Visualizer Pocket Signal (Pocket Oscilloscope): 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Hai semua, Kita semua melakukan banyak perkara dalam setiap hari. Untuk setiap kerja di sana memerlukan beberapa alat. Itu untuk membuat, mengukur, menyelesaikan dll.. Jadi bagi pekerja elektronik, mereka memerlukan alat seperti soldering, multi-meter, oscilloscope, dll. Dalam senarai ini osiloskop adalah alat utama untuk melihat isyarat dan mengukur ciri-cirinya. Tetapi masalah utama dengan osiloskop adalah berat, kompleks dan mahal. Oleh itu, ini menjadi impian bagi pemula elektronik. Oleh itu, dengan projek ini saya mengubah keseluruhan konsep osiloskop dan menjadikannya lebih kecil yang mampu dimiliki oleh pemula. Itu bermaksud di sini saya membuat osiloskop kecil mudah alih berukuran poket bernama "Pocket Signal Visualizer". Ini memiliki layar TFT 2,8 "untuk menarik isyarat dalam input dan sel Li-ion untuk membuatnya menjadi mudah alih. Ia mampu melihat isyarat amplitud hingga 1MHz, 10V. Jadi ini bertindak sebagai skala kecil versi osiloskop profesional asal kami. Osiloskop poket ini menjadikan semua orang boleh mengakses osiloskop.

Bagaimana ia? Apa pendapat anda ? Komen kepada saya.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai projek ini, kunjungi BLOG saya, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Projek ini mendapat inisiatif dari projek serupa di laman web yang diberi nama bobdavis321.blogspot.com

Bekalan

• Pengawal mikro ATMega 328
• Cip ADC TLC5510
• Paparan TFT 2.8"
• Sel Li-ion
• IC yang diberikan dalam rajah litar
• Kapasitor, perintang, diod, dan lain-lain yang diberikan dalam rajah litar
• Tembaga berpakaian, wayar pateri
• Kawat tembaga enamel kecil
• Tolak suis butang dll.

Untuk senarai komponen terperinci, perhatikan rajah litar. Gambar diberikan pada langkah seterusnya.

Langkah 1: Alat Penting

Di sini projek ini tertumpu pada bahagian elektronik. Oleh itu alat yang digunakan terutamanya adalah alat elektronik. Alat yang digunakan oleh saya diberikan di bawah. Anda memilih alat kegemaran anda.

Besi solder mikro, stesen pematrian SMD, Multi-meter, Osiloskop, Pinset, pemacu skru, tang, gergaji besi, fail, penggerudi tangan, dll.

Imej alat diberikan di atas.

Langkah 2: Pelan Penuh

Rancangan saya adalah membuat osiloskop poket mudah alih, yang mampu menampilkan semua jenis gelombang. Mula-mula saya menyediakan PCB dan kemudiannya dilampirkan di dalam kandang. Untuk kandang saya menggunakan kotak solekan yang boleh dilipat kecil. Harta yang boleh dilipat meningkatkan fleksibiliti peranti ini. Paparan berada di bahagian pertama dan papan dan suis kawalan pada separuh seterusnya. PCB terbahagi kepada dua bahagian sebagai PCB akhir dan PCB utama. Osiloskop adalah lipat, jadi saya menggunakan suis ON / OFF automatik untuknya. Ia AKTIF apabila dibuka dan secara automatik MATI ketika ditutup. Sel Li-ion diletakkan di bawah PCB. Ini rancangan saya. Jadi pertama saya membuat dua PCB. Semua komponen yang digunakan adalah varian SMD. Ia mengurangkan ukuran PCB secara drastik.

Langkah 3: Rajah Litar

Gambarajah litar penuh diberikan di atas. Ia terbahagi kepada dua litar berasingan sebagai PCB depan dan utama. Litarnya kompleks, kerana mengandungi banyak IC dan komponen pasif lain. Pada ujung depan komponen utama adalah sistem penghilang input, multiplexer pemilihan input dan penyangga input. Atenuator input digunakan untuk menukar voltan masukan yang berbeza menjadi voltan keluaran yang diinginkan untuk osiloskop, ia membuat osiloskop ini mampu bekerja pada pelbagai voltan masukan. Ia dibuat dengan menggunakan pembahagi potensi resistif dan kapasitor disambungkan selari dengan setiap perintang untuk meningkatkan tindak balas frekuensi (attenuator kompensasi). Multiplexer memilih input berfungsi seperti suis putar untuk memilih satu input dari input yang berbeza dari attenuator tetapi di sini input multiplexer dipilih oleh data digital dari pemproses utama. Penyangga digunakan untuk meningkatkan daya isyarat input. Ia direka dengan menggunakan op-amp dalam konfigurasi pengikut voltan. Ia mengurangkan kesan pemuatan isyarat kerana bahagian yang tinggal. Ini adalah bahagian utama hujung pelepah.

