Visualitzador de senyal de butxaca (oscil·loscopi de butxaca): 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Hola a tothom, Tots estem fent tantes coses cada dia. Per a cada treball que necessiti algunes eines. Això serveix per fabricar, mesurar, acabar, etc. Per tant, per als treballadors electrònics necessiten eines com soldador, multímetre, oscil·loscopi, etc. En aquesta llista, l'oscil·loscopi és l'eina principal per veure el senyal i mesurar-ne les característiques. Però el principal problema de l’oscil·loscopi és que és pesat, complex i costós. Per tant, això fa que sigui un somni per als principiants en electrònica. Per tant, amb aquest projecte canvio tot el concepte d’oscil·loscopi i en faig un de més petit que sigui assequible per a principiants. Això significa que aquí he creat un petit oscil·loscopi portàtil de mida butxaca anomenat "Visualitzador de senyal de butxaca". Té una pantalla TFT de 2,8 "per captar el senyal a l'entrada i una cèl·lula de ions de Li per fer-la portàtil. És capaç de visualitzar un senyal d'amplitud de fins a 1 MHz i 10 V. Per tant, actua com una petita escala versió del nostre oscil·loscopi professional original. Aquest oscil·loscopi de butxaca fa que totes les persones siguin accessibles a l’oscil·loscopi.

Com és ? Quina és la seva opinió ? Comenta’m.

Per obtenir més informació sobre aquest projecte, visiteu el meu BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Aquest projecte obté una iniciació d'un projecte similar al lloc web donat anomenat bobdavis321.blogspot.com

Subministraments

• Microcontrolador ATMega 328
• Xip ADC TLC5510
• Pantalla TFT de 2,8"
• Cèl·lula d’ions Li
• CI donats al diagrama del circuit
• Condensadors, resistències, díodes, etc. donats al diagrama del circuit
• Revestit de coure, filferro de soldadura
• Filferros de coure petits esmaltats
• Polsadors intermitents, etc.

Per obtenir una llista detallada dels components, observeu el diagrama del circuit. Les imatges es donen al següent pas.

Pas 1: eines essencials

Aquí el projecte es va concentrar principalment en el costat de l’electrònica. Per tant, les eines que s’utilitzen principalment són les eines electròniques. Les eines que he utilitzat es donen a continuació. Trieu les vostres eines preferides.

Micro soldador, estació de soldadura SMD, multímetres, oscil·loscopi, pinces, tornavisos, alicates, serres, llimes, trepadora manual, etc.

Les imatges de les eines es donen més amunt.

Pas 2: pla complet

El meu pla és fer un oscil·loscopi de butxaca portàtil que sigui capaç de mostrar tot tipus d’ones. Primer preparo el PCB i després el tanco en un recinte. Per al recinte faig servir una petita caixa de maquillatge plegable. La propietat plegable augmenta la flexibilitat d’aquest dispositiu. La pantalla es troba a la primera part i la placa i els interruptors de control a la meitat següent. El PCB es divideix en dues peces com a PCB d’extrem frondós i PCB principal. L'oscil·loscopi és plegable, de manera que faig servir un interruptor ON / OFF automàtic. S'encén quan s'obre i s'apaga automàticament quan es tanca. La cèl·lula d’ions Li es col·loca a sota dels PCB. Aquest és el meu pla. Així que primer faig els dos PCB. Tots els components utilitzats són les variants SMD. Redueix dràsticament la mida del PCB.

Pas 3: diagrama del circuit

El diagrama complet del circuit es dóna a la part superior. Es divideix en dos circuits separats, com el circuit frontal i el circuit principal. Els circuits són complexos, ja que contenen molts circuits integrats i altres components passius. A l'extrem principal, els components principals són el sistema d'atenuador d'entrada, el multiplexor de selecció d'entrada i el buffer d'entrada. L'atenuador d'entrada s'utilitza per convertir diferents voltatges d'entrada a una tensió de sortida desitjada per a l'oscil·loscopi, crea aquest oscil·loscopi capaç de treballar en una àmplia gamma de tensions d'entrada. Es fa mitjançant un divisor de potencial resistiu i el condensador es connecta paral·lel a cada resistència per augmentar la resposta de freqüència (atenuador compensat). El multiplexor de selecció d’entrada funciona com un commutador rotatiu per seleccionar una entrada d’entrada diferent des de l’atenuador, però aquí l’entrada de multiplexor es selecciona mitjançant dades digitals del processador principal. El buffer s’utilitza per augmentar la potència del senyal d’entrada. Està dissenyat mitjançant un amplificador operatiu en configuració de seguidor de tensió. Redueix l'efecte de càrrega del senyal a causa de la resta de parts. Aquestes són les parts principals de l’extrem de la fronda.

