Vizualizator semnal de buzunar (osciloscop de buzunar): 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Bună ziua tuturor, Cu toții facem atât de multe lucruri în fiecare zi. Pentru fiecare lucru acolo unde este nevoie de unele instrumente. Aceasta este pentru fabricarea, măsurarea, finisarea etc. Așadar, pentru lucrătorii electronici, au nevoie de instrumente precum lipitorul, multimetrul, osciloscopul etc. În această listă osciloscopul este un instrument principal pentru a vedea semnalul și pentru a-l măsura caracteristicile. Dar principala problemă a osciloscopului este că este grea, complexă și costisitoare. Deci, acest lucru face ca acesta să fie un vis pentru începătorii în domeniul electronicii. Prin acest proiect, schimb întregul concept de osciloscop și îl fac unul mai mic, accesibil pentru începători. Asta înseamnă că aici am creat un mic osciloscop portabil cu dimensiuni de buzunar numit „Pocket Signal Visualizer”. Are un afișaj TFT de 2,8 pentru a atrage semnalul în intrare și o celulă Li-ion pentru ca acesta să fie unul portabil. Este capabil să vizualizeze un semnal de amplitudine de până la 1MHz, 10V. versiunea originală a osciloscopului nostru profesional. Acest osciloscop de buzunar face ca toate persoanele să fie accesibile pentru osciloscop.

Cum este ? Care este opinia ta ? Comentează-mi.

Pentru mai multe detalii despre acest proiect, vizitați BLOG-ul meu, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Acest proiect primește inițierea unui proiect similar pe site-ul web numit bobdavis321.blogspot.com

Provizii

• Microcontroler ATMega 328
• Cip ADC TLC5510
• Afișaj TFT de 2,8"
• Celula Li-ion
• IC-uri date în schema circuitului
• Condensatorii, rezistențele, diodele etc., prezentate în schema circuitului
• Sârmă de lipit îmbrăcată în cupru
• Sârme mici de cupru emailate
• Împingeți butoanele etc.

Pentru o listă detaliată a componentelor, respectați schema circuitului. Imaginile sunt date în pasul următor.

Pasul 1: Instrumente esențiale

Aici proiectul s-a concentrat în principal pe partea electronică. Deci instrumentele utilizate în principal sunt instrumentele electronice. Instrumentele folosite de mine sunt date mai jos. Vă alegeți instrumentele preferate.

Micro fier de lipit, stație de desudare SMD, multimetre, osciloscop, pensete, șurubelnițe, clește, ferăstrău, fișiere, burghiu manual etc.

Imaginile instrumentelor sunt date mai sus.

Pasul 2: Plan complet

Planul meu este să fac un osciloscop portabil de buzunar, care să poată afișa toate tipurile de unde. Mai întâi pregătesc PCB-ul și apoi îl închid într-o incintă. Pentru incintă folosesc o cutie mică de machiaj pliabilă. Proprietatea pliabilă mărește flexibilitatea acestui dispozitiv. Afișajul este în prima parte, iar placa și comutatoarele de control în următoarea jumătate. PCB-ul este împărțit în două bucăți ca PCB cu capăt frond și PCB principal. Osciloscopul este unul pliabil, așa că folosesc un comutator automat ON / OFF pentru acesta. Se pornește la deschidere și se oprește automat la închidere. Celula Li-ion este plasată sub PCB-uri. Acesta este planul meu. Deci mai întâi fac cele două PCB-uri. Toate componentele utilizate sunt variantele SMD. Reduce drastic dimensiunea PCB-ului.

Pasul 3: Diagrama circuitului

Schema completă a circuitului este prezentată mai sus. Acesta este împărțit în două circuite separate, ca frond-end și PCB principal. Circuitele sunt complexe, deoarece conțin o mulțime de circuite integrate și alte componente pasive. În capătul frondei, componentele principale sunt sistemul de atenuare a intrării, multiplexorul de selecție a intrării și tamponul de intrare. Atenuatorul de intrare este folosit pentru a converti diferite tensiuni de intrare la o tensiune de ieșire dorită pentru osciloscop, creează acest osciloscop capabil să funcționeze la o gamă largă de tensiuni de intrare. Se realizează utilizând un divizor de potențial rezistiv și condensatorul este conectat paralel cu fiecare rezistor pentru a crește răspunsul în frecvență (atenuator compensat). Multiplexorul de selectare a intrării funcționează ca un comutator rotativ pentru a selecta o intrare dintr-o intrare diferită de la atenuator, dar aici intrarea multiplexor este selectată de date digitale de la procesorul principal. Tamponul este utilizat pentru a crește puterea semnalului de intrare. Este proiectat utilizând un amplificator opțional în configurație de tensiune. Reduce efectul de încărcare a semnalului datorită părților rămase. Acestea sunt principalele părți ale capătului frunzei.

