Kišeninio signalo vizualizatorius (kišeninis osciloskopas): 10 žingsnių (su nuotraukomis)

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

Sveiki visi, Mes visi kasdien darome tiek daug dalykų. Kiekvienam darbui ten reikia tam tikrų įrankių. Tai yra gaminimas, matavimas, apdaila ir tt. Taigi elektronikos darbuotojams jiems reikia tokių įrankių kaip lituoklis, daugiametris, osciloskopas ir tt Šiame sąraše osciloskopas yra pagrindinis signalas ir matuoja jo charakteristikas. Tačiau pagrindinė osciloskopo problema yra ta, kad jis yra sunkus, sudėtingas ir brangus. Taigi, tai bus elektronikos pradedančiųjų svajonė. Taigi šiuo projektu aš pakeičiu visą osciloskopo koncepciją ir sukuriu mažesnę, kuri būtų prieinama pradedantiesiems. Tai reiškia, kad čia aš padariau kišeninį nešiojamą mažą osciloskopą, pavadintą „Pocket Signal Visualizer“. Jis turi 2,8 colio TFT ekraną, skirtą įvesties signalui įvesti, ir ličio jonų elementą, kad jis būtų nešiojamas. Jis gali peržiūrėti iki 1MHz, 10V amplitudės signalą. Taigi tai veikia kaip mažas mastelis originalus profesionalus osciloskopas. Šis kišeninis osciloskopas leidžia visiems žmonėms naudotis osciloskopu.

Kaip tai? Kokia Jūsų nuomonė ? Komentuok man.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie šį projektą, apsilankykite mano BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Šis projektas inicijuojamas iš panašaus projekto duotoje svetainėje, pavadintoje bobdavis321.blogspot.com

Prekės

• ATMega 328 mikrovaldiklis
• ADC lustas TLC5510
• 2,8 colio TFT ekranas
• Ličio jonų ląstelė
• IC pateikiami grandinės schemoje
• Kondensatoriai, rezistoriai, diodai ir kt., Nurodyti schemoje
• Variu plakiruota, litavimo viela
• Mažos emaliuotos varinės vielos
• Stumti užpakaliniai jungikliai ir kt.

Išsamų komponentų sąrašą rasite grandinės schemoje. Vaizdai pateikiami kitame žingsnyje.

1 žingsnis: esminiai įrankiai

Čia projektas daugiausia buvo sutelktas į elektronikos pusę. Taigi dažniausiai naudojamos elektroninės priemonės. Mano naudojami įrankiai pateikti žemiau. Jūs pasirenkate mėgstamus įrankius.

Mikro lituoklis, SMD litavimo stotis, kelių metrų, osciloskopas, pincetai, atsuktuvai, replės, pjūklas, failai, rankinis gręžtuvas ir kt.

Įrankių vaizdai pateikti aukščiau.

2 žingsnis: Visas planas

Mano planas yra padaryti nešiojamąjį kišeninį osciloskopą, kuris galėtų rodyti visų tipų bangas. Pirmiausia paruošiu PCB, o tada uždedu į korpusą. Korpusui naudoju mažą sulankstomą makiažo dėžutę. Sulankstoma savybė padidina šio įrenginio lankstumą. Ekranas yra pirmoje dalyje, o plokštė ir valdymo jungikliai - kitoje pusėje. PCB yra padalintas į dvi dalis kaip pagrindo PCB ir pagrindinė PCB. Osciloskopas yra sulankstomas, todėl naudoju automatinį įjungimo/išjungimo jungiklį. Jis įsijungia atidarius ir automatiškai išsijungia uždarius. Ličio jonų elementas dedamas žemiau PCB. Tai mano planas. Taigi pirmiausia gaminu du PCB. Visi naudojami komponentai yra SMD variantai. Tai žymiai sumažina PCB dydį.

