Pocket Signal Visualizer (אוסצילוסקופ Pocket): 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

שלום לכולם, כולנו עושים כל כך הרבה דברים בכל יום. לכל עבודה שם צריך כמה כלים. זה בשביל לייצר, למדוד, לסיים וכו '. אז עבור עובדים אלקטרוניים, הם זקוקים לכלים כמו הלחמה, רב-מטר, אוסצילוסקופ וכו'. ברשימה זו האוסילוסקופ הוא כלי עיקרי לראיית האות ומדידת מאפייניו. אבל הבעיה העיקרית של האוסילוסקופ היא שהיא כבדה, מורכבת ויקרה. אז זה להפוך את זה להיות חלום למתחילים בתחום האלקטרוניקה. אז בפרויקט הזה אני משנה את כל הרעיון של האוסילוסקופ ועושה אחד קטן יותר אשר משתלם למתחילים. זה אומר שכאן הכנתי אוסצילוסקופ זעיר נייד בגודל כיס בשם "Pocket Signal Visualizer". יש לו תצוגת TFT בגודל 2.8 אינץ 'לצייר האות בכניסה ותא ליתיום כדי להפוך אותו לנייד. הוא מסוגל לצפות באות משרעת של עד 1 מגה-הרץ, 10V. אז זה פועל כקנה מידה קטן גרסת האוסילוסקופ המקצועי המקורי שלנו. אוסצילוסקופ כיס זה הופך את כל האנשים לנגישים לאוסילוסקופ.

איך זה ? מה דעתך ? הגיבו לי.

לפרטים נוספים אודות הפרויקט הזה בקר בבלוג שלי, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

פרויקט זה מקבל ייזום מפרויקט דומה באתר הנתון בשם bobdavis321.blogspot.com

אספקה

• בקר מיקרו ATMega 328
• שבב ADC TLC5510
• מסך TFT בגודל 2.8 אינץ '
• תא ליון
• ICs המופיעים בתרשים המעגלים
• קבלים, נגדים, דיודות וכו 'המופיעים בתרשים המעגל
• חוטי נחושת, חוט הלחמה
• חוטי נחושת אמייליים קטנים
• מתגי לדחוף ועוד.

לקבלת רשימה מפורטת של רכיבים, צפה בתרשים המעגלים. תמונות ניתנות בשלב הבא.

שלב 1: כלים חיוניים

כאן הפרויקט התרכז בעיקר בצד האלקטרוניקה. אז הכלים המשמשים בעיקר הם הכלים האלקטרוניים. להלן הכלים בהם השתמשתי. אתה בוחר את הכלים האהובים עליך.

מגהץ הלחמה מיקרו, תחנת הלחמה SMD, רב מטרים, אוסצילוסקופ, פינצטה, מברגים, צבת, מסור, קבצים, מקדח יד וכו '.

תמונות הכלים ניתנות למעלה.

שלב 2: תוכנית מלאה

התוכנית שלי היא ליצור אוסצילוסקופ כיס נייד, המסוגל להציג את כל סוגי הגלים. ראשית אני מכין את ה- PCB ולאחר מכן הוא סוגר במארז. למארז אני משתמש בקופסת איפור קטנה מתקפלת. המאפיין המתקפל מגביר את הגמישות של מכשיר זה. התצוגה נמצאת בחלק הראשון ומתגי הלוח והבקרה במחצית הבאה. ה- PCB מחולק לשני חלקים כ- PCB end -end ו- PCB הראשי. האוסילוסקופ הוא מתקפל, ולכן אני משתמש במתג הפעלה/כיבוי אוטומטי עבורו. הוא נדלק כאשר הוא נפתח והוא כבוי אוטומטית כאשר הוא נסגר. תא הליון-יון ממוקם מתחת ל- PCB. זו התוכנית שלי. אז קודם כל אני מכין את שני ה- PCB. כל הרכיבים בהם נעשה שימוש הם גרסאות ה- SMD. זה מקטין את גודל ה- PCB באופן דרסטי.