Untuk maklumat lebih lanjut, lawati BLOG saya, PCB utama mengandungi sistem pemprosesan digital yang lain. Ia terutamanya mengandungi pengecas ion Li, litar perlindungan ion Li, penukar rangsangan 5V, penjana voltan -ve, antara muka USB, ADC, jam frekuensi tinggi, dan pengawal mikro utama. Litar pengecas Li-ion digunakan untuk mengecas sel Li-ion dari telefon bimbit lama dengan cara yang cekap dan pintar. Ia menggunakan TP 4056 IC untuk mengecas sel dari 5V dari port micro-USB. Ia menerangkan secara terperinci dalam BLOG saya sebelumnya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Yang seterusnya ialah litar perlindungan ion Li. Ia digunakan untuk melindungi Sel daripada litar pintas, caj berlebihan dan lain-lain. Ia menerangkan dalam BLOG saya yang sebelumnya, https:///creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Yang seterusnya adalah penukar rangsangan 5V. Ia digunakan untuk menukar voltan sel 3.7 V menjadi 5V untuk kerja litar digital yang lebih baik. Perincian litar dijelaskan dalam BLOG saya sebelumnya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Penjana voltan -ve digunakan untuk menghasilkan 3.3 V untuk operasi op-amp. Ia dihasilkan dengan menggunakan litar pam pengecas. Ia direka dengan menggunakan IC 555. Ia dikabelkan sebagai pengayun untuk mengisi dan melepaskan kapasitor dalam litar pam pengecas. Ia sangat baik untuk aplikasi semasa rendah. Antara muka USB menghubungkan PC dengan pengawal mikro osiloskop kami untuk pengubahsuaian firmware. Ia mengandungi satu IC untuk proses ini bernama CH340. ADC menukar isyarat analog input ke bentuk digital yang sesuai untuk pengawal mikro. IC ADC yang digunakan di sini adalah TLC5510. Ia adalah ADC jenis separa kilat berkelajuan tinggi. Ia mampu berfungsi pada kadar persampelan yang tinggi. Litar jam frekuensi tinggi berfungsi pada frekuensi 16 MHz. Ia memberikan isyarat jam yang diperlukan untuk cip ADC. Ia direka dengan menggunakan IC pintu gerbang dan kristal 16 MHZ dan beberapa komponen pasif. Ia menerangkan secara terperinci dalam BLOG saya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Pengawal mikro utama yang digunakan di sini adalah pengawal mikro ATMega328 AVR. Ia adalah pusat litar ini. Ia menangkap dan menyimpan data dari ADC. Kemudian memacu paparan TFT untuk memaparkan isyarat input. Suis kawalan input juga disambungkan ke ATMega328. Ini adalah persediaan perkakasan asas.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai litar dan reka bentuknya, lawati BLOG saya, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Langkah 4: Reka Bentuk PCB

Di sini saya hanya menggunakan komponen SMD untuk keseluruhan litar. Jadi reka bentuk dan proses selanjutnya agak rumit. Di sini gambarajah litar dan susun atur PCB dibuat dengan menggunakan platform dalam talian EasyEDA. Ini adalah platform yang sangat baik yang mengandungi semua perpustakaan komponen. Kedua-dua PCB dibuat secara berasingan. Ruang yang tidak digunakan dalam PCB ditutup dengan sambungan garis bawah untuk mengelakkan masalah bunyi yang tidak diingini. Ketebalan jejak tembaga sangat kecil, Oleh itu, gunakan pencetak berkualiti baik untuk mencetak susun atur, jika tidak, beberapa jejak mendapat kesinambungan. Prosedur langkah demi langkah diberikan di bawah,

• Cetak reka bentuk PCB (2/3 salinan) ke dalam kertas foto / berkilat (gunakan pencetak berkualiti tinggi)
• Imbas susun atur PCB untuk sebarang kesinambungan dalam jejak tembaga
• Pilih susun atur PCB yang baik yang tidak mempunyai kecacatan
• Potong susun atur menggunakan Gunting

Fail reka bentuk susun atur diberikan di bawah.

Langkah 5: Menyiapkan Tembaga Berpakaian

Untuk pembuatan PCB saya menggunakan tembaga berlapis satu sisi. Ini adalah bahan mentah utama pembuatan PCB. Oleh itu, pilihlah tembaga berpakaian berkualiti. Prosedur langkah demi langkah diberikan di bawah,

• Ambil tembaga berpakaian berkualiti
• Tandakan dimensi susun atur PCB di dalam tembaga dengan menggunakan penanda
• Potong tembaga dengan tanda menggunakan pisau gergaji besi
• Melicinkan tepi PCB yang tajam menggunakan kertas pasir atau fail
• Bersihkan bahagian tembaga menggunakan kertas pasir dan keluarkan habuk

Langkah 6: Pemindahan Nada

Di sini, dalam langkah ini kita memindahkan susun atur PCB ke dalam tembaga dengan menggunakan kaedah pemindahan haba. Untuk kaedah pemindahan haba saya menggunakan kotak besi sebagai sumber haba. Prosedurnya diberikan di bawah,

