Vizualizator džepnog signala (džepni osciloskop): 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Zdravo svima, Svi radimo toliko stvari svaki dan. Za svaki rad potreban je neki alat. To je za izradu, mjerenje, doradu itd. Dakle, za elektroničke radnike potrebni su alati poput lemilice, višemetara, osciloskopa itd. Na ovoj listi osciloskop je glavni alat za gledanje signala i mjerenje njegovih karakteristika. Ali glavni problem osciloskopa je taj što je težak, složen i skup. Dakle, ovo bi trebao biti san za početnike u elektronici. Stoga sam ovim projektom promijenio cijeli koncept osciloskopa i napravio manji koji je pristupačan za početnike. To znači da sam ovdje napravio džepni prijenosni sićušni osciloskop pod nazivom "Pocket Signal Visualizer". Ima 2,8 "TFT ekran za uvlačenje signala na ulazu i Li-ionsku ćeliju kako bi bio prenosiv. Sposoban je gledati do 1MHz, signal amplitude 10V. Dakle, ovo djeluje kao mali skalirani signal verzija našeg originalnog profesionalnog osciloskopa. Ovaj džepni osciloskop čini sve ljude pristupačnim osciloskopu.

Kako je ? Kakvo je vaše mišljenje ? Komentirajte me.

Za više detalja o ovom projektu posjetite moj BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Ovaj projekat je pokrenut od sličnog projekta na datoj web stranici pod nazivom bobdavis321.blogspot.com

Supplies

• ATMega 328 mikrokontroler
• ADC čip TLC5510
• 2.8 "TFT ekran
• Li-ion ćelija
• IC -ovi dati u dijagramu kola
• Kondenzatori, otpornici, diode itd. Dati u dijagramu kola
• Bakarno obložena žica za lemljenje
• Male emajlirane bakrene žice
• Prekidači za guzice itd.

Za detaljnu listu komponenti, pogledajte dijagram kola. Slike su date u sljedećem koraku.

Korak 1: Osnovni alati

Ovdje se projekt uglavnom koncentrirao na elektroniku. Dakle, alati koji se uglavnom koriste su elektronički alati. Alati koje sam koristio navedeni su u nastavku. Vi birate svoje omiljene alate.

Mikro lemilica, SMD stanica za lemljenje, višemetarski, osciloskop, pinceta, odvijači, kliješta, pile, turpije, ručne bušilice itd.

Slike alata su date gore.

Korak 2: Potpuni plan

Moj plan je napraviti prijenosni džepni osciloskop koji može prikazivati sve vrste valova. Prvo pripremam PCB, a zatim ga zatvaram u kućište. Za kućište koristim malu sklopivu kutiju za šminku. Sklopivo svojstvo povećava fleksibilnost ovog uređaja. Zaslon je u prvom dijelu, a ploča i upravljački prekidači u sljedećoj polovici. PCB je podijeljen na dva dijela kao frontalni PCB i glavni PCB. Osciloskop je sklopiv, pa za njega koristim automatski prekidač za uključivanje/isključivanje. Uključuje se kada se otvori i automatski se isključuje kada se zatvori. Li-ionska ćelija postavljena je ispod PCB-a. Ovo je moj plan. Pa prvo napravim dvije PCB -e. Sve komponente koje se koriste su SMD varijante. To drastično smanjuje veličinu PCB -a.

Korak 3: Dijagram kola

Potpuni dijagram kola dat je gore. Podijeljen je u dva odvojena kola kao prednji i glavni PCB. Krugovi su složeni jer sadrže mnogo IC -ova i drugih pasivnih komponenti. Na kraju, glavne komponente su sistem ulaznog prigušivača, multipleksor za izbor ulaza i ulazni bafer. Ulazni prigušivač se koristi za pretvaranje različitog ulaznog napona u željeni izlazni napon osciloskopa, stvarajući ovaj osciloskop sposoban za rad pri širokom rasponu ulaznih napona. Izrađuje se pomoću otporničkog razdjelnika potencijala, a kondenzator je spojen paralelno na svaki otpornik kako bi se povećao frekvencijski odziv (kompenzirani prigušivač). Multiplekser za odabir ulaza radi poput okretnog prekidača za odabir jednog ulaza s različitih ulaza prigušivača, ali ovdje se ulaz multipleksera bira digitalnim podacima iz glavnog procesora. Međuspremnik se koristi za povećanje snage ulaznog signala. Dizajnirano je upotrebom op-pojačala u konfiguraciji sljedbenika napona. Smanjuje učinak opterećenja signala zbog preostalih dijelova. Ovo su glavni dijelovi čela.