שלב 3: תרשים מעגלים

תרשים המעגל המלא ניתן לעיל. הוא מחולק לשני מעגלים נפרדים כקצה PCB הראשי. המעגלים מורכבים מכיוון שהם מכילים הרבה ICs ורכיבים פסיביים אחרים. בקצה הקדמי המרכיבים העיקריים הם מערכת מחליש הקלט, מרבב בחירת הקלט ומאגר הקלט. מחליש הכניסה משמש להמרת מתח כניסה שונה למתח יציאה רצוי לאוסילוסקופ, הוא יוצר אוסצילוסקופ זה המסוגל לעבוד בטווח רחב של מתח כניסה. הוא נעשה באמצעות מחלק פוטנציאל התנגדות והקבלים מחוברים במקביל לכל נגד כדי להגדיל את תגובת התדר (מחליש מפוצה). מכפיל הכניסה לבחירת קלט פועל כמו מתג סיבובי כדי לבחור קלט אחד מכניסה שונה מהמחליש אך כאן קלט מרבב נבחר על ידי נתונים דיגיטליים מהמעבד הראשי. המאגר משמש להגברת עוצמת אות הכניסה. הוא תוכנן על ידי שימוש במגבר אופטי בתצורת עוקבי מתח. זה מפחית את אפקט הטעינה של האות בשל החלקים הנותרים. אלה החלקים העיקריים של הקצה הקדמי.

לפרטים נוספים, בקר בבלוג שלי, ה- PCB הראשי מכיל את מערכות העיבוד הדיגיטליות האחרות. הוא מכיל בעיקר מטען ליתיום יון, מעגל הגנה ליון, ממיר דחיפה 5V, מחולל מתח-וו, ממשק USB, ADC, שעון בתדירות גבוהה והמיקרו-בקר הראשי. מעגל המטען ליון-יון המשמש לטעינת תא הלי-יון מהטלפון הנייד הישן בצורה יעילה ואינטליגנטית. הוא משתמש ב- TP 4056 IC כדי לטעון את התא מה -5V מיציאת המיקרו USB. זה הסביר בפירוט בבלוג הקודם שלי, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. הבא הוא מעגל ההגנה ליון. הוא משמש להגנה על התא מפני קצר חשמלי, טעינה יתר וכו '. הוא מסביר באחד מהבלוג הקודם שלי, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. הבא הוא ממיר ההגברה של 5V. הוא משמש להמרת מתח התא של 3.7 V ל- 5V לעבודה טובה יותר של המעגלים הדיגיטליים. פרטי המעגל מוסברים בבלוג הקודם שלי, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. מחולל המתח -ve משמש ליצירת 3.3V -ve לעבודה של מגבר אופטי. הוא נוצר באמצעות מעגל משאבת מטען. הוא תוכנן באמצעות 555 IC. הוא מחובר כמתנד כדי לטעון ולפרוק את הקבלים במעגל משאבת הטעינה. זה טוב מאוד ליישום זרם נמוך. ממשק ה- USB מחבר את המחשב האישי עם מיקרו-בקר האוסילוסקופ שלנו לשינויי קושחה. הוא מכיל IC יחיד לתהליך זה בשם CH340. ה- ADC ממיר את האות האנלוגי של הקלט לצורה הדיגיטלית המתאימה לבקר המיקרו. ה- ADC IC המשמש כאן הוא TLC5510. זהו ADC מסוג מהירות למחצה במהירות גבוהה. הוא מסוגל לעבוד בשיעורי דגימה גבוהים. מעגל השעון בתדר גבוה הוא עבודה בתדר 16 מגה -הרץ. הוא מספק אותות שעון הכרחיים עבור שבב ה- ADC. הוא תוכנן על ידי שימוש ב- IC NOT gate ובגביש של 16 MHZ וכמה רכיבים פסיביים. זה מסביר מפורט בבלוג שלי, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. בקר הבקרה הראשי המשמש כאן הוא בקר הבקרה ATMega328 AVR. זהו לב המעגל הזה. הוא לוכד ושומר את הנתונים מה- ADC. לאחר מכן הוא מניע את צג TFT כדי להציג את אות הכניסה. מתגי בקרת הכניסה מחוברים גם ל- ATMega328. זוהי התקנת החומרה הבסיסית.

