Kabatas signāla vizualizators (kabatas osciloskops): 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Sveiki visiem, Mēs visi katru dienu darām tik daudz lietu. Katram darbam, kur nepieciešami daži rīki. Tas ir paredzēts izgatavošanai, mērīšanai, apdarei utt. Tātad elektronikas darbiniekiem viņiem ir nepieciešami tādi instrumenti kā lodāmurs, multimetrs, osciloskops utt. Šajā sarakstā osciloskops ir galvenais instruments, lai redzētu signālu un izmērītu tā īpašības. Bet galvenā osciloskopa problēma ir tā, ka tā ir smaga, sarežģīta un dārga. Tātad, tas ir sapnis elektronikas iesācējiem. Tāpēc ar šo projektu es mainu visu osciloskopa koncepciju un izveidoju mazāku, kas būtu pieejams iesācējiem. Tas nozīmē, ka šeit es izveidoju kabatas izmēra pārnēsājamu sīku osciloskopu ar nosaukumu "Pocket Signal Visualizer". Tam ir 2,8 collu TFT displejs, lai ievilktu signālu ieejā, un litija jonu šūna, lai padarītu to par pārnēsājamu. Tas spēj skatīties līdz 1MHz, 10V amplitūdas signālu. Tātad tas darbojas kā mazs mērogots mūsu oriģinālā profesionālā osciloskopa versija. Šis kabatas osciloskops padara osciloskopu pieejamu visiem cilvēkiem.

Kā tas ir ? Kāds ir jūsu viedoklis ? Komentējiet mani.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par šo projektu, apmeklējiet manu BLOGU, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Šis projekts tiek uzsākts no līdzīga projekta dotajā vietnē ar nosaukumu bobdavis321.blogspot.com

Piegādes

• ATMega 328 mikrokontrolleris
• ADC mikroshēma TLC5510
• 2,8 collu TFT displejs
• Li-jonu šūna
• IC, kas norādīti shēmas shēmā
• Kondensatori, rezistori, diodes utt., Kas norādīti shēmas shēmā
• Vara plaķēts, lodēšanas stieple
• Mazas emaljētas vara stieples
• Stumjami slēdži utt.

Lai iegūtu detalizētu sastāvdaļu sarakstu, ievērojiet shēmu. Attēli tiek sniegti nākamajā darbībā.

1. darbība. Būtiskie rīki

Šeit projekts galvenokārt koncentrējās uz elektronikas pusi. Tātad galvenokārt tiek izmantoti elektroniskie instrumenti. Tālāk ir sniegti manis izmantotie rīki. Jūs izvēlaties savus iecienītākos rīkus.

Mikro lodāmurs, SMD atkausēšanas stacija, daudzmetri, osciloskops, pincetes, skrūvgrieži, knaibles, zāģzāģis, vīles, rokas urbis utt.

Rīku attēli ir norādīti iepriekš.

2. solis: pilns plāns

Mans plāns ir izgatavot pārnēsājamu kabatas osciloskopu, kas spēj parādīt visu veidu viļņus. Vispirms es sagatavoju PCB un pēc tam ievietoju to korpusā. Korpusam es izmantoju nelielu saliekamu dekoratīvās kosmētikas kastīti. Salokāms īpašums palielina šīs ierīces elastību. Displejs atrodas pirmajā daļā, bet tāfele un vadības slēdži - nākamajā pusē. PCB ir sadalīts divās daļās kā priekšējais PCB un galvenais PCB. Osciloskops ir salokāms, tāpēc es tam izmantoju automātisku ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi. Tas ieslēdzas, kad tas atveras, un automātiski izslēdzas, kad tas tiek aizvērts. Li-jonu šūna ir novietota zem PCB. Tas ir mans plāns. Tāpēc vispirms es izveidoju abas PCB. Visas izmantotās sastāvdaļas ir SMD varianti. Tas krasi samazina PCB izmēru.

