DIY Oscilloscope Kit - Gabay sa Assembling at Pag-troubleshoot: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Kailangan ko ng madalas, kapag nagdidisenyo ng ilang elektronikong gadget ng isang oscilloscope upang obserbahan ang pagkakaroon at anyo ng mga signal ng elektrisidad. Hanggang ngayon nagamit ko ang isang lumang Soviet (taong 1988) solong channel na analogue CRT oscilloscope. Gumagamit pa rin ito at normal ay sapat na mabuti para sa mga hangaring ginamit, ngunit napakabigat at hindi komportable para sa ilang mga gawa sa labas ng bahay. Para sa kapalit nito naghahanap ako para sa isang murang at maliit na alternatibo. Ang isang posibilidad ay ang pagdisenyo ng isang saklaw na nakabatay sa Arduino, ngunit mayroon itong kaunting kawalan - ang analog bandwidth nito ay medyo mababa at palagi, kapag ang paggawa ng ilang proyekto sa DIY ay lilitaw ang pangunahing problema - kung saan i-pack ang lahat ng mga elektronikong bahagi na ito o kung paano makahanap ng magandang hitsura ng pabahay. Hindi ako nagmamay-ari ng 3D printer at para sa akin ang tanging posibilidad ay ang paggamit ng mga karaniwang kaso na magagamit sa merkado, kung ano ang hindi palaging ang pinakamahusay na solusyon sa pagtingin. Upang maiwasan ang mga kaguluhang ito nagpasya akong kumuha ng isang kit ng DIY Oscilloscope. Pagkatapos ng ilang pagsasaliksik napagpasyahan kong ito ay ang JYETech DSO150 Shell. Napakaliit nito, sapat na malakas (batay sa ARM Cortex 32-bit microcontroller STM32F103C8 - napaka kapaki-pakinabang na site para sa chip na ito: stm32duino), mailalagay ko sa aking bulsa at dalhin ito saanman. Ang kit ay maaaring mabili ng ~ 30 USD sa banggood, ebay o aliexpress.

Ang itinuturo na ito ay nagsasabi kung paano tipunin ang kit sa tamang paraan, kung ano ang hindi mo dapat gawin at kung paano malinis mula sa mga problema, maaari kang lumikha. Ilalarawan ko ang lahat ng aking karanasan sa assembling sa sunud-sunod na paraan.

Hakbang 1: Ano ang Nasa loob

Inorder ko ang kit at pagkatapos ng normal na paghihintay ng halos isang buwan dumating din ang kit sa wakas. Ito ay magandang nakaimpake. Naglalaman ito ng dalawang PCB na may lahat ng mga SMD device na solder. (Kapag nag-order ka ng gayong kit maging maingat - mayroong isang bersyon ng kit kung saan ang mga SMD device ay hindi na-solder, at kung wala kang karanasan sa paghihinang ng mga naturang aparato - maaari itong maging mabigat na hamon para sa iyo - mas mahusay na mag-order ng isang kit na may mga solder). Ang kalidad ng PCB ay mabuti - lahat ng mga aparato na may label at madaling maghinang. Ang isa sa mga PCB ay ang pangunahing isa - ang digital na may microcontroller. Doon ay nakakonekta din namin ang isang kulay na 2.4 TFT LCD; ang isa pa ay ang analog - naglalaman ito ng analog input circuity. Mayroon ding isang magandang plastic box, maikling probe cable at gabay ng pag-iipon.

Ang payo ko - bago simulan ang pagtitipon - basahin ang manwal. Hindi ko ito ginawa at nagkagulo ako.

Hakbang 2: Magsimula Tayo …

Tulad ng unang hakbang ay inirerekumenda upang subukan ang digital board. Ipinasok ko ang 4 na switch nang walang paghihinang. Natagpuan ko ang isang 12V AC / DC adapter na may tamang DC socket at ginamit ito upang subukan ang board. Napakalaking pagkakamali! HUWAG MONG GAWIN IYAN! Sa manu-manong nakasulat na ang maximum na boltahe ng suplay ay dapat na 9V! Nakita ko na ang ginamit na linear regulator ay AMS1117, na dapat makaligtas sa 15V at kalmado ako. OK lang Sa unang pagsubok hindi ito nabigo. Tingnan ang pelikula.