Za više detalja posjetite moj BLOG, Glavne štampane ploče sadrže ostale sisteme za digitalnu obradu. Uglavnom sadrži Li-ion punjač, Li-ion zaštitni krug, 5V pojačivački pretvarač, -ve generator napona, USB sučelje, ADC, visokofrekventni sat i glavni mikrokontroler. Krug Li-ion punjača koristio se za punjenje Li-ion ćelije sa starog mobilnog telefona na efikasan i inteligentan način. Koristi TP 4056 IC za punjenje ćelije s 5V iz mikro-USB priključka. To je detaljno objašnjeno u mom prethodnom BLOGU, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Sledeći je Li-ion zaštitni krug. Koristi se za zaštitu ćelije od kratkog spoja, preopterećenja itd. Objašnjava u mom jednom od prethodnih BLOG-a, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Sljedeći je pretvarač pojačanja 5V. Koristi se za pretvaranje napona ćelije od 3,7 V u 5 V radi boljeg rada digitalnih kola. Detalji kola su objašnjeni u mom prethodnom BLOGU, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Generator napona -ve koristi se za generiranje -ve 3.3V za rad op -amp -a. Proizvodi se pomoću kruga pumpe za punjenje. Dizajniran je pomoću 555 IC. Ožičen je kao oscilator za punjenje i pražnjenje kondenzatora u krugu pumpe za punjenje. Vrlo je dobro za slabu struju. USB interfejs povezuje računar sa našim mikrokontrolerom osciloskopa radi modifikacija firmvera. Sadrži jedan IC za ovaj proces pod nazivom CH340. ADC pretvara ulazni analogni signal u digitalni oblik pogodan za mikrokontroler. ADC IC koji se ovdje koristi je TLC5510. Radi se o ADC-u polubrzaca velike brzine. Sposoban je za rad pri visokim stopama uzorkovanja. Krug takta visoke frekvencije radi na frekvenciji od 16 MHz. On daje potrebne signale takta za ADC čip. Dizajniran je korištenjem NOT gate IC i kristala od 16 MHZ i nekih pasivnih komponenti. Objašnjeno je detaljno u mom BLOGU, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Glavni mikrokontroler koji se ovdje koristi je ATMega328 AVR mikrokontroler. To je srce ovog kola. Hvata i pohranjuje podatke iz ADC -a. Zatim pokreće TFT ekran za prikaz ulaznog signala. Prekidači za kontrolu ulaza su takođe povezani sa ATMega328. Ovo je osnovno podešavanje hardvera.

Za više detalja o krugu i njegovom dizajnu posjetite moj BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Korak 4: Dizajn PCB -a

Ovdje koristim samo SMD komponente za cijeli krug. Stoga su dizajn i daljnji proces pomalo složeni. Ovdje se dijagram sklopa i izgled PCB -a stvaraju pomoću EasyEDA internetske platforme. To je vrlo dobra platforma koja sadrži sve biblioteke komponenti. Dva PCB -a se stvaraju zasebno. Neiskorišteni prostori u tiskanim pločama prekriveni su spojem na uzemljenje kako bi se izbjegli neželjeni problemi s bukom. Debljina bakrenih tragova je vrlo mala, pa za štampanje izgleda upotrijebite kvalitetan pisač, inače će neki tragovi doći do diskontinuiteta. Koračna procedura je navedena u nastavku,

• Odštampajte dizajn PCB -a (2/3 kopije) u foto/sjajni papir (koristite štampač dobrog kvaliteta)
• Skenirajte raspored PCB-a za eventualne nedostatke u tragu bakra
• Odaberite dobar raspored PCB -a koji nema nedostataka
• Izrežite izgled pomoću škara

Datoteke dizajna izgleda date su u nastavku.

Korak 5: Priprema presvučena bakrom

Za izradu PCB-a koristim jednostrano obložene bakrom. Ovo je glavna sirovina za izradu PCB -a. Zato odaberite kvalitetan bakar obložen. Postepeni postupak dat je u nastavku,

• Uzmite kvalitetan bakar
• Označite dimenziju rasporeda PCB-a u bakrenom sloju pomoću markera
• List nožače izrežite bakar presvučene oznake
• Izgladite oštre rubove tiskane ploče pomoću brusnog papira ili turpije
• Očistite bakrenu stranu brusnim papirom i uklonite prašinu

Korak 6: Prijenos tonova

Ovdje u ovom koraku prenosimo raspored PCB-a u bakreno obloženu metodu prijenosa topline. Za prijenos topline koristim željeznu kutiju kao izvor topline. Postupak je dat u nastavku,

