību tiešsaistes “Analogās elektronikas” kurss

Viss nepieciešamais tiešsaistes video kursam PyroElectro Analog Electronics ir iekļauts HackerBox mūsdienu un analogās elektronikas komplektā.

Ņemiet vērā, ka 3,5 mm audio plākstera kabeli var pārgriezt uz pusēm, lai izveidotu divus "zondes" komplektus lietošanai ar šajā kursā aplūkoto skaņas kartes osciloskopu. Atkaulotos vadu vadus vajadzētu tinēt ar lodmetālu, lai tos varētu viegli manipulēt, nesabojājot.

Lai gan tiek uzskatīts, ka kursā redzamās precīzās shēmas ir drošas, ir vērts atzīmēt, ka skaņas kartes ieejas datorā ir paredzētas tikai diapazonam no -0,8 V līdz +0,8 V. Strādājot ar lielākiem sprieguma diapazoniem, signāls būs jāsamazina, lai nepārslogotu skaņas kartes ieejas. Šeit ir dažas lieliskas piezīmes no Make un arī no Daqarta.

Ja plānojat plaši eksperimentēt ar skaņas kartes osciloskopiem un vēlaties iegūt papildu apdrošināšanu pret skaņas kartes bojājumiem, iespējams, vēlēsities iegādāties lētu USB skaņas karti, lai iegūtu papildu elektrisko izolāciju.

Kursā ieteiktā konkrētā osciloskopa programmatūra ir īpaši paredzēta lietošanai ar Windows. Linux ir līdzīga programma ar nosaukumu xoscope. OSX lietotājiem tiešsaistē ir dažādas piezīmes par Audacity izmantošanu kā skaņas kartes osciloskopu. Tiem, kas strādā ar MATLAB vai GNU Octave, ieskatieties audiorecorder () funkcijā!

Liela cieņa pret PyroElectro paveikto šajās nodarbībās.

12. solis: uzlauziet planētu

Paldies, ka pievienojāties mūsu piedzīvojumiem mūsdienu analogās elektronikas testēšanā un mērīšanā. Ja jums patika šī pamācība un vēlaties, lai šāda elektronikas projektu kaste katru mēnesi tiktu piegādāta tieši uz jūsu pastkasti, lūdzu, pievienojieties mums, abonējot ŠEIT.

Sazinieties un dalieties savos panākumos zemāk esošajos komentāros un/vai HackerBoxes Facebook lapā. Noteikti informējiet mūs, ja jums ir kādi jautājumi vai nepieciešama palīdzība ar kaut ko. Paldies, ka esat daļa no HackerBoxes. Lūdzu, turpiniet saņemt savus ieteikumus un atsauksmes. HackerBoxes ir JŪSU kastes. Izgatavosim kaut ko lielisku!