Pocket Signal Visualizer (Pocket Oscilloscope): 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hei alle sammen, Vi gjør alle så mange ting hver dag. Trenger noen verktøy for hvert arbeid der. Det er for å lage, måle, etterbehandling osv. Så for elektroniske arbeidere trenger de verktøy som loddejern, multimeter, oscilloskop, etc. I denne listen er oscilloskopet et hovedverktøy for å se signalet og måle det egenskaper. Men hovedproblemet med oscilloskopet er at det er tungt, komplekst og kostbart. Så dette gjør det til en drøm for nybegynnere innen elektronikk. Så ved dette prosjektet endrer jeg hele oscilloskopkonseptet og lager et mindre som er rimelig for nybegynnere. Det betyr at her laget jeg et bærbart lite oscilloskop i lommestørrelse ved navn "Pocket Signal Visualizer". Den har en 2,8 "TFT-skjerm for å trekke signalet i inngangen og en Li-ion-celle for å gjøre den til å være en bærbar. Den er i stand til å se opptil 1 MHz, 10V amplituden. Så dette fungerer som en liten skalert versjon av vårt originale profesjonelle oscilloskop. Dette lommeoscilloskopet gjør alle mennesker tilgjengelige for oscilloskopet.

Hvordan er det ? Hva er din mening ? Kommenter til meg.

For mer informasjon om dette prosjektet, besøk min BLOGG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Dette prosjektet får en initiering fra et lignende prosjekt på det gitte nettstedet som heter bobdavis321.blogspot.com

Rekvisita

• ATMega 328 mikrokontroller
• ADC -brikke TLC5510
• 2,8 "TFT -skjerm
• Li-ion-celle
• ICer gitt i kretsdiagrammet
• Kondensatorer, motstander, dioder, etc gitt i kretsdiagrammet
• Kobberkledd, loddetråd
• Små emaljerte kobbertråder
• Push butt switcher etc.

For detaljert komponentliste, se kretsdiagrammet. Bilder blir gitt i neste trinn.

Trinn 1: Viktige verktøy

Her konsentrerte prosjektet seg hovedsakelig om elektronikk. Så verktøyene som hovedsakelig brukes er de elektroniske verktøyene. Verktøyene jeg bruker er gitt nedenfor. Du velger dine favorittverktøy.

Mikroloddejern, SMD-loddestasjon, Multimetre, Oscilloskop, pinsett, skrutrekkere, tang, hack-sag, filer, håndborer, etc.

Verktøybildene er gitt ovenfor.

Trinn 2: Full plan

Planen min er å lage et bærbart lommeoscilloskop, som er i stand til å vise alle typer bølger. Først forbereder jeg kretskortet og deretter vedlegges det i et kabinett. Til skapet bruker jeg en liten sammenleggbar sminkeboks. Den sammenleggbare eiendommen øker fleksibiliteten til denne enheten. Displayet er i den første delen og tavlen og kontrollbryterne i neste halvdel. Kretskortet er delt inn i to deler som frond -ende PCB og hoved -PCB. Oscilloskopet er et sammenleggbart, så jeg bruker en automatisk PÅ/AV -bryter for det. Den slås PÅ når den åpnes, og den slås automatisk AV når den lukkes. Li-ion-cellen er plassert under PCB-ene. Dette er planen min. Så først lager jeg de to PCB -ene. Alle komponentene som brukes er SMD -variantene. Det reduserer PCB -størrelsen drastisk.

Trinn 3: Kretsdiagram

Hele kretsdiagrammet er gitt ovenfor. Den er delt inn i to separate kretser som frond-end og hoved-PCB. Kretsene er komplekse fordi de inneholder mange ICer og andre passive komponenter. I fron-enden er hovedkomponentene inngangsdempersystemet, inngangsvalgmultiplekseren og inngangsbufferen. Inngangsdemperen brukes til å konvertere forskjellig inngangsspenning til en ønsket utgangsspenning for oscilloskopet, den lager dette oscilloskopet som kan arbeide med et bredt spekter av inngangsspenninger. Den er laget ved å bruke resistiv potensialdeler og kondensatoren er koblet parallelt med hver motstand for å øke frekvensresponsen (kompensert demper). Inngangsvalgmultiplekseren fungerer som en dreiebryter for å velge en inngang fra forskjellige innganger fra demperen, men her velges multiplexerinngangen av digitale data fra hovedprosessoren. Bufferen brukes til å øke inngangssignalets effekt. Den er designet ved å bruke en op-amp i spenningsfølgerkonfigurasjon. Det reduserer lasteffekten av signalet på grunn av de gjenværende delene. Dette er hoveddelene i frondenden.