Per obtenir més informació, visiteu el meu BLOG, El PCB principal conté els altres sistemes de processament digital. Conté principalment un carregador de ions de Li, circuit de protecció de ions de Li, convertidor d’augment de 5 V, generador de tensió de v, interfície USB, ADC, rellotge d’alta freqüència i el microcontrolador principal. El circuit de carregador de ions de Li utilitzat per carregar la cèl·lula de ions de Li des del vell telèfon mòbil d’una manera eficient i intel·ligent. Utilitza el TP 4056 IC per carregar la cèl·lula des de 5V des del port micro-USB. Ho explicava amb detall al meu BLOG anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. El següent és el circuit de protecció d’ions Li. S'utilitza per protegir la cèl·lula de curtcircuits, sobrecàrregues, etc. S'explica al meu bloc anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. El següent és el convertidor d’augment de 5V. S'utilitza per convertir la tensió de la cèl·lula de 3,7 V en 5 V per a un millor funcionament dels circuits digitals. Els detalls del circuit s’expliquen al meu BLOG anterior, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. El generador de tensió -ve s’utilitza per generar un -ve 3,3V per al funcionament de l’amplificador operatiu. Es genera mitjançant l'ús d'un circuit de bomba de càrrega. Està dissenyat mitjançant un 555 IC. Es connecta com un oscil·lador per carregar i descarregar els condensadors del circuit de la bomba de càrrega. És molt bo per a aplicacions de baixa intensitat. La interfície USB connecta l'ordinador amb el nostre microcontrolador d'oscil·loscopi per a modificacions de microprogramari. Conté un únic CI per a aquest procés anomenat CH340. L’ADC converteix el senyal analògic d’entrada a la forma digital adequada per al microcontrolador. El IC ADC utilitzat aquí és el TLC5510. És un tipus ADC de semiflash d’alta velocitat. És capaç de treballar a taxes de mostreig elevades. El circuit de rellotge d'alta freqüència funciona a una freqüència de 16 MHz. Proporciona els senyals de rellotge necessaris per al xip ADC. Es va dissenyar utilitzant un CI de porta NOT i el cristall de 16 MHZ i alguns components passius. S’explica detalladament al meu BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. El principal microcontrolador utilitzat aquí és el microcontrolador ATMega328 AVR. És el cor d’aquest circuit. Captura i emmagatzema les dades de l’ADC. A continuació, condueix la pantalla TFT per mostrar el senyal d'entrada. Els commutadors de control d’entrada també estan connectats a l’ATMega328. Aquesta és la configuració bàsica del maquinari.

Per obtenir més informació sobre el circuit i el seu disseny, visiteu el meu BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Pas 4: disseny de PCB

Aquí només faig servir components SMD per a tot el circuit. Per tant, el disseny i el procés posterior són poc complexos. Aquí es crea el diagrama de circuits i el disseny del PCB mitjançant la plataforma en línia EasyEDA. És una plataforma molt bona que conté totes les biblioteques de components. Els dos PCB es creen per separat. Els espais no utilitzats dels PCB estan coberts amb connexió de terra per evitar problemes de soroll no desitjats. El gruix de les traces de coure és molt petit, per tant, utilitzeu una impressora de bona qualitat per imprimir el disseny, en cas contrari algunes traces reben continuïtats. A continuació es dóna el procediment prudent,

• Imprimiu el disseny de PCB (2/3 còpies) en un paper fotogràfic / brillant (utilitzeu una impressora de bona qualitat)
• Escanejar el disseny del PCB per si hi ha discontinuitats a la traça de coure
• Seleccioneu un bon disseny de PCB que no tingui cap defecte
• Tallar el disseny amb una tisora

Els fitxers de disseny del disseny es donen a continuació.

Pas 5: Preparació revestida de coure

Per a la fabricació de PCB faig servir revestiment de coure d’una sola cara. Aquesta és la principal matèria primera de la fabricació de PCB. Seleccioneu un revestiment de coure de bona qualitat. A continuació es dóna un procediment pas a pas,

• Prengui un revestiment de coure de bona qualitat
• Marqueu la dimensió del disseny del PCB a la capa de coure amb un marcador
• Tallar el coure revestit a través de les marques amb una fulla de serra
• Suavitzeu les vores afilades del PCB amb paper de sorra o una llima
• Netegeu la cara de coure amb un paper de vidre i traieu la pols

Pas 6: transferència de tons

Aquí, en aquest pas, transferim el disseny de PCB al revestiment de coure mitjançant el mètode de transferència de calor. Per al mètode de transferència de calor, faig servir una caixa de ferro com a font de calor. El procediment es dóna a continuació,