3. darbība: shēmas shēma

Pilna shēma ir parādīta iepriekš. Tas ir sadalīts divās atsevišķās ķēdēs kā priekšpuse un galvenā PCB. Ķēdes ir sarežģītas, jo tajā ir daudz IC un citu pasīvo komponentu. Priekšpusē galvenās sastāvdaļas ir ieejas vājinātāju sistēma, ievades izvēles multipleksors un ievades buferis. Ieejas vājinātājs tiek izmantots, lai pārveidotu dažādu ieejas spriegumu par vēlamo osciloskopa izejas spriegumu, tas rada šo osciloskopu, kas spēj darboties ar plašu ieejas spriegumu. Tas ir izgatavots, izmantojot pretestības potenciāla dalītāju, un kondensators ir pievienots paralēli katram rezistors, lai palielinātu frekvences reakciju (kompensēts vājinātājs). Ieejas izvēles multipleksors darbojas kā rotējošs slēdzis, lai atlasītu vienu ieeju no dažādas ieejas no vājinātāja, bet šeit multipleksora ieeju izvēlas digitālie dati no galvenā procesora. Buferis tiek izmantots, lai palielinātu ieejas signāla jaudu. Tas ir izstrādāts, izmantojot op-amp sprieguma sekotāja konfigurācijā. Tas samazina signāla slodzes efektu atlikušo daļu dēļ. Šīs ir fronta gala galvenās daļas.

Lai iegūtu sīkāku informāciju, apmeklējiet manu BLOGU, Galvenajā PCB ir citas digitālās apstrādes sistēmas. Tas galvenokārt satur litija jonu lādētāju, litija jonu aizsardzības ķēdi, 5V pastiprinātāja pārveidotāju, -ve sprieguma ģeneratoru, USB interfeisu, ADC, augstas frekvences pulksteni un galveno mikrokontrolleri. Li-ion lādētāja ķēde, ko izmanto, lai efektīvi un saprātīgi uzlādētu Li-ion šūnu no vecā mobilā tālruņa. Tas izmanto TP 4056 IC, lai uzlādētu šūnu no 5 V no mikro-USB porta. Tas tika detalizēti paskaidrots manā iepriekšējā BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Nākamais ir litija jonu aizsardzības ķēde. To izmanto, lai pasargātu šūnu no īssavienojuma, pārmērīgas uzlādes utt. Tas ir izskaidrots manā vienā no iepriekšējiem emuāriem, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Nākamais ir 5V pastiprinātājs. To izmanto, lai pārveidotu 3,7 V šūnu spriegumu 5 V, lai labāk darbotos digitālās shēmas. Ķēdes detaļas ir izskaidrotas manā iepriekšējā BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. -V sprieguma ģenerators tiek izmantots, lai ģenerētu -ve 3.3V op -amp darbam. To ģenerē, izmantojot uzlādes sūkņa ķēdi. Tas ir izstrādāts, izmantojot 555 IC. Tas ir savienots ar oscilatoru, lai uzlādētu un izlādētu kondensatorus uzlādes sūkņa ķēdē. Tas ir ļoti labi piemērots lietošanai ar zemu strāvu. USB interfeiss savieno datoru ar mūsu osciloskopa mikrokontrolleri, lai veiktu programmaparatūras izmaiņas. Tas satur vienu IC šim procesam ar nosaukumu CH340. ADC pārveido ievades analogo signālu digitālā formā, kas piemērota mikrokontrolleram. Šeit izmantotais ADC IC ir TLC5510. Tas ir ātrgaitas puszibspuldzes tipa ADC. Tas spēj strādāt ar augstu paraugu ņemšanas ātrumu. Augstas frekvences pulksteņa ķēde darbojas 16 MHz frekvencē. Tas nodrošina nepieciešamos pulksteņa signālus ADC mikroshēmai. Tas tika izstrādāts, izmantojot NOT vārtu IC un 16 MHZ kristālu un dažus pasīvus komponentus. Tas ir detalizēti paskaidrots manā BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Galvenais šeit izmantotais mikrokontrolleris ir ATMega328 AVR mikrokontrolleris. Tā ir šīs ķēdes sirds. Tā ir datu uztveršana un saglabāšana no ADC. Tad tas vada TFT displeju, lai parādītu ievades signālu. Ievades vadības slēdži ir savienoti arī ar ATMega328. Šī ir pamata aparatūras iestatīšana.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par ķēdi un tās dizainu, apmeklējiet manu BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

