„Pasidaryk pats“osciloskopo rinkinys - surinkimo ir trikčių šalinimo vadovas: 10 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Kai kuriu kokią nors elektroninę programėlę, man labai dažnai reikia osciloskopo, kuris stebėtų elektros signalų buvimą ir formą. Iki šiol naudojau seną sovietinį (1988 m.) Vieno kanalo analoginį CRT osciloskopą. Jis vis dar veikia ir paprastai yra pakankamai geras tikslams, tačiau yra labai sunkus ir nepatogus kai kuriems darbams ne namuose. Jo pakeitimui ieškojau pigios ir mažos alternatyvos. Viena galimybė buvo suprojektuoti „Arduino“taikymo sritį, tačiau ji turi keletą trūkumų - jos analoginis pralaidumas yra gana mažas ir visada, kuriant kokį nors „pasidaryk pats“projektą, iškyla pagrindinė problema - kur supakuoti visas šias elektronines dalis arba kaip rasti gražiai atrodantį būstą. Aš neturiu 3D spausdintuvo ir man vienintelė galimybė yra naudoti rinkoje esančius standartinius dėklus, kurie ne visada yra geriausias sprendimas. Kad išvengčiau šių rūpesčių, nusprendžiau įsigyti „pasidaryk pats“osciloskopo rinkinį. Po kelių tyrimų nusprendžiau, kad tai bus „JYETech DSO150 Shell“. Jis yra labai mažas, pakankamai galingas (remiantis 32 bitų ARM Cortex mikrovaldikliu STM32F103C8 - labai naudinga svetainė šiam lustui: stm32duino), galiu įdėti į kišenę ir nešiotis visur. Rinkinį galima įsigyti už ~ 30 USD „banggood“, „ebay“ar „aliexpress“.

Ši instrukcija pasakoja, kaip teisingai surinkti rinkinį, ko neturėtumėte daryti ir kaip atsikratyti rūpesčių. Aš apibūdinsiu visą savo surinkimo patirtį chronologiniu būdu.

1 žingsnis: kas yra viduje

Aš užsisakiau rinkinį ir po įprasto maždaug mėnesio laukimo rinkinys pagaliau atvyko. Buvo gražiai supakuota. Jame buvo dvi PCB su visais SMD įrenginiais. (Užsakydami tokį rinkinį būkite atsargūs - yra rinkinio versija, kurioje SMD įrenginiai nėra lituojami, o jei neturite tokių prietaisų litavimo patirties - jums tai gali būti sunkus iššūkis - geriau užsisakyti rinkinys su lituotais). PCB kokybė yra gera - visi prietaisai pažymėti ir lengvai lituoti. Vienas iš PCB yra pagrindinis - skaitmeninis su mikrovaldikliu. Čia taip pat prijungėme spalvotą 2,4 colio TFT LCD ekraną; kitas yra analoginis - jame yra analoginės įvesties grandinės. Taip pat yra graži plastikinė dėžutė, trumpas zondo kabelis ir surinkimo vadovas.

Mano patarimas - prieš pradedant surinkimą - perskaitykite vadovą. Aš to nepadariau ir pateko į bėdą.

2 žingsnis: Pradėkime…

Pirmiausia rekomenduojama išbandyti skaitmeninę plokštę. Aš įdėjau 4 jungiklius be litavimo. Radau 12V kintamosios/nuolatinės srovės adapterį su tinkamu nuolatinės srovės lizdu ir panaudojau jį plokštės testavimui. Labai didelė klaida! NEDARYK TO! Vadove parašyta, kad maksimali maitinimo įtampa turi būti 9V! Mačiau, kad naudojamas linijinis reguliatorius buvo AMS1117, kuris turi išgyventi 15 V, ir aš buvau ramus. GERAI. Per pirmąjį bandymą tai nepavyko. Žiūrėti filmą.