Hakbang 3: Paghihinang…

Bilang una ay na-solder ko ang konektor ng signal signal. Dapat muna itong baluktot. Sundin ang konektor ng baterya at ang switch ng kuryente. Pagkatapos nito ay darating ang isang 4 pin header (J2) para sa rotary encoder. Sa na tapos na ang paghihinang ng pangunahing board.

Hakbang 4: Nagkakaproblema Ako

Mayroong isang 0 Ohm risistor sa PCB, na tulay ng switch ng kuryente. Upang maisagawa ang pagpapaandar ng switch ng kuryente dapat alisin ang resistor na ito (R30). Madaling gawin! Bagong pagsubok … Naibigay ko muli ang pangunahing board (12V) at inilipat ito gamit ang power switch. Nanatiling puti ang screen. (tingnan ang video) Ilang mga kahihinatnan na pagtatangka ay hindi nagbago ng sitwasyon. Biglang nagsimulang lumabas ang isang maliit na usok mula sa AMS1117 regulator chip at bumuga ito ng package. Inalis ko ito at naglagay ng bago (Mayroon akong kaunting magagamit sa aking personal na imbakan). Pinagana ko muli ang board - muli ang puting screen - walang booting. Matapos ang 20 segundo ay muling dumating ang asul na usok mula sa chip ng regulator at nasunog muli ito. Inalis ko ito sa board. Gamit ang ohmmeter Nasukat ko ang paglaban sa pagitan ng linya ng kuryente na konektado sa output ng AMS1117 chip at sa lupa. Ito ay zero Ohm. Mayroong isang ganap na mali dito. Patay na ang board. Nagpasya akong alamin kung nasaan ang problema. Mayroong dalawang mga chips sa board - ang STM32F103C8 at ilang serial memory chip. Isa sa kanila ay nabigo. Upang suriin kung aling ginamit ko ang hindi karaniwang pamamaraan. Inilapat ko ang 3.3V (kung ano ang dapat na normal na output ng AMS1117 regulator chip) sa linya ng supply gamit ang malakas na mapagkukunan ng kuryente. Pagkalipas ng ilang segundo ang STM32F103C8 chip ay naging napakainit. Ito ang problema. Ito ay dapat na hindi nakaalis mula sa PCB Napakahirap na gawain dahil hindi ako maaaring gumamit ng hot air gun - masisira ang lahat ng nakapalibot na aparato. Pagkatapos sa akin ay dumating ang ideya na wasakin ang maliit na tilad sa pamamagitan ng sarili nitong init - Inalok ko muli ang board at pagkatapos ng isang minuto ang chip ay napakainit na ang solder ay nagsimulang matunaw. Pagkatapos nito ay tinanggal ko ito ng isang maliit na sipa sa ilalim na bahagi ng board. Ang chip ay simpleng nadama. Gamit ang namamalaging wick nilinis ko ang mga soldering track para sa maliit na tilad.

Nagpasya akong subukan na ayusin ang board. Matapos matanggal ang nabigo na maliit na tilad ang LCD screen ay muling nag-iilaw ng puti.

Nag-order ako ng ilang STM32F103C8 chips form aliexpress. (4 na chips ay ~ 3 USD) at pagkatapos ng ilang linggo na naghihintay dumating na sila. Inilagay ko ang isa sa kanila sa pisara.

Ngayon - kailangang ma-program upang mabawi ang pagpapaandar. Kung ang lahat ng mga gawain ay tapos nang tama - lahat ay dapat maging OK muli. Mayroon ding posibilidad na ang LCD screen ay maaaring mapinsala. Para doon mayroon ding solusyon na magagamit - maaari kang bumili ng ganyan sa aliexpress. Karaniwan itong 2.4 37 pin na kulay na TFT LCD gamit ang ILI9341 controller. Suriin din ang pagkakasunud-sunod ng mga pin.

Paano i-program ang STM32F103C8 chip ay inilarawan sa susunod na hakbang.

Hakbang 5: Programming

Ang proseso ng pag-program ng ARM chip ay nakasulat sa nakalakip na dokumento.

Sa ilalim ng link na ito maaari mong i-download ang huling flashing tool mula sa STM site.

