Kit osciloscop DIY - Ghid de asamblare și depanare: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Am nevoie foarte des, atunci când proiectez un dispozitiv electronic, un osciloscop pentru a observa prezența și forma semnalelor electrice. Până acum am folosit un osciloscop CRT analogic monocanal sovietic (anul 1988). Este încă funcțional și în mod normal este suficient de bun pentru scopurile utilizate, dar este foarte greu și nu este confortabil pentru unele lucrări în afara casei. Pentru înlocuirea sa, am căutat o alternativă ieftină și minusculă. O posibilitate a fost de a proiecta un domeniu bazat pe Arduino, dar are puține dezavantaje - lățimea de bandă analogică este destul de redusă și întotdeauna, atunci când realizează un proiect DIY apare principala problemă - unde să împachetezi toate aceste piese electronice sau cum să găsești o carcasă frumoasă. Nu dețin imprimantă 3D și pentru mine singura posibilitate este să folosesc carcase standard disponibile pe piață, ceea ce nu este întotdeauna cea mai bună soluție. Pentru a evita aceste probleme, am decis să iau un kit de osciloscop DIY. După câteva cercetări, am decis că ar fi JYETech DSO150 Shell. Este foarte mic, suficient de puternic (bazat pe microcontrolerul ARM Cortex pe 32 de biți STM32F103C8 - site foarte util pentru acest cip: stm32duino), îl pot pune în buzunar și îl pot transporta peste tot. Kitul poate fi achiziționat cu aproximativ 30 USD în banggood, ebay sau aliexpress.

Acest instructabil spune cum să asamblați kitul în modul corect, ce nu ar trebui să faceți și cum să vă curățați de probleme, pe care le-ați putea crea. Voi descrie toată experiența mea de asamblare în mod cronologic.

Pasul 1: Ce se află în interior

Am comandat trusa și după așteptarea normală de aproximativ o lună trusa a sosit în cele din urmă. A fost frumos ambalat. Acesta conținea două PCB-uri cu toate dispozitivele SMD lipite. (Când comandați un astfel de kit, aveți grijă - există o versiune a kitului în care dispozitivele SMD nu sunt lipite și, dacă nu aveți experiență în lipirea acestor dispozitive - ar putea fi o provocare grea pentru dvs. - mai bine comandați un trusa cu cele lipite). Calitatea PCB-urilor este bună - toate dispozitivele etichetate și ușor de lipit. Unul dintre PCB este cel principal - cel digital cu microcontroler. Acolo am conectat, de asemenea, un LCD TFT color de 2,4 ; celălalt este analogul - conține circuitul de intrare analogică. Există, de asemenea, o cutie frumoasă de plastic, cablu scurt pentru sondă și ghid de asamblare.

Sfatul meu - înainte de a începe asamblarea - citiți manualul. Nu am făcut-o și am intrat în necazuri.

Pasul 2: Să începem …

Ca prim pas este recomandat să testați placa digitală. Am introdus cele 4 comutatoare fără lipire. Am găsit un adaptor de 12V AC / DC cu mufa DC corespunzătoare și l-am folosit pentru a testa placa. Foarte mare greșeală! NU O FACE! În manual este scris că tensiunea maximă de alimentare trebuie să fie de 9V! Am văzut că regulatorul liniar folosit a fost AMS1117, care trebuie să supraviețuiască 15V și am fost calm. BINE. La primul test nu a dat greș. Vezi filmul.

Pasul 3: lipire …

La început am lipit conectorul de semnal de testare. Mai întâi trebuie să fie îndoit. Urmați conectorul bateriei și comutatorul de alimentare. După aceea vine un antet cu 4 pini (J2) pentru codificatorul rotativ. Cu aceasta s-a terminat lipirea plăcii principale.

Pasul 4: Am probleme

Există un rezistor de 0 Ohm pe PCB, care conectează comutatorul de alimentare. Pentru a face comutatorul de alimentare funcțional, acest rezistor (R30) trebuie îndepărtat. Ușor de făcut! Test nou … Am alimentat din nou placa principală (12V) și am pornit-o folosind comutatorul de alimentare. Ecranul a rămas alb. (vezi videoclipul). Puține încercări în consecință nu au schimbat situația. Dintr-o dată, un fum mic a început să iasă din cipul regulatorului AMS1117 și pachetul a explodat. L-am desoldat și am plasat unul nou (aveam puține în depozitul meu personal disponibil). Am alimentat din nou placa - din nou ecranul alb - fără pornire. După 20 de secunde a venit din nou fumul albastru de la cipul regulatorului și a ars din nou. L-am scos de pe tablă. Folosind ohmmetrul am măsurat rezistența dintre linia de alimentare conectată la ieșirea cipului AMS1117 și masă. Era zero Ohm. Ceva a mers absolut în neregulă aici. Consiliul era mort. Am decis să aflu unde este problema. Există două cipuri pe placă - STM32F103C8 și unele cipuri de memorie în serie. Unul dintre ei eșua. Pentru a verifica care am folosit o metodă neobișnuită. Am aplicat 3,3V (care ar trebui să fie ieșirea normală a cipului regulator AMS1117) pe linia de alimentare folosind o sursă de alimentare puternică. După câteva secunde, cipul STM32F103C8 a devenit extrem de fierbinte. A fost problema. A trebuit să nu fie soldat de pe PCB. A fost o sarcină foarte dificilă, deoarece nu puteam folosi pistolul cu aer cald - ar desolda toate dispozitivele din jur. Apoi mi-a venit ideea de a desolda cipul prin propria sa căldură - am furnizat din nou placa și după un minut cipul a fost atât de fierbinte încât lipirea a început să se topească. După aceea l-am îndepărtat cu o lovitură mică în partea de jos a plăcii. Cipul pur și simplu a simțit căderea. Folosind fitil desoldering am curățat pistele de lipit pentru cip.

