DIY komplet osciloskopa - Vodič za sastavljanje i rješavanje problema: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Vrlo često mi je potrebno, prilikom projektiranja nekog elektronskog spravica, osciloskop da promatra prisutnost i oblik električnih signala. Do sada sam koristio stari sovjetski (1988.) jednokanalni analogni CRT osciloskop. I dalje je funkcionalan i obično je dovoljno dobar za korištene svrhe, ali je vrlo težak i nije ugodan za neke radove izvan kuće. Za njegovu zamjenu tražio sam jeftinu i sićušnu alternativu. Jedna je mogućnost bila dizajnirati opseg zasnovan na Arduinu, ali on ima nekoliko nedostataka - njegova analogna širina pojasa je prilično niska i uvijek se pri izradi nekog DIY projekta pojavljuje glavni problem - gdje spakirati sve ove elektroničke dijelove ili kako pronaći kućište lijepog izgleda. Ne posjedujem 3D štampač i za mene je jedina mogućnost korištenje standardnih futrola dostupnih na tržištu, što nije uvijek najbolje rješenje. Da bih izbjegao ove probleme, odlučio sam nabaviti komplet za osciloskop DIY. Nakon nekog istraživanja odlučio sam da će to biti JYETech DSO150 Shell. Vrlo je mali, dovoljno moćan (zasnovan na 32 -bitnom mikrokontroleru ARM Cortex STM32F103C8 - vrlo korisna stranica za ovaj čip: stm32duino), mogu ga staviti u džep i nositi ga posvuda. Komplet se može kupiti za ~ 30 USD na banggoodu, ebayu ili aliexpressu.

Ovo uputstvo govori o tome kako sastaviti komplet na pravi način, šta ne biste trebali učiniti i kako se očistiti od nevolja koje biste mogli stvoriti. Opisaću svo svoje montažno iskustvo hronološki.

Korak 1: Šta je unutra

Naručio sam komplet i nakon normalnog čekanja od oko mjesec dana komplet je konačno stigao. Bilo je lepo upakovano. Sadržavao je dva PCB -a sa lemljenim svim SMD uređajima. (Prilikom naručivanja takvog kompleta budite oprezni - postoji verzija kompleta u kojoj SMD uređaji nisu lemljeni, a ako nemate iskustva u lemljenju takvih uređaja - to bi vam mogao biti veliki izazov - bolje naručite komplet sa lemljenim). Kvalitet štampanih ploča je dobar - svi uređaji su označeni i lako se leme. Jedna od štampanih ploča je glavna - digitalna sa mikrokontrolerom. Tu smo povezali i 2.4 TFT LCD u boji; drugi je analogni - sadrži analogni ulazni krug. Tu je i lijepa plastična kutija, kratki kabel sonde i vodič za sastavljanje.

Moj savjet - prije početka sastavljanja - pročitajte priručnik. Nisam to uradio i upao sam u nevolje.

Korak 2: Počnimo …

Kao prvi korak preporučuje se testiranje digitalne ploče. Umetnuo sam 4 prekidača bez lemljenja. Našao sam 12V AC/DC adapter sa odgovarajućom DC utičnicom i koristio ga za testiranje ploče. Veoma velika greška! NE RADITE TO! U priručniku piše da maksimalni napon napajanja treba biti 9V! Vidio sam da se koristi linearni regulator AMS1117, koji mora preživjeti 15V i bio sam miran. UREDU. Na prvom testu nije pao. Pogledajte film.

Korak 3: Lemljenje …

Kao prvi sam lemio konektor testnog signala. Mora se prvo saviti. Pratite konektor za bateriju i prekidač za napajanje. Nakon toga dolazi 4 -polno zaglavlje (J2) za okretni davač. Time je lemljenje matične ploče završeno.

Korak 4: U nevolji sam

Na PCB -u postoji otpornik od 0 Ohma koji premošćuje prekidač za napajanje. Kako bi prekidač za napajanje bio funkcionalan, ovaj otpornik (R30) morate ukloniti. Lako uradjeno! Novi test … Ponovo sam isporučio glavnu ploču (12V) i uključio je pomoću prekidača za napajanje. Ekran je ostao beo. (pogledajte video). Nekoliko uzastopnih pokušaja nije promijenilo situaciju. Odjednom je iz čipa regulatora AMS1117 počeo izlaziti mali dim i paket se raznio. Raspakirao sam ga i stavio novi (malo sam ga imao u svom ličnom skladištu). Ponovo sam uključio ploču - opet bijeli ekran - bez pokretanja. Nakon 20 sekundi ponovo se pojavio plavi dim iz čipa regulatora i ponovo je izgorio. Uklonio sam ga sa ploče. Pomoću ohmmetra izmjerio sam otpor između dalekovoda spojenog na izlaz čipa AMS1117 i mase. Bilo je nula ohma. Nešto je ovdje krenulo potpuno pogrešno. Ploča je bila mrtva. Odlučio sam otkriti gdje je problem. Na ploči postoje dva čipa - STM32F103C8 i neki serijski memorijski čip. Jedan od njih nije uspio. Da provjerim koju sam koristio neuobičajenom metodom. Primijenio sam 3,3 V (što bi trebao biti normalni izlaz AMS1117 regulacijskog čipa) na dovodnu mrežu koristeći snažan izvor napajanja. Nakon nekoliko sekundi čip STM32F103C8 se jako zagrijao. To je bio problem. Morao je biti odlemljen sa PCB -a. Bio je to vrlo težak zadatak jer nisam mogao koristiti pištolj s vrućim zrakom - on bi odlepio sve okolne uređaje. Tada mi je pala na pamet ideja da odmrznem čip vlastitom toplinom - ponovo sam isporučio ploču i nakon jedne minute čip je bio toliko vruć da se lem počeo topiti. Nakon toga sam ga uklonio malim udarcem po donjoj strani ploče. Čip je jednostavno pao. Pomoću fitilja za lemljenje očistio sam lemne tragove čipa.