Maaari mong makita ang aking pag-set up sa larawan. Inilakip ko rin ang hex file, na ginamit ko. Para sa huling bersyon, maaari mong bisitahin ang site ng JYETech. Para sa USB sa serial na komunikasyon ginamit ko ang PL2303 based converter. Gagana rin ang FT323RL. CH340g din. Bago ang programa ng board ang ilang mga resistors ay dapat na Desertable mula sa board. (tingnan ang dokumento). Huwag kalimutan na muling maghinang sa kanila kapag handa na ang lahat. May swerte ako at naging maayos ulit ang lahat. Nagpatuloy ako sa paghihinang ng analog board.

Hakbang 6: Muli Paghinang

Una dapat na solder ang resistors. Gumamit ako ng isang Ohmmeter upang suriin ang kanilang halaga sa halip na gumagamit ng color code.. Sa bawat soldered na bahagi naglalagay ako ng isang marka sa manu-manong upang malaman kung nasaan ako.

Matapos nito ay hinihinang ko ang mga ceramic capacitor, ang mga pag-trim ng mga capacitor, ang switch ng mga pag-andar, ang mga electrolyte capacitor, ang konektor ng BNC, ang pin header.

Hakbang 7: Ang Rotary Encoder

Dapat itong solder sa isang maliit na board. Maging maingat na maghinang ito sa tamang bahagi ng PCB - sa ibang kaso mabibigo ang saklaw.

Hakbang 8: Pagtitipon

Handa na kami sa pagtitipon.

Una ilagay ang LCD sa nakalaang lugar. Inalis ko ang nagpoprotekta ng folio bago iyon. Sa ilalim ng saklaw na inilagay ko ang ilang mga layer malambot na papel sa kusina. Baluktot nang dahan-dahan ang LCD connection flat cable at ilagay ito sa pangunahing board. Ipasok ang rotary encoder sa konektor ng header at ayusin ito gamit ang dalawa sa mga maikling turnilyo

Hakbang 9: Pag-tune

Ngayon ang analog board ay dapat na ipasok tulad ng ipinakita sa larawan. Sa ganitong paraan ang ilang mga analog voltages ay dapat suriin ng voltmeter. Magkaroon ng kamalayan na ang ilan sa kanila ay nakasalalay sa boltahe ng suplay (Natagpuan ko ito). Ang mga voltages na nakasulat sa talahanayan sa hakbang 4 ng manwal ay sinusukat sa supply voltage 9.2V. Matapos nito ang ilang mga pagbaluktot ng signal (tingnan ang larawan sa itaas) ay maaaring maitama sa pamamagitan ng pag-tune ng mga trinter capacitor. Tingnan ang pamamaraan sa manu-manong… at naka-attach na pelikula.

Hakbang 10: Pagtitipon at Huling Mga Pagsubok

Ngayon ang analog board ay naayos sa ilalim na takip. Ang parehong mga board ay pinagsama ng kanilang karaniwang interface ng pin-header. Sa kamao dapat na ipasok ang test terminal. Ang tuktok na frame ng takip ay inilalagay. Magkaroon ng kamalayan na kung hindi mo ito orient nang tama, hindi mo masasara ang kahon. (Tingnan ang larawan sa itaas para sa tamang oryentasyon). Ang pabahay ay sarado at pagkatapos na naayos ng 4 na mga turnilyo. Bilang pangwakas na hakbang ang plastic knob ay dapat na ilagay sa ibabaw ng rotary encoder shaft.

Ngayon ang saklaw ay handa nang gamitin. Mayroon itong panloob na test signal generator at ang senyas na ito ay maaaring magamit para sa ilang mga pagsasaayos at pag-aaral. Ang pag-andar ng iba't ibang mga knobs ay inilarawan sa manu-manong. Ipinapakita ng maikling video ang ilan sa mga pagpapaandar. Ang isa sa kanila ay nagpapakita ng maraming mga parameter ng signal sa real time, kung ano ang maaaring maging napaka kapaki-pakinabang sa ilang mga kaso.

Salamat sa pansin at good luck sa paglalaro. Magsaya sa maliit na laruang ito - laruan para sa mga matatanda at mga batang freaks sa electronics,