Pentru mai multe detalii, vizitați BLOG-ul meu, PCB-ul principal conține celelalte sisteme de procesare digitală. Conține în principal un încărcător Li-ion, circuit de protecție Li-ion, convertor boost 5V, generator de tensiune -ve, interfață USB, ADC, ceas de înaltă frecvență și microcontrolerul principal. Circuitul încărcătorului Li-ion folosit pentru a încărca celula Li-ion de pe vechiul telefon mobil într-un mod eficient și inteligent. Folosește TP 4056 IC pentru a încărca celula de la 5V din portul micro-USB. A explicat în detaliu în BLOG-ul meu anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Următorul este circuitul de protecție Li-ion. Este folosit pentru a proteja celula de scurtcircuit, supraîncărcare etc. Se explică în cel din BLOG-ul meu anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Următorul este convertorul de 5V boost. Este folosit pentru a converti tensiunea celulei de 3,7 V în 5V pentru o mai bună funcționare a circuitelor digitale. Detaliile circuitului sunt explicate în BLOG-ul meu anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Generatorul de tensiune -ve este utilizat pentru a genera un -ve 3,3V pentru funcționarea amplificatorului op. Este generat prin utilizarea unui circuit de pompă de încărcare. Este proiectat folosind un IC 555. Este conectat ca un oscilator pentru a încărca și descărca condensatorii din circuitul pompei de încărcare. Este foarte bun pentru aplicații cu curent redus. Interfața USB conectează computerul cu microcontrolerul nostru pentru osciloscop pentru modificări de firmware. Conține un singur IC pentru acest proces numit CH340. ADC convertește semnalul analogic de intrare în forma digitală potrivită pentru microcontroler. IC ADC utilizat aici este TLC5510. Este un ADC de tip semi-bliț de mare viteză. Este capabil să funcționeze la rate de eșantionare ridicate. Circuitul de ceas de înaltă frecvență funcționează la o frecvență de 16 MHz. Acesta oferă semnalele de ceas necesare pentru cipul ADC. Acesta a fost proiectat folosind un CI de poartă NOT și cristalul de 16 MHZ și unele componente pasive. Se explică detaliat în BLOG-ul meu, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Microcontrolerul principal utilizat aici este microcontrolerul ATMega328 AVR. Este inima acestui circuit. Captează și stochează datele din ADC. Apoi, acționează afișajul TFT pentru a afișa semnalul de intrare. Comutatoarele de control de intrare sunt, de asemenea, conectate la ATMega328. Aceasta este configurarea hardware de bază.

Pentru mai multe detalii despre circuit și designul său, vizitați BLOG-ul meu, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Pasul 4: Proiectare PCB

Aici folosesc doar componente SMD pentru întregul circuit. Deci, proiectarea și procesul suplimentar sunt puțin complexe. Aici schema de circuit și aspectul PCB sunt create utilizând platforma online EasyEDA. Este o platformă foarte bună care conține toate bibliotecile de componente. Cele două PCB-uri sunt create separat. Spațiile neutilizate din PCB-uri sunt acoperite cu conexiune la linia de masă pentru a evita problemele de zgomot nedorite. Grosimea urmei de cupru este foarte mică, deci utilizați o imprimantă de bună calitate pentru a imprima aspectul, altfel unele urme au dis-continuități. Procedura înțeleaptă este dată mai jos,

• Imprimați designul PCB (2/3 copii) într-o hârtie foto / lucioasă (utilizați o imprimantă de bună calitate)
• Scanați aspectul PCB pentru orice dis-continuități în urma de cupru
• Selectați un aspect PCB bun care nu are defecte
• Tăiați aspectul folosind o foarfecă

Fișierele de proiectare a aspectului sunt prezentate mai jos.

Pasul 5: Pregătirea îmbrăcată în cupru

Pentru fabricarea PCB folosesc o singură față îmbrăcată în cupru. Aceasta este principala materie primă pentru fabricarea PCB. Așa că selectați un îmbrăcat în cupru de bună calitate. Procedura etapizată este prezentată mai jos,

• Luați un îmbrăcat în cupru de bună calitate
• Marcați dimensiunea aspectului PCB în plăcile de cupru folosind un marker
• Tăiați plăcile de cupru prin marcaje folosind o lamă de ferăstrău
• Neteziți marginile ascuțite ale PCB-ului folosind hârtie de nisip sau un fișier
• Curățați partea de cupru folosind un șmirghel și îndepărtați praful

Pasul 6: Transfer ton

Aici, în acest pas, transferăm aspectul PCB în acoperit cu cupru folosind metoda de transfer de căldură. Pentru metoda de transfer de căldură folosesc o cutie de fier ca sursă de căldură. Procedura este prezentată mai jos,