3 žingsnis: litavimas…

Pirmiausia aš lituoju bandymo signalo jungtį. Pirmiausia jis turi būti sulenktas. Sekite akumuliatoriaus jungtį ir maitinimo jungiklį. Po to ateina sukamojo kodavimo įrenginio 4 kontaktų antraštė (J2). Tuo pagrindinės plokštės litavimas baigtas.

4 žingsnis: Aš turiu bėdų

PCB yra 0 omų rezistorius, jungiantis maitinimo jungiklį. Kad maitinimo jungiklis veiktų, šį rezistorių (R30) reikia nuimti. Lengvai padaryta! Naujas bandymas … Aš vėl tiekiau pagrindinę plokštę (12 V) ir įjungiau ją naudodami maitinimo jungiklį. Ekranas liko baltas. (žiūrėkite vaizdo įrašą). Keletas paskesnių bandymų situacijos nepakeitė. Staiga iš AMS1117 reguliatoriaus mikroschemos pradėjo sklisti nedideli dūmai ir susprogo pakuotė. Išpyliau ir įdėjau naują (asmeninėje saugykloje turėjau nedaug). Vėl įjungiau plokštę - vėl baltas ekranas - be įkrovos. Po 20 sekundžių vėl sklido mėlyni dūmai iš reguliatoriaus lusto ir jie vėl sudegė. Aš jį pašalinau iš lentos. Naudodamas ommetrą, išmatavau varžą tarp elektros linijos, prijungtos prie AMS1117 lusto išvesties, ir žemės. Tai buvo nulinis omas. Kažkas čia įvyko ne taip. Lenta buvo negyva. Aš nusprendžiau išsiaiškinti, kur yra problema. Lentoje yra du lustai - STM32F103C8 ir kai kurie serijinės atminties lustai. Vienam iš jų nepavyko. Norėdami patikrinti, kurį aš naudoju neįprastą metodą. Taikiau 3.3V (koks turėtų būti normalus AMS1117 reguliatoriaus lusto išėjimas) maitinimo linijoje, naudojant stiprų energijos šaltinį. Po kelių sekundžių STM32F103C8 mikroschema tapo labai karšta. Tai buvo problema. Jis turėjo būti išlydytas iš PCB. Tai buvo labai sunki užduotis, nes negalėjau naudoti karšto oro pistoleto - jis išlydytų visus aplinkinius prietaisus. Tada man kilo idėja išvirti mikroschemą savo šiluma - vėl tiekiau plokštę ir po minutės lustas buvo toks karštas, kad lydmetalis pradėjo tirpti. Po to jį pašalinau nedideliu smūgiu apatinėje lentos pusėje. Lustas tiesiog jautėsi žemyn. Naudodamas išlydymo dagtį, aš išvalau lusto litavimo takelius.

Aš nusprendžiau pabandyti pataisyti plokštę. Pašalinus sugedusį lustą, LCD ekranas vėl buvo apšviestas baltai.

Aš užsisakiau keletą STM32F103C8 lustų iš aliexpress. (4 lustai buvo ~ 3 USD) ir po kelių savaičių laukimo jie atvyko. Vieną iš jų esu litavęs lentoje.

Dabar - jis turi būti užprogramuotas, kad atkurtų funkcionalumą. Jei visos užduotys atliktos teisingai, viskas turėtų vėl būti gerai. Taip pat yra galimybė, kad LCD ekranas gali būti pažeistas. Tam taip pat yra sprendimas - tokį galite nusipirkti aliexpress. Tai standartinis 2,4 colio 37 kontaktų spalvotas TFT LCD, naudojant ILI9341 valdiklį. Taip pat patikrinkite kaiščių tvarką.

Kaip užprogramuoti mikroschemą STM32F103C8, aprašyta kitame žingsnyje.

5 žingsnis: programavimas

ARM lusto programavimo procesas yra parašytas pridedamame dokumente.

Pagal šią nuorodą galite atsisiųsti paskutinį mirksintį įrankį iš STM svetainės.

