DIY -oskilloskooppisarja - kokoamis- ja vianmääritysopas: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tarvitsen hyvin usein, kun suunnittelen jotakin elektronista laitetta, oskilloskooppia tarkkailemaan sähköisten signaalien läsnäoloa ja muotoa. Tähän asti olen käyttänyt vanhaa Neuvostoliiton (vuosi 1988) yksikanavaista analogista CRT -oskilloskooppia. Se on edelleen toimiva ja yleensä riittävän hyvä käyttötarkoituksiin, mutta se on erittäin painava eikä mukava joihinkin töihin kodin ulkopuolella. Sen korvaamiseksi etsin halpaa ja pientä vaihtoehtoa. Yksi mahdollisuus oli suunnitella Arduino -pohjainen ulottuvuus, mutta sillä on vähän haittoja - sen analoginen kaistanleveys on melko alhainen ja aina, kun jotakin DIY -projektia tehtäessä esiintyy pääongelma - mihin kaikki nämä elektroniset osat pakata tai miten löytää komean näköinen kotelo. En omista 3D -tulostinta, ja minulle ainoa mahdollisuus on käyttää markkinoilla olevia vakiokoteloita, mikä ei aina ole paras näköinen ratkaisu. Näiden ongelmien välttämiseksi päätin hankkia DIY -oskilloskooppisarjan. Jonkin tutkimuksen jälkeen päätin, että se olisi JYETech DSO150 Shell. Se on hyvin pieni, riittävän tehokas (perustuu ARM Cortex 32 -bittiseen mikro -ohjaimeen STM32F103C8 - erittäin hyödyllinen sivusto tälle sirulle: stm32duino), voin laittaa taskuun ja kantaa sitä kaikkialla. Paketin voi ostaa ~ 30 USD hintaan banggood, ebay tai aliexpress.

Tässä ohjeessa kerrotaan, miten voit koota sarjan oikein, mitä sinun ei pitäisi tehdä ja kuinka päästä eroon ongelmista. Kuvailen kokoamiskokemukseni kronologisella tavalla.

Vaihe 1: Mitä on sisällä

Tilasin sarjan ja normaalin noin kuukauden odottelun jälkeen paketti saapui vihdoin. Se oli mukavasti pakattu. Se sisälsi kaksi piirilevyä ja kaikki SMD -laitteet juotettuna. (Kun tilaat tällaisen sarjan, ole varovainen - sarjasta on olemassa versio, jossa SMD -laitteita ei ole juotettu, ja jos sinulla ei ole kokemusta tällaisten laitteiden juottamisesta - se voi olla raskasta sinulle - tilaa paremmin sarja juotettujen kanssa). Piirilevyjen laatu on hyvä - kaikki laitteet on merkitty ja helppo juottaa. Yksi piirilevyistä on tärkein - digitaalinen mikrokontrollerilla. Siellä olemme myös liittäneet värillisen 2,4 tuuman TFT -nestekidenäytön; toinen on analoginen - se sisältää analogisen tulopiirin. Mukana on myös mukava muovilaatikko, lyhyt anturikaapeli ja asennusopas.

Neuvoni - lue käyttöohje ennen kokoonpanon aloittamista. En tehnyt sitä ja jouduin vaikeuksiin.

Vaihe 2: Aloitetaan…

Ensimmäisenä vaiheena suositellaan digitaalisen levyn testaamista. Olen asettanut neljä kytkintä ilman juottamista. Olen löytänyt 12 V AC/DC -sovittimen, jossa on oikea DC -pistorasia, ja testasin sitä levyn avulla. Erittäin suuri virhe! ÄLÄ TEE SITÄ! Käsikirjassa on kirjoitettu, että suurin syöttöjännite on 9V! Näin, että käytetty lineaarinen säädin oli AMS1117, jonka täytyy kestää 15 V ja olin rauhallinen. OK. Ensimmäisessä kokeessa se ei epäonnistunut. Katso elokuva.