• Mai întâi așezați aspectul PCB în placat cu cupru într-o orientare în care aspect orientat spre partea de cupru
• Remediați aspectul în poziția sa folosind benzi
• Acoperiți întreaga configurație folosind o hârtie albă
• Aplicați cutia de fier pe partea de cupru timp de aproximativ 10-15 minute
• După încălzire, așteptați ceva timp pentru ao răci
• Puneți PCB-ul cu hârtie într-o cană cu apă
• Apoi scoateți hârtia din PCB folosind mâna cu grijă (faceți-o încet)
• Apoi respectați-l și asigurați-vă că nu are defecte

Pasul 7: Gravare și curățare

Este un proces chimic pentru îndepărtarea cuprului nedorit din cupru îmbrăcat pe baza aspectului PCB. Pentru acest proces chimic avem nevoie de soluție de clorură ferică (soluție de gravare). Soluția dizolvă cuprul fără mască în soluție. Deci, prin acest proces, obținem un PCB ca în aspectul PCB. Procedura pentru acest proces este prezentată mai jos.

• Luați PCB-ul mascat care se face în pasul anterior
• Luați pulbere de clorură ferică într-o cutie de plastic și dizolvați-o în apă (cantitatea de pulbere determină concentrația, concentrația mai mare fixează procesul, dar uneori deteriorează PCB-ul recomandat este o concentrație medie)
• Scufundați PCB mascat în soluție
• Așteptați câteva ore (verificați în mod regulat gravarea finalizată sau nu) (lumina solară fixează procesul)
• După finalizarea gravării cu succes, îndepărtați masca folosind hârtie de nisip
• Neteziți din nou marginile
• Curățați PCB-ul

Am făcut procesul de fabricare a PCB-urilor

Pasul 8: lipire

Lipirea SMD este puțin mai dificilă decât lipirea obișnuită prin găuri. Principalele instrumente pentru această muncă sunt o pensetă și un pistol cu aer cald sau un microfon de lipit. Setați pistolul cu aer cald la temperatura de 350C. Supraîncălzirea timpului deteriorează componentele. Deci, aplicați doar o cantitate limitată de căldură pe PCB. Procedura este prezentată mai jos.

• Curățați PCB-ul folosind un curățator de PCB (alcool izopropilic)
• Aplicați pasta de lipit pe toate tampoanele din PCB
• Așezați toate componentele pe tamponul său folosind o pensetă pe baza schemei de circuit
• Verificați de două ori dacă toate componentele sunt corecte sau nu
• Aplicați pistolul cu aer cald la viteza redusă a aerului (viteza mare provoacă nealinierea componentelor)
• Asigurați-vă că toate conexiunile sunt bune
• Curățați PCB-ul folosind soluția IPA (PCB cleaner)
• Am făcut procesul de lipire cu succes

Videoclipul despre lipirea SMD este prezentat mai sus. Vă rog să-l urmăriți.

Pasul 9: Asamblarea finală

Aici, în acest pas, asamblez piesele întregi într-un singur produs. Am finalizat PCB-urile în pașii anteriori. Aici așez cele 2 PCB-uri în cutia de machiaj. În partea superioară a cutiei de machiaj așez ecranul LCD. Pentru aceasta, folosesc niște șuruburi. Apoi așez PCB-urile în partea de jos. Aici am folosit și câteva șuruburi pentru montarea PCB-urilor la locul lor. Bateria Li-ion este plasată sub placa principală. Întrerupătorul de comandă PCB este plasat deasupra bateriei utilizând bandă dublă. PCB-ul comutatorului de control este obținut de la un PCB Walkman vechi. PCB-urile și ecranul LCD sunt conectate utilizând fire mici de cupru emailate. Acest lucru se datorează faptului că este mai flexibil decât firul obișnuit. Comutatorul automat de pornire / oprire este conectat aproape de partea rabatabilă. Deci, atunci când am pliat partea superioară, este oprit osciloscopul. Acestea sunt detaliile Asamblării.

Pasul 10: Produsul finit

Imaginile de mai sus arată produsul meu finit.

Este capabil să măsoare unde sinusoidale, pătrate, triunghiulare. Testul osciloscopului este prezentat în videoclip. Priveste. Acest lucru este foarte util pentru toți cărora le place Arduino. Imi place foarte mult. Acesta este un produs minunat. Care este opinia ta? Vă rog să mă comentați.

Dacă vă place vă rog să mă sprijiniți.

Pentru mai multe detalii despre circuit Vă rugăm să vizitați pagina BLOG. Link dat mai jos.

Pentru proiecte mai interesante, vizitați paginile mele YouTube, Instructables și Blog.

Vă mulțumim că vizitați pagina proiectului meu.

Pa.

Ne mai vedem……..