For mer informasjon, besøk min BLOGG, Hovedkortet inneholder de andre digitale behandlingssystemene. Den inneholder hovedsakelig en Li-ion-lader, Li-ion-beskyttelseskrets, 5V boost-omformer, -ve spenningsgenerator, USB-grensesnitt, ADC, høyfrekvent klokke og hovedmikrokontrolleren. Li-ion-laderkretsen som ble brukt til å lade Li-ion-cellen fra den gamle mobiltelefonen på en effektiv og intelligent måte. Den bruker TP 4056 IC til å lade cellen fra 5V fra mikro-USB-porten. Det forklarte i detalj i min forrige BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Den neste er Li-ion-beskyttelseskretsen. Den brukes til å beskytte cellen mot kortslutning, overlading osv. Den forklarer i min forrige BLOGG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Den neste er 5V boost -omformeren. Den brukes til å konvertere 3,7 V cellespenning til 5V for bedre drift av de digitale kretsene. Kretsdetaljene er forklart i min forrige BLOGG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. V -spenningsgeneratoren brukes til å generere en -ve 3.3V for drift av forsterkeren. Den genereres ved å bruke en ladningspumpekrets. Den er designet ved bruk av en 555 IC. Den er koblet til en oscillator for å lade og tømme kondensatorene i ladepumpekretsen. Det er veldig bra for applikasjoner med lav strøm. USB-grensesnittet kobler PC-en med vår oscilloskopmikrokontroller for fastvareendringer. Den inneholder en enkelt IC for denne prosessen som heter CH340. ADC konverterer det analoge inngangssignalet til det digitale skjemaet som er egnet for mikrokontrolleren. ADC IC som brukes her er TLC5510. Det er en høyhastighets semi-flash type ADC. Den er i stand til å jobbe med høye samplingshastigheter. Høyfrekvent klokkekrets fungerer på 16 MHz frekvens. Den gir nødvendige klokkesignaler for ADC -brikken. Den er designet ved å bruke en NOT gate IC og krystallet på 16 MHZ og noen passive komponenter. Det forklarer detaljert i min BLOGG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Den viktigste mikrokontrolleren som brukes her er ATMega328 AVR mikrokontroller. Det er hjertet i denne kretsen. Det er å fange og lagre data fra ADC. Deretter driver den TFT -skjermen for å vise inngangssignalet. Inngangskontrollbryterne er også koblet til ATMega328. Dette er det grunnleggende maskinvareoppsettet.

For mer informasjon om kretsen og dens design, besøk min BLOGG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Trinn 4: PCB -design

Her bruker jeg bare SMD -komponenter for hele kretsen. Så design og videre prosess er litt komplisert. Her er kretsdiagrammet og PCB -oppsettet laget ved å bruke EasyEDA online plattform. Det er en veldig god plattform som inneholder alle komponentbibliotekene. De to kretskortene er opprettet separat. De ubrukte plassene i kretskortene er dekket med jordforbindelse for å unngå uønskede støyproblemer. Kobbersportykkelsen er veldig liten, så bruk en skriver av god kvalitet til å skrive ut oppsettet, ellers får noen spor dis-kontinuiteter. Den trinnvise fremgangsmåten er gitt nedenfor,

• Skriv ut PCB -designet (2/3 kopier) til et foto/glanset papir (bruk god kvalitet)
• Skann PCB-oppsettet for eventuelle dis-kontinuiteter i kobbersporet
• Velg et godt PCB -oppsett som ikke har noen feil
• Klipp oppsettet med en saks

Layoutdesignfilene er gitt nedenfor.

Trinn 5: Forberedelse av kobber

Til PCB-fremstilling bruker jeg ensidig kobberkledd. Dette er hovedråvaren for PCB -produksjonen. Så velg en kobberkledd kvalitet. Trinnvis fremgangsmåte er gitt nedenfor,

• Ta en kobberkledd kvalitet
• Merk dimensjonen til PCB-oppsettet i kobberkledd ved hjelp av en markør
• Skjær kobberkledde gjennom merkene ved hjelp av et baufil
• Glatt ut de skarpe kantene på kretskortet med sandpapir eller en fil
• Rengjør kobbersiden med sandpapir og fjern støvet

Trinn 6: Toneoverføring

Her i dette trinnet overfører vi PCB-oppsettet til kobberkledd ved hjelp av varmeoverføringsmetoden. For varmeoverføringsmetoden bruker jeg en jernboks som varmekilde. Fremgangsmåten er gitt nedenfor,