• Primer, col·loqueu el disseny del PCB al revestiment de coure en una orientació en què el disseny estigui orientat cap al costat de coure
• Fixeu el disseny a la seva posició mitjançant cintes
• Cobriu tota la configuració amb un paper blanc
• Apliqueu la caixa de ferro al costat de coure durant uns 10-15 minuts
• Després de la calefacció, espereu una estona perquè es refredi
• Poseu el PCB amb paper en una tassa d’aigua
• A continuació, traieu el paper del PCB amb la mà amb cura (feu-ho lentament)
• Després observeu-lo i assegureu-vos que no tingui cap defecte

Pas 7: Gravat i neteja

És un procés químic per eliminar el coure no desitjat del coure revestit segons el disseny del PCB. Per a aquest procés químic necessitem una solució de clorur fèrric (solució de gravat). La solució dissol el coure no emmascarat a la solució. Així, per aquest procés obtenim un PCB com en el disseny del PCB. A continuació es mostra el procediment d’aquest procés.

• Agafeu el PCB emmascarat que es fa al pas anterior
• Preneu pols de clorur fèrric en una caixa de plàstic i dissoleu-lo a l’aigua (la quantitat de pols determina la concentració, la concentració és més alta fixant el procés, però en algun moment el PCB recomanat és una concentració mitjana)
• Immergiu el PCB emmascarat a la solució
• Espereu unes hores (comproveu regularment el gravat completat o no) (la llum del sol també fixa el procés)
• Després de completar el gravat amb èxit, traieu la màscara amb paper de sorra
• Suavitzeu de nou les vores
• Netegeu el PCB

Vam fer la fabricació de PCB

Pas 8: soldadura

La soldadura SMD és una mica més dura que la soldadura normal per forats. Les eines principals per a aquesta feina són unes pinces i una pistola d’aire calent o un micro-soldador. Ajusteu la pistola d’aire calent a 350 ° C de temperatura. La sobrecalentament pot causar danys en els components. Per tant, només apliqueu una quantitat limitada de calor al PCB. El procediment es dóna a continuació.

• Netejar el PCB utilitzant un netejador de PCB (alcohol iso-propílic)
• Apliqueu pasta de soldadura a tots els coixinets del PCB
• Col·loqueu tots els components al seu coixinet amb pinces segons el diagrama del circuit
• Comproveu que la posició dels components sigui correcta o no
• Apliqueu una pistola d’aire calent a baixa velocitat d’aire (l’alta velocitat causa una desalineació dels components)
• Assegureu-vos que totes les connexions siguin bones
• Netejar el PCB utilitzant la solució IPA (PCB cleaner)
• Vam fer el procés de soldadura amb èxit

El vídeo sobre la soldadura SMD es mostra a la part superior. Si us plau, mireu-lo.

Pas 9: Muntatge final

Aquí, en aquest pas, reuneixo les peces senceres en un sol producte. He completat els PCB en els passos anteriors. Aquí col·loqueu els 2 PCB a la caixa de maquillatge. A la part superior de la caixa de maquillatge col·loqueu la pantalla LCD. Per a això, faig servir alguns cargols. Després col·loqueu els PCB a la part inferior. Aquí també es van utilitzar alguns cargols per col·locar els PCB al seu lloc. La bateria d’ions Li es col·loca sota la placa principal. L'interruptor de control PCB es col·loca sobre la bateria mitjançant cinta de doble cara. El PCB de l’interruptor de control s’obté d’un PCB Walkman antic. Els PCB i la pantalla LCD es connecten mitjançant petits fils de coure esmaltats. És perquè és més flexible que el filferro normal. L'interruptor automàtic d'encesa / apagat està connectat a prop del costat plegable. Així doncs, quan plegem la cara superior es desactiva l’oscil·loscopi. Aquests són els detalls del muntatge.

Pas 10: producte acabat

Les imatges anteriors mostren el meu producte acabat.

És capaç de mesurar ones sinusals, quadrades i triangulars. La prova de l'oscil·loscopi es mostra al vídeo. Mireu-ho. Això és molt útil per a tots els que els agrada Arduino. M'agrada molt. Aquest és un producte increïble. Quina és la seva opinió? Si us plau, comenteu-me.

Si us agrada, si us plau, doneu-me suport.

Per obtenir més informació sobre el circuit, visiteu la meva pàgina de BLOG. Enllaç que es mostra a continuació.

Per obtenir projectes més interessants, visiteu les meves pàgines de YouTube, Instructables i Blog.

Gràcies per visitar la pàgina del meu projecte.

Adéu.

A reveure……..