3 žingsnis: grandinės schema

Visa schema pateikta aukščiau. Jis yra padalintas į dvi atskiras grandines kaip priekinis ir pagrindinis PCB. Grandinės yra sudėtingos, nes jose yra daug IC ir kitų pasyvių komponentų. Pagrindinėje dalyje pagrindiniai komponentai yra įvesties slopintuvų sistema, įvesties pasirinkimo multiplekseris ir įvesties buferis. Įvesties slopintuvas naudojamas skirtingai įvesties įtampai konvertuoti į norimą osciloskopo išėjimo įtampą, jis sukuria šį osciloskopą, galintį dirbti esant įvairioms įėjimo įtampoms. Jis pagamintas naudojant varžinį potencialo daliklį, o kondensatorius yra prijungtas lygiagrečiai prie kiekvieno rezistoriaus, kad padidėtų dažnio atsakas (kompensuojamas slopintuvas). Įvesties pasirinkimo multipleksorius veikia kaip sukamasis jungiklis, kad būtų galima pasirinkti vieną įvestį iš skirtingo slopintuvo įvesties, tačiau čia multiplekserio įvestis parenkama naudojant pagrindinio procesoriaus skaitmeninius duomenis. Buferis naudojamas įvesties signalo galiai padidinti. Jis sukurtas naudojant op-amp įtampos sekimo konfigūracijoje. Dėl likusių dalių jis sumažina signalo apkrovos efektą. Tai yra pagrindinės lapo galo dalys.

Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite mano BLOG, Pagrindinėse PCB yra kitos skaitmeninio apdorojimo sistemos. Jame daugiausia yra ličio jonų įkroviklis, apsaugos nuo ličio jonų grandinė, 5V padidinimo keitiklis, -ve įtampos generatorius, USB sąsaja, ADC, aukšto dažnio laikrodis ir pagrindinis mikrovaldiklis. Ličio jonų įkroviklio grandinė naudojama efektyviai ir protingai įkrauti ličio jonų elementą iš senojo mobiliojo telefono. Jis naudoja TP 4056 IC, kad įkrautų ląstelę iš 5 V iš „micro-USB“prievado. Tai išsamiai paaiškinta mano ankstesniame BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Kitas yra ličio jonų apsaugos grandinė. Jis naudojamas apsaugoti ląstelę nuo trumpojo jungimo, per didelio įkrovimo ir tt. Kitas yra 5V padidinimo keitiklis. Jis naudojamas 3,7 V elemento įtampai konvertuoti į 5 V, kad skaitmeninės grandinės veiktų geriau. Išsami grandinės informacija paaiškinta mano ankstesniame BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. -Ve įtampos generatorius naudojamas generuoti -ve 3.3V, kad veiktų op -amp. Jis generuojamas naudojant įkrovimo siurblio grandinę. Jis sukurtas naudojant 555 IC. Jis yra prijungtas kaip osciliatorius, skirtas įkrauti ir iškrauti kondensatorius įkrovimo siurblio grandinėje. Tai labai gerai tinka silpnai srovei. USB sąsaja sujungia kompiuterį su mūsų osciloskopo mikrovaldikliu, kad būtų galima pakeisti programinę įrangą. Jame yra vienas šio proceso IC, pavadintas CH340. ADC konvertuoja įvesties analoginį signalą į skaitmeninę formą, tinkančią mikrovaldikliui. Čia naudojamas ADC IC yra TLC5510. Tai didelės spartos pusiau blykstės tipo ADC. Jis gali dirbti dideliu mėginių ėmimo greičiu. Aukšto dažnio laikrodžio grandinė veikia 16 MHz dažniu. Jis suteikia būtinus ADC lusto laikrodžio signalus. Jis sukurtas naudojant NOT vartų IC ir 16 MHZ kristalą bei kai kuriuos pasyvius komponentus. Tai išsamiai paaiškinta mano BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Pagrindinis čia naudojamas mikrovaldiklis yra „ATMega328 AVR“mikrovaldiklis. Tai yra šios grandinės širdis. Jis užfiksuoja ir saugo duomenis iš ADC. Tada jis vairuoja TFT ekraną, kad būtų rodomas įvesties signalas. Įvesties valdymo jungikliai taip pat prijungti prie „ATMega328“. Tai yra pagrindinė aparatūros sąranka.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie grandinę ir jos dizainą, apsilankykite mano BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