לפרטים נוספים אודות המעגל ועיצובו, בקר בבלוג שלי, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

שלב 4: עיצוב PCB

כאן אני משתמש רק ברכיבי SMD לכל המעגל. כך שהעיצוב והתהליך הנוסף מעט מורכבים. כאן נוצר תרשים המעגלים ופריסת ה- PCB באמצעות הפלטפורמה המקוונת EasyEDA. זוהי פלטפורמה טובה מאוד המכילה את כל ספריות הרכיבים. שני ה- PCB נוצרים בנפרד. החללים שאינם בשימוש במחשבי הלוח המכוסים מכוסים בחיבור לקו קרקע כדי למנוע בעיות רעש לא רצויות. עובי עקבות הנחושת קטן מאוד, לכן השתמש במדפסת באיכות טובה כדי להדפיס את הפריסה, אחרת כמה עקבות יקבלו חוסר רציפות. ההליך החכם בשלבים ניתן להלן,

• הדפס את עיצוב הלוח (2/3 עותקים) לנייר צילום/מבריק (השתמש במדפסת באיכות טובה)
• סרוק את פריסת ה- PCB לאיתור חוסר המשכיות במעקב הנחושת
• בחר פריסת PCB טובה שאין לה פגמים
• גזרו את הפריסה בעזרת מספריים

להלן קובצי עיצוב הפריסה.

שלב 5: הכנת נחושת

לצורך הכנת הלוח הפנימי, אני משתמש בציפוי נחושת חד צדדי. זהו חומר הגלם העיקרי של ייצור ה- PCB. אז בחר באיכות טובה מחופה נחושת. להלן צעדים נלווים,

• קח לובש נחושת באיכות טובה
• סמן את ממד פריסת ה- PCB בחיפוי הנחושת באמצעות סמן
• חותכים את הנחושת עטויה הסימונים בעזרת להב מסור
• החלק את הקצוות החדים של הלוח באמצעות נייר חול או קובץ
• נקו את צד הנחושת בעזרת נייר זכוכית והסירו את האבק

שלב 6: העברת צלילים

כאן בשלב זה אנו מעבירים את פריסת ה- PCB ללבוש נחושת בשיטת העברת החום. לשיטת העברת החום אני משתמש בקופסת ברזל כמקור חום. ההליך ניתן להלן,

• ראשית הניחו את פריסת ה- PCB במגוון נחושת בכיוון שבו הפריסה פונה לצד הנחושת
• תקן את הפריסה במיקומה באמצעות קלטות
• כסה את כל ההתקנה באמצעות נייר לבן
• מרחו את קופסת הברזל בצד הנחושת כ-10-15 דקות
• לאחר החימום המתן זמן מה לצינון
• שים את הלוח עם נייר בכוס מים
• לאחר מכן הסר את הנייר מה- PCB ביד בזהירות (עשה זאת לאט)
• לאחר מכן התבונן בו וודא שאין לו פגמים

שלב 7: תחריט וניקוי

זהו תהליך כימי להסרת נחושת לא רצוי ממעטפת הנחושת המבוססת על פריסת ה- PCB. לתהליך כימי זה אנו זקוקים לתמיסת כלוריד (תמיסת תחריט). הפתרון ממיס את הנחושת הלא רעולית לתמיסה. אז בתהליך זה אנו מקבלים PCB כמו בפריסת ה- PCB. ההליך לתהליך זה ניתן להלן.