Am decis să încerc să repar placa. După îndepărtarea cipului defect, ecranul LCD a fost din nou iluminat în alb.

Am comandat câteva cipuri STM32F103C8 din aliexpress. (4 jetoane aveau ~ 3 USD) și după câteva săptămâni de așteptare au ajuns. Pe unul dintre ei l-am lipit pe tablă.

Acum - trebuie să fie programat pentru a recupera funcționalitatea. Dacă toate sarcinile sunt efectuate corect - totul ar trebui să fie din nou OK. Există, de asemenea, posibilitatea ca ecranul LCD să fie deteriorat. Pentru aceasta, există, de asemenea, o soluție disponibilă - ați putea cumpăra una din aliexpress. Este un LCD TFT color de 2,4 cu 37 de pini, utilizând controlerul ILI9341. Verificați și ordinea pinilor.

Cum se programează cipul STM32F103C8 este descris în pasul următor.

Pasul 5: Programare

Procesul de programare a cipului ARM este scris în documentul atașat.

Sub acest link puteți descărca ultimul instrument intermitent de pe site-ul STM.

Puteți vedea configurația mea pe imagine. Am atașat și fișierul hex, pe care l-am folosit. Pentru ultima versiune, puteți vizita site-ul JYETech. Pentru comunicarea USB-serial am folosit convertorul PL2303. FT323RL va funcționa, de asemenea. CH340g, de asemenea. Înainte de programarea plăcii, unele rezistențe trebuie dezlipite de pe placă. (vezi documentul). Nu uitați să le lipiți din nou când totul este gata. Am avut noroc și totul a mers din nou bine. Am continuat cu lipirea plăcii analogice.

Pasul 6: Din nou lipire

Mai întâi trebuie lipite rezistențele. Am folosit un Ohmmetru pentru a verifica valoarea lor folosind în schimb codul culorilor. La fiecare parte lipită am pus un semn pe manual pentru a ști unde sunt.

După aceea am lipit condensatoarele ceramice, condensatoarele de tuns, comutatorul de funcții, condensatoarele electrolitice, conectorul BNC, antetul pinului.

Pasul 7: Codificatorul rotativ

Trebuie lipit pe o tablă mică. Aveți mare grijă să-l lipiți pe partea corectă a PCB - în alt caz, scopul nu va funcționa.

Pasul 8: Asamblarea

Acum suntem pregătiți pentru asamblare.

Așezați mai întâi ecranul LCD în locul dedicat. Am eliminat folio-ul de protecție înainte de asta. În domeniul de aplicare am pus câteva straturi de hârtie moale de bucătărie. Îndoiți ușor cablul plat al conexiunii LCD și puneți placa principală peste el. Introduceți codificatorul rotativ în conectorul antet și fixați-l folosind două dintre șuruburile scurte

Pasul 9: Tuning

Acum placa analogică trebuie inserată așa cum se arată pe imagine. În acest fel, unele tensiuni analogice trebuie verificate de voltmetru. Rețineți că unele dintre ele depind de tensiunea de alimentare (am găsit asta). Tensiunile scrise în tabel la pasul 4 al manualului sunt măsurate la tensiunea de alimentare 9.2V. După aceea, unele distorsiuni ale semnalului (vezi imaginea de mai sus) pot fi corectate prin reglarea condensatorilor de tundere. Consultați procedura din manual … și filmul atașat.

Pasul 10: Asamblare și teste finale

Acum placa analogică este fixată pe capacul inferior. Ambele plăci sunt unite între ele prin interfața lor comună cu antet. La pumn, trebuie introdus terminalul de testare. Cadrul de acoperire superior este pus. Rețineți că, dacă nu îl orientați corect, nu veți putea închide caseta (a se vedea imaginea de mai sus pentru orientarea corectă). Carcasa este închisă și apoi fixată cu 4 șuruburi. Ca ultim pas, butonul din plastic trebuie pus peste arborele rotativ al codificatorului.

Acum scopul este gata de utilizare. Are un generator de semnal de test intern și acest semnal poate fi utilizat pentru anumite ajustări și învățare. Funcționalitatea diferitelor butoane este descrisă în manual. Videoclipul scurt prezintă câteva dintre funcții. Unul dintre ele arată foarte mulți parametri de semnal în timp real, ceea ce poate fi foarte util în unele cazuri.

Vă mulțumesc pentru atenție și noroc la joc. Distrează-te cu această jucărie mică - jucărie pentru adulți și tineri ciudat de electronice,