4 žingsnis: PCB projektavimas

Čia aš naudoju tik SMD komponentus visai grandinei. Taigi dizainas ir tolesnis procesas yra šiek tiek sudėtingi. Čia schema ir PCB išdėstymas yra sukurti naudojant „EasyEDA“internetinę platformą. Tai labai gera platforma, kurioje yra visos komponentų bibliotekos. Abi PCB yra sukurtos atskirai. Nepanaudotos PCB vietos yra padengtos antžeminiu ryšiu, kad būtų išvengta nepageidaujamų triukšmo problemų. Vario pėdsakų storis yra labai mažas, todėl naudokite geros kokybės spausdintuvą, kad išspausdintumėte maketą, kitaip kai kurie pėdsakai išnyks. Žingsnis išmintinga procedūra pateikta žemiau,

• Spausdinkite PCB dizainą (2/3 kopijos) į nuotrauką/blizgantį popierių (naudokite geros kokybės spausdintuvą)
• Nuskaitykite PCB išdėstymą, ar nėra vario pėdsakų netolygumų
• Pasirinkite gerą PCB išdėstymą, kuriame nėra jokių defektų
• Iškirpkite maketą žirklėmis

Maketo dizaino failai pateikti žemiau.

5 žingsnis: Paruošimas variu

PCB gamybai naudoju vienpusį varį. Tai yra pagrindinė PCB gamybos žaliava. Taigi pasirinkite geros kokybės varį. Žemiau pateikiama žingsnis po žingsnio procedūra,

• Paimkite geros kokybės varį
• Naudodami žymeklį pažymėkite vario apdangale PCB išdėstymo matmenis
• Perpjaukite variu padengtą ženklą naudodami pjūklo ašmenis
• Išlyginkite aštrius PCB kraštus naudodami švitrinį popierių arba failą
• Vario pusę nuvalykite švitriniu popieriumi ir pašalinkite dulkes

6 žingsnis: tonų perkėlimas

Šiame etape mes perkeliame PCB išdėstymą į varį, padengtą šilumos perdavimo metodu. Šilumos perdavimo būdui kaip šilumos šaltinį naudoju geležinę dėžę. Procedūra pateikta žemiau,

• Pirmiausia padėkite PCB išdėstymą variu, padengtą taip, kad išdėstymas būtų nukreiptas į vario pusę
• Naudodami juostas pritvirtinkite išdėstymą savo padėtyje
• Uždenkite visą sąranką baltu popieriumi
• Geležies dėžutę uždėkite ant vario pusės maždaug 10-15 minučių
• Po kaitinimo palaukite, kol atvės
• Įdėkite PCB su popieriumi į puodelį vandens
• Tada atsargiai ranka išimkite popierių iš PCB (darykite tai lėtai)
• Tada stebėkite ir įsitikinkite, kad nėra defektų

7 žingsnis: ėsdinimas ir valymas

Tai cheminis procesas, skirtas nepageidaujamam variui pašalinti iš vario plakiruoto pagal PCB išdėstymą. Šiam cheminiam procesui mums reikia geležies chlorido tirpalo (ėsdinimo tirpalo). Tirpalas ištirpina neužmaskuotą varį. Taigi šiuo procesu mes gauname PCB, kaip ir PCB išdėstymas. Šio proceso procedūra pateikta žemiau.