4. solis: PCB dizains

Šeit es izmantoju tikai SMD komponentus visai ķēdei. Tātad dizains un turpmāks process ir nedaudz sarežģīti. Šeit shēma un PCB izkārtojums ir izveidoti, izmantojot EasyEDA tiešsaistes platformu. Tā ir ļoti laba platforma, kurā ir visas komponentu bibliotēkas. Abas PCB ir izveidotas atsevišķi. Neizmantotās vietas PCB ir pārklātas ar zemes līniju, lai izvairītos no nevēlamām trokšņa problēmām. Vara izsekojamības biezums ir ļoti mazs, tāpēc izmantojiet izkārtojuma izdrukāšanai labas kvalitātes printeri, pretējā gadījumā dažas pēdas iegūst nesakārtotību. Tālāk ir sniegta soli pa solim gudrā procedūra,

• Izdrukājiet PCB dizainu (2/3 kopijas) fotoattēlā/spīdīgā papīrā (izmantojiet labas kvalitātes printeri)
• Skenējiet PCB izkārtojumu, lai konstatētu, vai vara trasē nav neviendabīguma
• Izvēlieties labu PCB izkārtojumu, kuram nav nekādu defektu
• Izgrieziet izkārtojumu, izmantojot šķēres

Izkārtojuma dizaina faili ir norādīti zemāk.

5. darbība. Vara pārklājuma sagatavošana

PCB izgatavošanai es izmantoju vienpusēju vara pārklājumu. Šī ir galvenā PCB izgatavošanas izejviela. Tāpēc izvēlieties labas kvalitātes vara pārklājumu. Tālāk ir sniegta pakāpeniska procedūra,

• Paņemiet labas kvalitātes vara pārklājumu
• Atzīmējiet PCB izkārtojuma izmēru ar vara pārklājumu, izmantojot marķieri
• Izgrieziet vara pārklājumu caur marķējumiem, izmantojot zāģa asmeni
• Izlīdziniet PCB asās malas, izmantojot smilšpapīru vai failu
• Notīriet vara pusi, izmantojot smilšpapīru, un notīriet putekļus

6. darbība: toņu pārsūtīšana

Šajā solī mēs pārnesam PCB izkārtojumu ar vara pārklājumu, izmantojot siltuma pārneses metodi. Siltuma pārneses metodei kā siltuma avotu izmantoju dzelzs kasti. Procedūra ir sniegta zemāk,

• Vispirms ievietojiet PCB izkārtojumu ar vara pārklājumu tādā virzienā, kādā izkārtojums ir vērsts uz vara pusi
• Piestipriniet izkārtojumu savā vietā, izmantojot lentes
• Pārklājiet visu iestatījumu, izmantojot baltu papīru
• Uzklājiet dzelzs kasti vara pusē apmēram 10-15 minūtes
• Pēc sildīšanas pagaidiet, līdz tas atdziest
• Ievietojiet PCB ar papīru ūdens krūzē
• Pēc tam uzmanīgi noņemiet papīru no PCB (dariet to lēnām)
• Pēc tam ievērojiet to un pārliecinieties, ka tam nav defektu

7. darbība: kodināšana un tīrīšana

Tas ir ķīmisks process nevēlamā vara noņemšanai no vara plaķētā, pamatojoties uz PCB izkārtojumu. Šim ķīmiskajam procesam mums ir nepieciešams dzelzs hlorīda šķīdums (kodināšanas šķīdums). Šķīdums šķīdumā izšķīdina varu, kas nav maskēts. Tātad ar šo procesu mēs iegūstam PCB tāpat kā PCB izkārtojumā. Šī procesa procedūra ir sniegta zemāk.