• קח את ה- PCB רעולי הפנים שנעשה בשלב הקודם
• קח אבקת כלוריד ברזל בקופסת פלסטיק והמיס אותו במים (כמות האבקה קובעת את הריכוז, ריכוז גבוה יותר מהדק את התהליך אך מתישהו הוא פוגע ב- PCB המומלץ הוא ריכוז בינוני)
• לטבול את ה- PCB רעולי הפנים בתמיסה
• המתן מספר שעות (בדוק באופן קבוע שהתחריט הושלם או לא) (אור השמש גם מהדק את התהליך)
• לאחר השלמת תחריט מוצלח הסר את המסכה באמצעות נייר חול
• החלק שוב את הקצוות
• נקה את ה- PCB

עשינו את ייצור ה- PCB

שלב 8: הלחמה

הלחמה SMD מעט קשה יותר מההלחמה הרגילה דרך חורים. הכלים העיקריים לתפקיד זה הם פינצטה ואקדח אוויר חם או ברזל הלחמה. הגדר את אקדח האוויר החם בטמפ 'של 350C. חימום יתר זמן מה פוגע ברכיבים. אז החל רק כמות מוגבלת של חום על ה- PCB. ההליך ניתן להלן.

• נקו את ה- PCB באמצעות מנקה PCB (אלכוהול איזו-פרופיל)
• החל משחת הלחמה על כל הרפידות במעגל הלוח
• מניחים את כל הרכיבים לרפידה בעזרת פינצטה המבוססת על תרשים המעגל
• בדוק שוב שכל מיקום הרכיבים נכון או לא
• החלת אקדח אוויר חם במהירות אוויר נמוכה (מהירות גבוהה גורמת לכיוון לא נכון של הרכיבים)
• ודא שכל החיבורים טובים
• נקו את הלוח באמצעות פתרון IPA (מנקה PCB)
• ביצענו את תהליך ההלחמה בהצלחה

הסרטון אודות הלחמת SMD ניתן למעלה. אנא צפה בו.

שלב 9: הרכבה אחרונה

כאן בשלב זה אני מרכיב את כל החלקים למוצר אחד. השלמתי את ה- PCB בשלבים הקודמים. כאן אני מניח את 2 ה- PCB לתוך קופסת האיפור. בצד העליון של קופסת האיפור אני מניח את מסך ה- LCD. לשם כך אני משתמש בכמה ברגים. ואז אני מניח את ה- PCB בחלק התחתון. כאן השתמשו גם בכמה ברגים להתאמת ה- PCBs במקום. סוללת הליתיום יון מונחת מתחת למחשב הלוח הראשי. מתג הבקרה PCB ממוקם מעל הסוללה באמצעות סרט דו צדדי. מתג הבקרה PCB נלקח ממחשב לוח ישן של ווקמן. מחשבי הלוח והמסך LCD מחוברים באמצעות חוטי נחושת קטנים מצופים אמייל. זה בגלל שהוא גמיש יותר מחוט רגיל. מתג ההפעלה/כיבוי האוטומטי מחובר ליד הצד המתקפל. אז כשקיפלנו את הצד העליון זה כיבוי האוסילוסקופ. אלה פרטי ההרכבה.

שלב 10: מוצר מוגמר

התמונות שלעיל מציגות את המוצר המוגמר שלי.

הוא מסוגל למדוד גלי סינוס, מרובעים, משולשים. ריצת הניסוי של אוסצילוסקופ מוצגת בסרטון. צפה בזה. זה שימושי מאוד לכל מי שאוהב את ארדואינו. אני אוהב את זה מאוד. זהו מוצר מדהים. מה דעתך? אנא הגיבו לי.

אם אתה אוהב את זה אנא תמך בי.

לפרטים נוספים אודות המעגל בקר בדף הבלוג שלי. הקישור ניתן להלן.

לפרויקטים מעניינים נוספים, בקר בדפי YouTube, Instructables ובלוג שלי.

תודה על הביקור בדף הפרויקט שלי.

להתראות.

נתראה שוב ……..