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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Vrlo često mi je potrebno, prilikom projektiranja nekog elektroničkog uređaja, osciloskop za promatranje prisutnosti i oblika električnih signala. Do sada sam koristio stari sovjetski (1988.) jednokanalni analogni CRT osciloskop. I dalje je funkcionalan i normalno je dovoljan 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 temeljen 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 te elektroničke dijelove ili kako pronaći kućište lijepog izgleda. Ne posjedujem 3D pisač i za mene je jedina mogućnost korištenje standardnih futrola dostupnih na tržištu, što nije uvijek najbolje rješenje. Kako 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 snažan (na temelju 32 -bitnog mikrokontrolera 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.

Ova instrukcija govori kako sastaviti komplet na pravi način, što ne biste trebali učiniti i kako se očistiti od nevolja koje biste mogli stvoriti. Opisat ću svo svoje montažno iskustvo kronološki.

Korak 1: Što je unutra

Naručio sam komplet i nakon normalnog čekanja od oko mjesec dana komplet je konačno stigao. Bilo je lijepo zapakirano. 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 - mogao bi vam biti veliki izazov - bolje naručite komplet s lemljenim). Kvaliteta PCB -a je dobra - svi su uređaji označeni i lako se leme. Jedan od PCB -a je glavni - digitalni s mikrokontrolerom. Tu smo također spojili 2,4 -inčni 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 učinio i upao sam u probleme.

Korak 2: Počnimo …

Kao prvi korak preporučuje se testiranje digitalne ploče. Umetnuo sam 4 prekidača bez lemljenja. Našao sam 12V AC/DC adapter s odgovarajućom DC utičnicom i upotrijebio ga za testiranje ploče. Vrlo velika greška! NEMOJ TO UČINITI! 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. U REDU. Na prvom testu nije pao. Pogledajte film.

Korak 3: Lemljenje …

Kao prvi sam lemio konektor testnog signala. Mora se prvo saviti. Slijedite priključak 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 napravljeno! Novi test … Ponovno sam isporučio glavnu ploču (12V) i uključio je pomoću prekidača za napajanje. Zaslon je ostao bijel. (pogledajte video). Nekoliko uzastopnih pokušaja nije promijenilo situaciju. Odjednom je iz čipa regulatora AMS1117 počeo izlaziti sićušni dim i paket se raznio. Raspakirao sam ga i stavio novi (malo sam ga imao u svom osobnom skladištu na raspolaganju). Ponovo sam uključio ploču - opet bijeli ekran - bez dizanja. Nakon 20 sekundi opet se pojavio plavi dim iz čipa regulatora i opet je izgorio. Uklonio sam ga s ploče. Pomoću ohmmetra izmjerio sam otpor između dalekovoda spojenog na izlaz čipa AMS1117 i mase. Bilo je nula ohma. Ovdje je nešto pošlo po zlu. Ploča je bila mrtva. Odlučio sam saznati gdje je problem. Na ploči se nalaze 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 regulacijskog čipa AMS1117) na dovodni vod pomoću jakog izvora napajanja. Nakon nekoliko sekundi čip STM32F103C8 se jako zagrijao. To je bio problem. Morao ga je otpajkati s PCB -a. Bio je to vrlo težak zadatak jer nisam mogao upotrijebiti pištolj s vrućim zrakom - odspojio bi sve okolne uređaje. Tada mi je pala na pamet ideja da se čip odspoji vlastitom toplinom - ponovno sam isporučio ploču i nakon jedne minute čip je bio toliko vruć da se lem počeo topiti. Nakon toga uklonio sam ga malim udarcem po donjoj strani ploče. Čip je jednostavno pao. Pomoću fitilja za odlemljivanje očistio sam lemne tragove za čip.

Odlučio sam pokušati popraviti ploču. Nakon uklanjanja neispravnog čipa, LCD zaslon je ponovno bio osvijetljen bijelom bojom.

Naručio sam nekoliko čipova STM32F103C8 iz aliexpressa. (4 žetona su bila ~ 3 USD) i nakon nekoliko tjedana 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 ponovno u redu. Također postoji mogućnost da se LCD zaslon ošteti. 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 redoslijed 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 stranicu JYETech. Za USB -serijsku komunikaciju koristio sam pretvarač temeljen na PL2303. FT323RL će također raditi. CH340g također. Prije programiranja ploče neki otpornici moraju biti odspojeni s ploče. (vidi dokument). Ne zaboravite ih ponovno lemiti kad sve bude spremno. Imao sam sreće i sve je opet prošlo dobro. Nastavio sam sa lemljenjem analogne ploče.

Korak 6: Ponovo lemljenje

Prvo morate zalemiti otpornike. Koristio sam ohmmetar za provjeru njihove vrijednosti umjesto pomoću 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 predviđeno mjesto. Prije toga sam uklonio zaštitnu foliju. Pod opseg 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 taj način se neki analogni naponi moraju provjeriti voltmetrom. Imajte na umu da neki od njih ovise o naponu napajanja (ovo sam pronašao). Naponi zapisani u tablici u koraku 4 priručnika mjere se pri naponu napajanja 9,2V. Nakon toga se neka izobličenja signala (vidi gornju sliku) mogu ispraviti ugađanjem kondenzatora za podrezivanje. Pogledajte postupak u priručniku … i priloženom filmu.

Korak 10: Sastavljanje i završni testovi

Sada je analogna ploča učvršćena na donjem poklopcu. Obje ploče su spojene zajedničkim sučeljem zaglavlja iglica. Ispravno mora biti umetnut ispitni terminal. Stavlja se gornji pokrovni okvir. Imajte na umu da ako ga ne orijentirate ispravno, nećete moći zatvoriti okvir (za ispravnu orijentaciju pogledajte gornju sliku). 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 testnog signala i ovaj signal se može koristiti za neke prilagodbe 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,