• Prvo postavite raspored PCB-a u bakar obložene u orijentaciji u kojoj je raspored okrenut prema bakrenoj strani
• Popravite izgled na njegovom položaju pomoću traka
• Pokrijte cijelu postavku bijelim papirom
• Nanesite željeznu kutiju na bakrenu stranu oko 10-15 minuta
• Nakon zagrijavanja sačekajte neko vrijeme da se ohladi
• Stavite PCB sa papirom u šolju vode
• Zatim pažljivo uklonite papir s PCB -a (učini to polako)
• Zatim ga promatrajte i uvjerite se da nema nedostataka

Korak 7: Nagrizanje i čišćenje

To je hemijski postupak za uklanjanje neželjenog bakra iz bakarnog sloja na osnovu rasporeda PCB -a. Za ovaj kemijski proces potrebna nam je otopina željezovog klorida (otopina za jetkanje). U rastvoru se rastvori neomaskirani bakar. Dakle, ovim procesom dobivamo PCB kao u rasporedu PCB -a. Postupak ovog procesa dat je u nastavku.

• Uzmite maskiranu PCB ploču koja je učinjena u prethodnom koraku
• Uzmite prah željezovog klorida u plastičnu kutiju i otopite ga u vodi (količina praha određuje koncentraciju, veća koncentracija pričvršćuje proces, ali ponekad ošteti preporučeni PCB je srednje koncentracije)
• Uronite maskirani PCB u otopinu
• Sačekajte nekoliko sati (redovno proveravajte da li je jetkanje završeno ili ne) (sunčeva svetlost takođe učvršćuje proces)
• Nakon uspješnog jetkanja uklonite masku pomoću brusnog papira
• Ponovo zagladite rubove
• Očistite PCB

Završili smo izradu PCB -a

Korak 8: Lemljenje

SMD lemljenje je malo teže od običnog lemljenja kroz rupe. Glavni alati za ovaj posao su pinceta i pištolj sa toplim zrakom ili mikro lemilica. Postavite pištolj za topli vazduh na 350C temp. Pregrijavanjem neko vrijeme oštetite komponente. Zato primjenjujte samo ograničenu količinu topline na PCB. Postupak je dat u nastavku.

• Očistite PCB pomoću sredstva za čišćenje PCB-a (izo-propil alkohol)
• Nanesite pastu za lemljenje na sve jastučiće u PCB -u
• Stavite sve komponente na podlogu pomoću pincete na osnovu dijagrama kola
• Dvaput proverite da li su sve komponente ispravne ili ne
• Nanesite pištolj za vrući zrak pri maloj brzini zraka (velika brzina uzrokuje pogrešno poravnanje komponenti)
• Uvjerite se da su sve veze dobre
• Očistite PCB pomoću otopine IPA (za čišćenje PCB -a)
• Uspješno smo obavili proces lemljenja

Video o SMD lemljenju dat je gore. Molim vas, pazite.

Korak 9: Konačno sastavljanje

Ovdje u ovom koraku sastavljam cijele dijelove u jedan proizvod. Dovršio sam PCB -ove u prethodnim koracima. Ovdje stavljam 2 PCB -a u kutiju za šminku. Na gornju stranu šminke stavljam LCD ekran. Za to koristim neke vijke. Zatim postavljam PCB -ove u donji dio. Ovdje smo također koristili neke vijke za postavljanje PCB -a na mjesto. Li-ion baterija je postavljena ispod glavne štampane ploče. PCB upravljačkog prekidača postavljen je iznad baterije pomoću dvostrane trake. PCB upravljačkog prekidača je nabavljen sa stare Walkman PCB -a. PCB -i i LCD ekran povezani su malim emajliranim bakrenim žicama. To je zato što je fleksibilniji od obične žice. Automatski prekidač za uključivanje/isključivanje spojen je blizu preklopne strane. Dakle, kada smo preklopili gornju stranu, isključujemo osciloskop. Ovo su detalji sastavljanja.

Korak 10: Gotov proizvod

Gornje slike prikazuju moj gotov proizvod.

Sposoban je mjeriti sinusne, kvadratne, trokutaste valove. Probni rad osciloskopa prikazan je u videu. Pazi. Ovo je vrlo korisno za sve koji vole Arduino. Sviđa mi se jako. Ovo je odličan proizvod. Kakvo je vaše mišljenje? Komentirajte me.

Ako vam se sviđa, podržite me.

Za više detalja o strujnom krugu posjetite moju BLOG stranicu. Link dat ispod.

Za još zanimljivih projekata posjetite moje stranice YouTube, Instructables i Blog.

Hvala što ste posjetili stranicu mog projekta.

Bye.

Vidimo se opet……..