• Mula-mula letakkan susun atur PCB di tembaga yang berpakaian dalam orientasi di mana susun atur menghadap sisi tembaga
• Betulkan susun atur pada kedudukannya dengan menggunakan kaset
• Tutup keseluruhan persediaan menggunakan kertas putih
• Sapukan kotak besi ke bahagian tembaga selama kira-kira 10-15 minit
• Selepas pemanasan tunggu sebentar untuk menyejukkannya
• Masukkan PCB dengan kertas ke dalam cawan air
• Kemudian keluarkan kertas dari PCB menggunakan tangan dengan berhati-hati (lakukan dengan perlahan)
• Kemudian perhatikan dan pastikan ia tidak mempunyai kecacatan

Langkah 7: Pengukiran dan Pembersihan

Ini adalah proses kimia untuk mengeluarkan tembaga yang tidak diingini dari tembaga berpakaian berdasarkan susun atur PCB. Untuk proses kimia ini, kita memerlukan larutan ferik klorida (larutan etsa). Larutan melarutkan tembaga yang tidak bertopeng ke larutan. Jadi dengan proses ini kita mendapatkan PCB seperti dalam susunan PCB. Prosedur untuk proses ini diberikan di bawah.

• Ambil topeng PCB yang dilakukan pada langkah sebelumnya
• Ambil serbuk klorida besi dalam kotak plastik dan larutkan ke dalam air (jumlah serbuk menentukan kepekatannya, kepekatan yang lebih tinggi mengikat proses tetapi kadang-kadang ia merosakkan PCB yang disyorkan adalah kepekatan sederhana)
• Tenggelamkan PCB bertopeng di dalam larutan
• Tunggu beberapa jam (periksa secara kerap etsa selesai atau tidak) (cahaya matahari juga mempercepat proses)
• Setelah menyelesaikan etsa yang berjaya, keluarkan topeng dengan menggunakan kertas pasir
• Lancar bahagian tepi lagi
• Bersihkan PCB

Kami membuat pembuatan PCB

Langkah 8: Pematerian

Pematerian SMD sedikit lebih sukar daripada pematerian lubang melalui biasa. Alat utama untuk pekerjaan ini adalah pinset dan pistol udara panas atau besi pematerian mikro. Tetapkan senapang udara panas pada suhu 350C. Terlalu lama pemanasan merosakkan komponen. Jadi hanya gunakan jumlah haba yang terhad pada PCB. Prosedurnya diberikan di bawah.

• Bersihkan PCB dengan menggunakan pembersih PCB (iso-propil alkohol)
• Sapukan solder pasta ke semua pad di PCB
• Letakkan semua komponen ke padnya menggunakan pinset berdasarkan gambarajah litar
• Periksa semula semua kedudukan komponen betul atau tidak
• Sapukan senapang udara panas pada kelajuan udara rendah (kelajuan tinggi menyebabkan ketidaksejajaran komponen)
• Pastikan semua sambungannya baik
• Bersihkan PCB dengan menggunakan larutan IPA (PCB cleaner)
• Kami berjaya menyelesaikan proses pematerian

Video mengenai pematerian SMD diberikan di atas. Tolong tonton.

Langkah 9: Perhimpunan Akhir

Di sini, dalam langkah ini saya menyusun keseluruhan bahagian menjadi satu produk. Saya melengkapkan PCB pada langkah sebelumnya. Di sini saya meletakkan 2 PCB ke dalam kotak solek. Di bahagian atas kotak solek saya meletakkan skrin LCD. Untuk ini, saya menggunakan beberapa skru. Kemudian saya meletakkan PCB di bahagian bawah. Di sini juga digunakan beberapa skru untuk memasang PCB di tempatnya. Bateri Li-ion diletakkan di bawah PCB utama. PCB suis kawalan diletakkan di atas bateri dengan menggunakan pita dua sisi. PCB suis kawalan adalah dari PCB Walkman lama. PCB dan skrin LCD disambungkan dengan menggunakan wayar tembaga enamel kecil. Ini kerana lebih fleksibel daripada wayar biasa. Suis hidup / mati automatik disambungkan berhampiran dengan bahagian lipat. Oleh itu, apabila kita melipat bahagian atas, ia adalah putaran osiloskop. Ini adalah perincian Perhimpunan.

Langkah 10: Produk Selesai

Gambar di atas menunjukkan produk siap saya.

Ia mampu mengukur gelombang sinus, persegi, segitiga. Larian percubaan osiloskop ditunjukkan dalam video. Menonton. Ini sangat berguna untuk semua orang yang suka Arduino. Saya sangat sukakannya. Ini adalah produk yang hebat. Apa pendapat anda? Sila komen saya.

Sekiranya anda suka sila sokong saya.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai litar Sila lawati halaman BLOG saya. Pautan diberikan di bawah.

Untuk projek yang lebih menarik, lawati halaman YouTube, Instructables dan Blog saya.

Terima kasih kerana melayari halaman projek saya.

Selamat tinggal.

Jumpa lagi……..