Vaihe 3: Juotos …

Ensimmäisenä olen juottanut testisignaalin liittimen. Se on ensin taivutettava. Noudata akkuliitintä ja virtakytkintä. Tämän jälkeen tulee 4 -nastainen otsikko (J2) pyörivälle anturille. Näin emolevyn juottaminen on päättynyt.

Vaihe 4: Olen vaikeuksissa

Piirilevyssä on 0 ohmin vastus, joka yhdistää virtakytkimen. Jotta virtakytkin toimisi, tämä vastus (R30) on poistettava. Helppo tehdä! Uusi testi… Olen toimittanut emolevyn uudelleen (12 V) ja kytkenyt sen päälle virtakytkimellä. Näyttö pysyi valkoisena. (katso video). Harvat peräkkäiset yritykset eivät muuttaneet tilannetta. Yhtäkkiä pieni savu alkoi tulla ulos AMS1117 -säätimen sirusta ja se pakkaus räjähti. Purin sen juotoksesta ja laitoin uuden (minulla oli vain muutama henkilökohtaisessa varastossani). Käynnistin levyn uudelleen - jälleen valkoinen näyttö - ei käynnistystä. 20 sekunnin kuluttua tuli jälleen sinistä savua säätimen sirusta ja se palaa uudelleen. Poistin sen levyltä. Ohmimittarilla olen mitannut AMS1117 -sirun ulostuloon kytketyn voimalinjan ja maan välisen resistanssin. Se oli nollaohmia. Jotain meni tässä täysin pieleen. Lauta oli kuollut. Päätin selvittää, missä ongelma on. Taululla on kaksi sirua - STM32F103C8 ja joitakin sarjamuistisiruja. Yksi heistä epäonnistui. Tarkistaakseni, mitä käytin epätavallista menetelmää. Käytin 3,3 V: n (minkä pitäisi olla AMS1117 -säätimen sirun normaali lähtö) syöttöjohtoon käyttämällä vahvaa virtalähdettä. Muutaman sekunnin kuluttua STM32F103C8 -siru tuli erittäin kuumaksi. Se oli ongelma. Se oli purettava piirilevystä. Se oli erittäin vaikea tehtävä, koska en voinut käyttää kuumailmapistoolia - se sulattaisi kaikki ympäröivät laitteet. Sitten minulle tuli ajatus sulattaa siru omalla lämmöllä - toimitin levyn uudelleen ja minuutin kuluttua siru oli niin kuuma, että juote alkoi sulaa. Sen jälkeen poistin sen pienellä potkulla levyn alareunaan. Siru tuntui yksinkertaisesti alaspäin. Puhdistin juottavan sydänlangan avulla juotinkiskot sirulle.

Päätin yrittää korjata levyn. Epäonnistuneen sirun poistamisen jälkeen LCD -näyttö valaistiin jälleen valkoiseksi.

Olen tilannut muutamia STM32F103C8 -siruja aliexpressistä. (4 pelimerkkiä olivat ~ 3 USD) ja muutaman viikon odottamisen jälkeen ne ovat saapuneet. Olen juottanut yhden niistä taululle.

Nyt - se on ohjelmoitava palauttamaan toiminnot. Jos kaikki tehtävät on tehty oikein - kaiken pitäisi olla taas kunnossa. LCD -näyttö voi myös vaurioitua. Siihen on myös saatavilla ratkaisu - voit ostaa sellaisen aliexpressistä. Se on vakiona 2,4 37 -nastainen värillinen TFT -nestekidenäyttö, jossa käytetään ILI9341 -ohjainta. Tarkista myös nastojen järjestys.

STM32F103C8 -sirun ohjelmointi on kuvattu seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 5: Ohjelmointi

ARM -sirun ohjelmointiprosessi on kirjoitettu liitteenä olevaan asiakirjaan.

