Kit oscil·loscopi de bricolatge: guia de muntatge i resolució de problemes: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Necessito molt sovint, en dissenyar algun aparell electrònic, un oscil·loscopi per observar la presència i la forma dels senyals elèctrics. Fins ara he utilitzat un vell oscil·loscopi analògic CRT monocanal (any 1988). Encara és funcional i normalment és prou bo per als propòsits utilitzats, però és molt pesat i no és còmode per a algunes obres fora de casa. Per a la seva substitució, buscava una alternativa petita i barata. Una possibilitat era dissenyar un abast basat en Arduino, però té pocs desavantatges: el seu ample de banda analògic és bastant baix i sempre, quan es fa algun projecte de bricolatge, apareix el principal problema: on empaquetar totes aquestes peces electròniques o com trobar un allotjament d’aspecte agradable. No tinc cap impressora 3D i per a mi l’única possibilitat és utilitzar fundes estàndard disponibles al mercat, la qual cosa no sempre és la solució més atractiva. Per evitar aquests problemes, vaig decidir aconseguir un kit d’oscil·loscopi de bricolatge. Després d'algunes investigacions, vaig decidir que seria el Shell JYETech DSO150. És molt petit, prou potent (basat en el microcontrolador ARM Cortex de 32 bits STM32F103C8 - lloc molt útil per a aquest xip: stm32duino), el puc posar a la butxaca i portar-lo a tot arreu. El kit es pot comprar per uns 30 dòlars a banggood, ebay o aliexpress.

Aquest instructiu explica com podeu muntar el kit de la manera correcta, què no heu de fer i com podeu netejar-vos dels problemes. Descriviré tota la meva experiència de muntatge de manera cronològica.

Pas 1: què hi ha a dins

Vaig demanar el kit i després de l'espera normal d'un mes aproximadament, el kit va arribar finalment. Va estar ben embalat. Contenia dos PCB amb tots els dispositius SMD soldats. (Quan demaneu aquest kit, aneu amb compte: hi ha una versió del kit en què no es solden els dispositius SMD i, si no teniu experiència en la soldadura d’aquests dispositius, pot suposar un repte pesat per a vosaltres. kit amb soldats). La qualitat dels PCB és bona: tots els dispositius etiquetats i fàcils de soldar. Un dels PCB és el principal: el digital amb el microcontrolador. Allà també hem connectat un LCD TFT de 2,4 en color; l'altre és l'analògic: conté el circuit d'entrada analògic. També hi ha una bonica caixa de plàstic, un cable de sonda curta i una guia de muntatge.

El meu consell - abans de començar el muntatge - llegeix el manual. No ho vaig fer i vaig tenir problemes.

Pas 2: Comencem …

Com a primer pas es recomana provar el tauler digital. He inserit els 4 interruptors sense soldar. He trobat un adaptador de CA / CC de 12 V amb el sòcol de corrent continu i l'he utilitzat per provar la placa. Un error molt gran! NO HO FACIS! Al manual s’escriu que la tensió màxima d’alimentació ha de ser de 9V. Vaig veure que el regulador lineal utilitzat era AMS1117, que havia de sobreviure a 15 V i estava tranquil. D'ACORD. A la primera prova no va fallar. Veure la pel·lícula.

Pas 3: soldar …

Com primer he soldat el connector de senyal de prova. Primer s’ha de doblar. Seguiu el connector de la bateria i l’interruptor d’alimentació. Després ve una capçalera de 4 pins (J2) per al codificador rotatiu. Amb això, s'ha acabat la soldadura de la placa principal.

Pas 4: Estic en problemes

Hi ha una resistència de 0 Ohm al PCB, que connecta l’interruptor d’alimentació. Per fer que l’interruptor d’alimentació funcioni, s’ha d’eliminar aquesta resistència (R30). Fàcil de fer! Nova prova … He tornat a subministrar la placa principal (12V) i l'he encès mitjançant l'interruptor d'alimentació. La pantalla es va mantenir blanca. (veure el vídeo). Pocs intents consegüents no van canviar la situació. De sobte, un petit fum va començar a sortir del xip regulador AMS1117 i el paquet va explotar. El vaig vendre sense soldar i en vaig col·locar un de nou (en tenia pocs al meu emmagatzematge personal disponible). Vaig tornar a engegar el tauler, de nou la pantalla blanca, sense arrencar. Al cap de 20 segons, va tornar a aparèixer el fum blau del xip regulador i es va tornar a cremar. L’he tret del tauler. Mitjançant un ohmímetre he mesurat la resistència entre la línia elèctrica connectada a la sortida del xip AMS1117 i la terra. Era zero Ohm. Alguna cosa va sortir absolutament malament aquí. La junta era morta. Vaig decidir esbrinar on és el problema. Hi ha dos xips a la placa: el STM32F103C8 i algun xip de memòria en sèrie. Un d’ells fracassava. Per comprovar quin he utilitzat un mètode inusual. Vaig aplicar 3,3 V (quina hauria de ser la sortida normal del xip regulador AMS1117) a la línia de subministrament mitjançant una font d’alimentació forta. Al cap de pocs segons, el xip STM32F103C8 es va escalfar extremadament. Va ser el problema. S'havia de desoldar del PCB. Va ser una tasca molt difícil, ja que no podia utilitzar una pistola d'aire calent, ja que dessoldaria tots els dispositius circumdants. Aleshores em va sorgir la idea de dessoldar el xip per la seva pròpia calor: vaig tornar a subministrar el tauler i al cap d’un minut el xip estava tan calent que la soldadura va començar a fondre’s. Després vaig retirar-lo amb una petita puntada a la part inferior del tauler. El xip simplement es va sentir avall. Amb la metxa desoldadora vaig netejar les pistes de soldadura del xip.