• Plasser først PCB-oppsettet i kobberkledd i en orientering der oppsettet vender mot kobbersiden
• Fest oppsettet i sin posisjon ved å bruke bånd
• Dekk hele oppsettet med et hvitt papir
• Påfør jernboksen på kobbersiden i ca 10-15 minutter
• Etter oppvarming, vent litt før den er avkjølt
• Legg kretskortet med papir i et krus med vann
• Fjern deretter papiret fra kretskortet med forsiktighet (gjort det sakte)
• Så observer den og sørg for at den ikke har noen feil

Trinn 7: Etsing og rengjøring

Det er en kjemisk prosess for å fjerne uønsket kobber fra kobberkledd basert på PCB -oppsettet. For denne kjemiske prosessen trenger vi jernkloridoppløsning (etsningsløsning). Løsningen oppløser det ikke -maskerte kobberet i løsningen. Så ved denne prosessen får vi et PCB som i PCB -oppsettet. Prosedyren for denne prosessen er gitt nedenfor.

• Ta den maskerte PCB -en som er gjort i forrige trinn
• Ta jernkloridpulver i en plastboks og oppløs det i vannet (mengden pulver bestemmer konsentrasjonen, høyere konsentrasjon fester prosessen, men noen ganger skader PCB -en en middels konsentrasjon)
• Fordyp det maskerte PCB i løsningen
• Vent noen timer (sjekk regelmessig at etsen er fullført eller ikke) (sollys fester også prosessen)
• Etter fullført etsning fjerner du masken med sandpapir
• Glatt ut kantene igjen
• Rengjør kretskortet

Vi gjorde PCB -laget

Trinn 8: Lodding

SMD -lodding er litt vanskeligere enn vanlig loddetinn. Hovedverktøyene for denne jobben er en pinsett og en varmluftspistol eller mikroloddejern. Still varmluftspistolen på 350C temp. Overoppheting skader komponentene en stund. Så bare påfør begrenset mengde varme på kretskortet. Fremgangsmåten er gitt nedenfor.

• Rengjør kretskortet med PCB-renser (iso-propylalkohol)
• Påfør loddemasse på alle putene i kretskortet
• Plasser alle komponentene på puten ved hjelp av pinsett basert på kretsdiagrammet
• Dobbeltsjekk at alle komponentene er riktige eller ikke
• Påfør varmluftspistol ved lav lufthastighet (høy hastighet forårsaker feil justering av komponentene)
• Sørg for at alle tilkoblinger er gode
• Rengjør kretskortet ved å bruke IPA (PCB cleaner) løsning
• Vi har utført loddeprosessen vellykket

Videoen om SMD -lodding er gitt ovenfor. Vennligst se den.

Trinn 9: Sluttmontering

Her i dette trinnet samler jeg hele delene til et enkelt produkt. Jeg fullførte PCB -ene i de foregående trinnene. Her plasserer jeg de 2 PCB -ene i sminkeboksen. På oversiden av sminkeboksen plasserer jeg LCD -skjermen. Til dette bruker jeg noen skruer. Deretter plasserer jeg kretskortene i den nederste delen. Her brukte jeg også noen skruer for å montere kretskortene på plass. Li-ion-batteriet er plassert under hovedkortet. Kontrollbryteren PCB plasseres over batteriet ved bruk av dobbeltsidig tape. Kontrollbryteren PCB er hentet fra en gammel Walkman PCB. PCB -ene og LCD -skjermen kobles sammen ved hjelp av små emaljerte kobbertråder. Det er fordi det er mer fleksibelt enn vanlig ledning. Den automatiske av/på -bryteren er koblet nær den sammenleggbare siden. Så når vi brettet oversiden er det avstengning av oscilloskopet. Dette er monteringsdetaljene.

Trinn 10: Ferdig produkt

Bildene ovenfor viser det ferdige produktet mitt.

Den er i stand til å måle sinus, firkantede, trekantede bølger. Testkjøringen av oscilloskopet er vist i videoen. Se det. Dette er veldig nyttig for alle som liker Arduino. Jeg liker det veldig mye. Dette er et fantastisk produkt. Hva er din mening? Kommenter meg.

Støtt meg hvis du liker det.

For mer informasjon om kretsen, vennligst besøk min BLOGG -side. Lenke gitt nedenfor.

For flere interessante prosjekter, besøk mine YouTube-, instruksjons- og bloggsider.

Takk for besøket på min projektside.

Ha det.

Ser deg igjen……..