• Paņemiet maskēto PCB, kas tika veikts iepriekšējā solī
• Paņemiet dzelzs hlorīda pulveri plastmasas kastē un izšķīdiniet ūdenī (pulvera daudzums nosaka koncentrāciju, augstāka koncentrācija nostiprina procesu, bet dažkārt tas sabojā ieteicamo PCB, ir vidēja koncentrācija)
• Iemērciet maskēto PCB šķīdumā
• Pagaidiet dažas stundas (regulāri pārbaudiet, vai kodināšana ir pabeigta vai ne) (saules gaisma arī nostiprina procesu)
• Pēc veiksmīgas kodināšanas pabeigšanas noņemiet masku, izmantojot smilšpapīru
• Atkal izlīdziniet malas
• Notīriet PCB

Mēs veicām PCB izgatavošanu

8. solis: lodēšana

SMD lodēšana ir nedaudz grūtāka nekā parastā caurumu lodēšana. Galvenie instrumenti šim darbam ir pincete un karstā gaisa pistole vai mikro lodāmurs. Iestatiet karstā gaisa pistoli 350 ° C temperatūrā. Pārkaršana kādu laiku sabojā komponentus. Tāpēc uz PCB uzklājiet tikai ierobežotu siltuma daudzumu. Procedūra ir sniegta zemāk.

• Notīriet PCB, izmantojot PCB tīrītāju (izopropilspirtu)
• Uzklājiet lodēšanas pastu uz visiem PCB paliktņiem
• Novietojiet visas sastāvdaļas uz spilventiņa, izmantojot pinceti, pamatojoties uz shēmu
• Vēlreiz pārbaudiet, vai visas sastāvdaļas ir pareizi vai nē
• Uzlieciet karstā gaisa pistoli ar mazu gaisa ātrumu (liels ātrums izraisa sastāvdaļu neatbilstību)
• Pārliecinieties, ka visi savienojumi ir labi
• Notīriet PCB, izmantojot IPA (PCB tīrītāja) šķīdumu
• Mēs veiksmīgi veicām lodēšanas procesu

Video par SMD lodēšanu ir sniegts iepriekš. Lūdzu, noskatieties to.

9. solis: galīgā montāža

Šajā posmā es saliku visas detaļas vienā izstrādājumā. Es pabeidzu PCB iepriekšējās darbībās. Šeit es ievietoju 2 PCB kosmētikas kastē. Aplauzuma kastes augšējā daļā es ievietoju LCD ekrānu. Šim nolūkam es izmantoju dažas skrūves. Tad es ievietoju PCB apakšējā daļā. Šeit tika izmantotas arī dažas skrūves PCB uzstādīšanai vietā. Li-ion akumulators ir novietots zem galvenās PCB. Vadības slēdža PCB novieto virs akumulatora, izmantojot divpusēju lenti. Vadības slēdža PCB iegūst no vecas Walkman PCB. PCB un LCD ekrāns ir savienoti, izmantojot mazus emaljētus vara vadus. Tas ir tāpēc, ka tas ir elastīgāks nekā parasts vads. Automātiskais ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis ir pievienots saliekamās puses tuvumā. Tātad, saliekot augšējo pusi, osciloskops tiek izslēgts. Šī ir montāžas detaļa.

10. darbība. Gatavs produkts

Iepriekš redzamajos attēlos redzams mans gatavais produkts.

Tas spēj izmērīt sinusa, kvadrātveida, trīsstūrveida viļņus. Osciloskopa izmēģinājuma brauciens ir parādīts videoklipā. Skaties. Tas ir ļoti noderīgi visiem, kam patīk Arduino. Man ļoti patīk. Tas ir satriecošs produkts. Kāds ir jūsu viedoklis? Lūdzu, komentējiet mani.

Ja jums patīk, lūdzu, atbalstiet mani.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par ķēdi, lūdzu, apmeklējiet manu BLOG lapu. Saite norādīta zemāk.

Lai iegūtu interesantākus projektus, apmeklējiet manu YouTube, Instructables un emuāru lapas.

Paldies, ka apmeklējāt manu projekta lapu.

Čau.

Uz tikšanos……..