Nuotraukoje galite pamatyti mano nustatymus. Taip pat pridėjau šešiabriaunį failą, kurį naudojau. Paskutinę versiją galite aplankyti „JYETech“svetainėje. USB ir nuosekliajam ryšiui naudoju keitiklį, pagrįstą PL2303. FT323RL taip pat veiks. CH340g taip pat. Prieš programuojant plokštę, kai kurie rezistoriai turi būti atjungti nuo plokštės. (žr. dokumentą). Nepamirškite jų lituoti dar kartą, kai viskas bus paruošta. Man pasisekė ir vėl viskas gerai. Aš tęsiau analoginės plokštės litavimą.

6 žingsnis: vėl litavimas

Pirmiausia reikia lituoti rezistorius. Aš naudoju ommetrą, norėdamas patikrinti jų vertę, naudodamas spalvų kodą. Prie kiekvienos lituotos dalies ant vadovo uždedu ženklą, kad žinotų, kur esu.

Po to lituodavau keraminius kondensatorius, apipjaustymo kondensatorius, funkcijų jungiklį, elektrolitų kondensatorius, BNC jungtį, kaiščio antgalį.

7 žingsnis: rotacinis kodavimo įrenginys

Jis turi būti lituojamas ant mažos lentos. Būkite labai atsargūs, lituodami jį tinkamoje PCB pusėje - kitu atveju taikymo sritis nepavyks.

8 žingsnis: Surinkimas

Dabar mes pasiruošę surinkimui.

Pirmiausia įdėkite LCD į tam skirtą vietą. Prieš tai pašalinau apsauginį foliją. Į taikymo sritį įdėjau kelis sluoksnius minkšto virtuvinio popieriaus. Švelniai sulenkite plokščią LCD jungties kabelį ir uždėkite pagrindinę plokštę. Įkiškite sukamąjį kodavimo įrenginį į antraštės jungtį ir pritvirtinkite dviem trumpais varžtais

9 žingsnis: derinimas

Dabar analoginė plokštė turi būti įdėta taip, kaip parodyta paveikslėlyje. Tokiu būdu kai kurias analogines įtampas reikia patikrinti voltmetru. Atminkite, kad kai kurie iš jų priklauso nuo maitinimo įtampos (aš tai radau). Vadovo 4 žingsnio lentelėje parašytos įtampos matuojamos esant 9,2 V maitinimo įtampai. Po to kai kuriuos signalo iškraipymus (žr. Paveikslėlį aukščiau) galima ištaisyti sureguliuojant apipjaustymo kondensatorius. Žiūrėkite procedūrą vadove … ir pridėtame filme.

10 žingsnis: Surinkimas ir galutiniai bandymai

Dabar analoginė plokštė yra pritvirtinta apatiniame dangtelyje. Abi plokštes sujungia jų bendra kaiščių ir antraščių sąsaja. Prie kumščio reikia įkišti bandymo gnybtą. Uždėtas viršutinio dangčio rėmas. Atminkite, kad jei netinkamai orientuosite, negalėsite uždaryti dėžutės. (Teisingą orientaciją žr. Aukščiau esančiame paveikslėlyje). Korpusas uždarytas ir po to pritvirtintas 4 varžtais. Paskutiniame etape plastikinė rankenėlė turi būti uždėta ant sukamojo kodavimo veleno.

Dabar taikymo sritis yra paruošta naudoti. Jame yra vidinis bandymo signalo generatorius ir šis signalas gali būti naudojamas kai kuriems koregavimams ir mokymuisi. Įvairių rankenėlių funkcijos aprašytos vadove. Trumpas vaizdo įrašas parodo kai kurias funkcijas. Vienas iš jų rodo daug signalo parametrų realiu laiku, o tai kai kuriais atvejais gali būti labai naudinga.

Ačiū už dėmesį ir sėkmės žaidžiant. Linksminkitės su šiuo mažu žaisliuku - žaislu suaugusiems ir jauniems elektronikos keistuoliams,