Vaig decidir intentar reparar el tauler. Després d’eliminar el xip fallit, la pantalla LCD es va tornar a il·luminar en blanc.

He demanat pocs xips STM32F103C8 a AliExpress. (4 xips tenien uns 3 dòlars) i després d’unes setmanes d’espera han arribat. N’he soldat un a la pissarra.

Ara, s’ha de programar per recuperar la funcionalitat. Si totes les tasques es fan correctament, tot hauria de tornar a estar bé. També hi ha la possibilitat que la pantalla LCD es pugui danyar. Per a això, també hi ha una solució disponible: podeu comprar-la a AliExpress. És un LCD TFT estàndard de 2,4 de 37 pins amb un controlador ILI9341. Comproveu també l'ordre dels pins.

Al programa següent es descriu com es programa el xip STM32F103C8.

Pas 5: programació

El procés de programació del xip ARM s’escriu al document adjunt.

En aquest enllaç podeu descarregar la darrera eina intermitent del lloc STM.

Puc veure la meva configuració a la imatge. També he adjuntat el fitxer hexadecimal, que he utilitzat. Per a la darrera versió, podeu visitar el lloc de JYETech. Per a la comunicació USB a sèrie he utilitzat el convertidor basat en PL2303. FT323RL també funcionarà. CH340g també. Abans de programar la placa, cal desoldar algunes resistències de la placa. (vegeu el document). No oblideu tornar-los a soldar quan tot estigui a punt. Vaig tenir sort i tot va tornar a sortir bé. Vaig continuar amb la soldadura de la placa analògica.

Pas 6: Soldar de nou

Primer cal soldar les resistències. He utilitzat un ohmímetre per comprovar-ne el valor mitjançant un codi de colors. A cada part soldada he posat una marca al manual per saber on sóc.

Després vaig soldar els condensadors ceràmics, els condensadors de retallada, el commutador de funcions, els condensadors electròlits, el connector BNC, la capçalera del pin.

Pas 7: el codificador rotatiu

S’ha de soldar en un tauler petit. Tingueu molt de compte de soldar-lo al costat adequat del PCB; en un altre cas, l’abast fallarà.

Pas 8: Muntatge

Ara estem preparats per al muntatge.

Primer, col·loqueu la pantalla LCD al lloc dedicat. Abans d’això he eliminat el foli protector. Sota l’abast he posat paper de cuina suau de poques capes. Doblegueu suaument el cable pla de connexió LCD i poseu-hi la placa principal. Introduïu el codificador rotatiu al connector de la capçalera i fixeu-lo mitjançant dos dels cargols curts

Pas 9: Tuning

Ara cal inserir el tauler analògic tal com es mostra a la imatge. D'aquesta manera, algunes tensions analògiques s'han de comprovar mitjançant voltímetre. Tingueu en compte que alguns d'ells depenen de la tensió d'alimentació (ho he trobat). Les tensions escrites a la taula al pas 4 del manual es mesuren a la tensió d'alimentació de 9,2V. Després d'això, es poden corregir algunes distorsions del senyal (vegeu la imatge superior) ajustant els condensadors de retallada. Consulteu el procediment al manual … i a la pel·lícula adjunta.

Pas 10: Muntatge i proves finals

Ara, la placa analògica està fixada a la coberta inferior, ambdues taules s’uneixen entre si mitjançant la seva interfície de capçalera comuna. Al primer cop, s'ha d'inserir el terminal de prova. Es posa el marc de la coberta superior. Tingueu en compte que, si no l’orienteu correctament, no podreu tancar la casella (vegeu la imatge superior per obtenir l’orientació correcta). La carcassa està tancada i després es fixa amb 4 cargols. Com a pas final, el pom de plàstic s’ha de col·locar sobre l’eix del codificador rotatiu.

Ara l’abast està llest per utilitzar-lo. Té un generador de senyals de prova intern i aquest senyal es pot utilitzar per a alguns ajustaments i aprenentatge. La funcionalitat dels diferents comandaments es descriu al manual. El vídeo breu mostra algunes de les funcions. Un d’ells mostra molts paràmetres de senyal en temps real, cosa que pot ser molt útil en alguns casos.

Gràcies per l'atenció i molta sort amb el joc. Diverteix-te amb aquesta petita joguina: joguina per a adults i joves freaks electrònics,