Tämän linkin alta voit ladata viimeisen välkkyvän työkalun STM -sivustolta.

Näet kokoonpanoni kuvasta. Olen liittänyt myös hex -tiedoston, jota käytin. Viimeisen version löydät JYETechin sivustolta. USB -sarjaliikenteeseen olen käyttänyt PL2303 -pohjaista muunninta. FT323RL toimii myös. CH340g samoin. Ennen piirilevyn ohjelmointia jotkut vastukset on irrotettava kortista. (katso asiakirja). Älä unohda juottaa niitä uudelleen, kun kaikki on valmis. Minulla kävi tuuri ja kaikki meni taas hyvin. Jatkoin analogisen levyn juottamista.

Vaihe 6: Jälleen juottaminen

Ensin on juotettava vastukset. Olen käyttänyt ohmimittaria niiden arvon tarkistamiseen värikoodin avulla. Jokaiseen juotettuun osaan laitan merkin käsikirjaan tietääkseni missä olen.

Sen jälkeen juotin keraamiset kondensaattorit, trimmauskondensaattorit, toimintokytkimen, elektrolyyttikondensaattorit, BNC -liittimen, nastan otsikon.

Vaihe 7: Kiertokooderi

Se on juotettava pienelle levylle. Ole erittäin varovainen juotettaessa se PCB: n oikealle puolelle - muussa tapauksessa laajuus epäonnistuu.

Vaihe 8: Kokoaminen

Nyt olemme valmiita kokoonpanoon.

Aseta LCD -näyttö ensin sille varattuun paikkaan. Olen poistanut suojalevyn ennen sitä. Soveltamisalan alle olen laittanut muutaman kerroksen pehmeää talouspaperia. Taivuta varovasti LCD -liitännän litteää kaapelia ja aseta emolevy sen päälle. Työnnä pyörivä anturi liittimen liittimeen ja kiinnitä se kahdella lyhyellä ruuvilla

Vaihe 9: Viritys

Analoginen kortti on nyt asetettava kuvan mukaisesti. Tällä tavalla jotkut analogiset jännitteet on tarkistettava voltimittarilla. Huomaa, että jotkut niistä riippuvat syöttöjännitteestä (olen löytänyt tämän). Käsikirjan vaiheen 4 taulukkoon kirjatut jännitteet mitataan syöttöjännitteellä 9,2 V. Tämän jälkeen joitakin signaalin vääristymiä (katso yllä oleva kuva) voidaan korjata säätämällä rajauskondensaattoreita. Katso ohjeet oppaasta… ja liitteenä olevasta elokuvasta.

Vaihe 10: Kokoaminen ja lopulliset testit

Nyt analoginen piirilevy on kiinnitetty alakanteen, ja molemmat levyt on liitetty toisiinsa niiden yhteisen nasta-otsikkoliitännän avulla. Testipääte on työnnettävä nyrkkiin. Yläkannen runko asetetaan. Huomaa, että jos et suunnata sitä oikein, et voi sulkea laatikkoa (katso oikea suunta yllä olevasta kuvasta). Kotelo on suljettu ja sen jälkeen kiinnitetty 4 ruuvilla. Viimeisenä vaiheena muovinen nuppi on asetettava pyörivän anturin akselin päälle.

Nyt ulottuvuus on käyttövalmis. Siinä on sisäinen testisignaaligeneraattori, ja tätä signaalia voidaan käyttää joihinkin säätöihin ja oppimiseen. Eri nuppien toiminnot on kuvattu käsikirjassa. Lyhyt video näyttää joitain toimintoja. Yksi niistä näyttää paljon signaaliparametreja reaaliajassa, mikä voi olla erittäin hyödyllistä joissakin tapauksissa.

Kiitos huomiosta ja onnea pelaamiseen. Pidä hauskaa tämän pienen lelun kanssa - lelu aikuisille ja nuorille elektroniikkafriikeille,