• Paimkite užmaskuotą PCB, kuri buvo atlikta ankstesniame žingsnyje
• Paimkite geležies chlorido miltelius į plastikinę dėžę ir ištirpinkite vandenyje (miltelių kiekis lemia koncentraciją, didesnė koncentracija sutvirtina procesą, bet kartais jis sugadina rekomenduojamą vidutinės koncentracijos PCB)
• Į tirpalą panardinkite užmaskuotą PCB
• Palaukite kelias valandas (reguliariai tikrinkite, ar ėsdinimas baigtas, ar ne) (saulės šviesa taip pat pritvirtina procesą)
• Baigę sėkmingą ėsdinimą, nuimkite kaukę naudodami švitrinį popierių
• Vėl išlyginkite kraštus
• Išvalykite PCB

Mes padarėme PCB gamybą

8 žingsnis: litavimas

SMD litavimas yra šiek tiek sunkesnis nei įprastas per skylių litavimą. Pagrindinės šio darbo priemonės yra pincetas ir karšto oro pistoletas arba mikro lituoklis. Nustatykite karšto oro pistoletą 350 ° C temperatūroje. Per ilgas kaitinimas sugadina komponentus. Taigi PCB naudokite tik ribotą šilumos kiekį. Procedūra pateikta žemiau.

• Išvalykite PCB naudodami PCB valiklį (izopropilo alkoholį)
• Ant visų PCB pagalvėlių užtepkite litavimo pastos
• Įdėkite visus komponentus į pagalvėlę, naudodami pincetą pagal schemą
• Dar kartą patikrinkite, ar visos sudedamosios dalys yra teisingos, ar ne
• Naudokite karšto oro pistoletą mažu oro greičiu (dėl didelio greičio komponentai nesutampa)
• Įsitikinkite, kad visos jungtys yra geros
• Išvalykite PCB naudodami IPA (PCB valiklis) tirpalą
• Sėkmingai atlikome litavimo procesą

Vaizdo įrašas apie SMD litavimą pateiktas aukščiau. Prašome žiūrėti.

9 žingsnis: galutinis surinkimas

Šiame etape aš surenku visas dalis į vieną produktą. Aš baigiau PCB atlikdamas ankstesnius veiksmus. Čia aš įdedu 2 PCB į makiažo dėžutę. Viršutinėje makiažo dėžutės pusėje įdedu LCD ekraną. Tam naudoju kai kuriuos varžtus. Tada įdedu PCB į apatinę dalį. Čia taip pat buvo naudojami kai kurie varžtai, skirti pritvirtinti PCB. Ličio jonų baterija dedama po pagrindine PCB. Valdymo jungiklis PCB dedamas virš akumuliatoriaus, naudojant dvipusę juostą. Valdymo jungiklio PCB yra gautas iš senos „Walkman“PCB. PCB ir LCD ekranas yra sujungti naudojant mažus emaliuotus varinius laidus. Taip yra todėl, kad jis yra lankstesnis nei įprasta viela. Automatinis įjungimo/išjungimo jungiklis prijungtas prie sulankstomos pusės. Taigi, kai sulenkiame viršutinę pusę, osciloskopas išjungiamas. Tai yra surinkimo detalės.

10 žingsnis: paruoštas produktas

Aukščiau pateikti paveikslėliai rodo mano gatavą produktą.

Jis gali išmatuoti sinusines, kvadratines, trikampes bangas. Osciloskopo bandymas parodytas vaizdo įraše. Ziurek. Tai labai naudinga visiems, kuriems patinka „Arduino“. Man tai labai patinka. Tai nuostabus produktas. Kokia Jūsų nuomonė? Prašau pakomentuoti mane.

Jei jums tai patinka, palaikykite mane.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie grandinę, apsilankykite mano BLOG puslapyje. Žemiau pateikta nuoroda.

Norėdami gauti daugiau įdomių projektų, apsilankykite mano „YouTube“, „Instructables“ir „Blog“puslapiuose.

Ačiū, kad apsilankėte mano projekto puslapyje.

Ate.

Iki pasimatymo……..