Odlučio sam pokušati popraviti ploču. Nakon uklanjanja neispravnog čipa, LCD ekran je ponovo zasvijetlio bijelo.

Naručio sam nekoliko čipova STM32F103C8 sa aliexpress -a. (4 čipa su bila ~ 3 USD) i nakon nekoliko sedmica čekanja stigli su. Jedan sam od njih lemio na ploču.

Sada - mora se programirati za oporavak funkcionalnosti. Ako su svi zadaci ispravno obavljeni - sve bi trebalo biti u redu. Postoji i mogućnost da se LCD ekran može oštetiti. Za to postoji i rješenje - takvo možete kupiti na aliexpressu. To je standardni 2,4 -inčni 37 -pinski TFT LCD u boji koji koristi ILI9341 kontroler. Provjerite i red pinova.

Kako programirati čip STM32F103C8 opisano je u sljedećem koraku.

Korak 5: Programiranje

Proces programiranja ARM čipa napisan je u priloženom dokumentu.

Pod ovom vezom možete preuzeti posljednji trepćući alat sa web lokacije STM.

Na slici možete vidjeti moje postavke. Priložio sam i heksadecimalnu datoteku koju sam koristio. Za posljednju verziju možete posjetiti web lokaciju JYETech. Za USB -serijsku komunikaciju koristio sam konvertor zasnovan na PL2303. FT323RL će također raditi. CH340g takođe. Prije programiranja ploče neki otpornici moraju biti odspojeni s ploče. (vidi dokument). Ne zaboravite ih ponovo lemiti kada sve bude spremno. Imao sam sreće i sve je ponovo prošlo dobro. Nastavio sam sa lemljenjem analogne ploče.

Korak 6: Ponovo lemljenje

Prvo morate zalemiti otpornike. Koristio sam ohmmetar da provjerim njihovu vrijednost umjesto koda boje. Na svaki lemljeni dio stavio sam oznaku na priručniku da znam gdje sam.

Nakon toga sam lemio keramičke kondenzatore, kondenzatore za podrezivanje, prekidač funkcija, kondenzatore elektrolita, BNC konektor, pin pin.

Korak 7: Rotacijski koder

Mora se lemiti na malu ploču. Budite vrlo oprezni pri lemljenju na odgovarajuću stranu PCB -a - u drugom slučaju opseg neće uspjeti.

Korak 8: Sklapanje

Sada smo spremni za montažu.

Prvo postavite LCD na namjensko mjesto. Prije toga sam uklonio zaštitnu foliju. Ispod opsega sam stavio nekoliko slojeva mekog kuhinjskog papira. Lagano savijte ravni kabel za LCD priključak i stavite glavnu ploču preko njega. Umetnite okretni davač u priključak zaglavlja i pričvrstite ga pomoću dva kratka vijka

Korak 9: Ugađanje

Sada se analogna ploča mora umetnuti kao što je prikazano na slici. Na ovaj način neki analogni naponi moraju se provjeriti pomoću voltmetra. Imajte na umu da neki od njih ovise o naponu napajanja (ovo sam pronašao). Napon zapisan u tabeli u koraku 4 priručnika mjeri se pri naponu napajanja 9,2V. Nakon toga se neka izobličenja signala (vidi gornju sliku) mogu ispraviti podešavanjem trim -kondenzatora. Pogledajte postupak u priručniku … i priloženom filmu.

Korak 10: Sklapanje i završni testovi

Sada je analogna ploča pričvršćena na donji poklopac. Obje ploče su spojene zajedničkim interfejsom pin-header-a. Ispravno mora biti umetnut ispitni terminal. Okvir gornjeg poklopca je postavljen. Imajte na umu da ako ga ne orijentirate ispravno, nećete moći zatvoriti okvir (ispravnu orijentaciju pogledajte na gornjoj slici). Kućište se zatvara i nakon toga učvršćuje pomoću 4 vijka. Kao posljednji korak, plastično dugme morate staviti preko osovine okretnog davača.

Opseg je sada spreman za upotrebu. Ima unutarnji generator testnih signala i ovaj signal se može koristiti za neka prilagođavanja i učenje. Funkcionalnost različitih gumba opisana je u priručniku. Kratki video prikazuje neke od funkcija. Jedan od njih prikazuje mnogo parametara signala u stvarnom vremenu, što u nekim slučajevima može biti vrlo korisno.

Hvala na pažnji i sretno s igranjem. Zabavite se uz ovu malu igračku - igračku za odrasle i mlade nakaze elektronike,