Pocket Signal Visualizer (Pocket Oscilloscope): 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kamusta sa bawat isa, Lahat tayo ay gumagawa ng napakaraming mga bagay sa araw-araw. Para sa bawat trabaho doon kung saan kailangan ng ilang mga tool. Iyon ay para sa paggawa, pagsukat, pagtatapos atbp. Kaya para sa mga manggagawang elektronik, kailangan nila ng mga tool tulad ng panghinang, multi-meter, oscilloscope, atbp Sa listahang ito ang oscilloscope ay isang pangunahing tool para makita ang signal at sukatin ito ng mga katangian. Ngunit ang pangunahing problema sa oscilloscope ay ito ay mabigat, kumplikado at magastos. Kaya't gawin ito, maging isang panaginip para sa mga nagsisimula sa electronics. Kaya sa pamamagitan ng proyektong ito binago ko ang buong konsepto ng oscilloscope at gumawa ng isang mas maliit na abot-kayang para sa mga nagsisimula. Nangangahulugan iyon dito gumawa ako ng isang bulsa na may sukat na maliliit na oscilloscope na pinangalanang "Pocket Signal Visualizer". Mayroon itong 2.8 "TFT display para iguhit ang signal sa input at isang Li-ion cell para gawin itong isang portable. Ito ay may kakayahang tingnan ang hanggang sa 1MHz, 10V amplitude signal. Kaya't kumikilos ito bilang isang maliit na naka-scale bersyon ng aming orihinal na propesyonal na oscilloscope. Ginagawa ng pocket oscilloscope na ito ang lahat ng mga tao na ma-access ang oscilloscope.

Kamusta naman Ano ang iyong opinyon ? Komento sa akin.

Para sa karagdagang detalye tungkol sa proyektong ito bisitahin ang aking BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Ang proyektong ito ay nakakakuha ng isang pagsisimula mula sa isang katulad na proyekto sa ibinigay na website na pinangalanang bobdavis321.blogspot.com

Mga gamit

• ATMega 328 micro-controller
• ADC chip TLC5510
• 2.8 "TFT display
• Li-ion cell
• Ang mga IC na ibinigay sa diagram ng circuit
• Ang mga capacitor, resistors, diode, atbp na ibinigay sa circuit diagram
• Nakasuot ng tanso, wire ng panghinang
• Maliit na enameled wire na tanso
• Mga push switch switch atbp.

Para sa detalyadong listahan ng matalinong sangkap, obserbahan ang diagram ng circuit. Ang mga imahe ay ibinibigay sa susunod na hakbang.

Hakbang 1: Mahalagang Mga Kasangkapan

Dito higit na nakatuon ang proyekto sa panig ng electronics. Kaya't ang mga tool na pangunahing ginagamit ay ang mga elektronikong tool. Ang mga tool na ginamit ko ay ibinibigay sa ibaba. Pinili mo ang iyong mga paboritong tool.

Mga Micro soldering Iron, SMD destery na lugar, Multi-meter, Oscilloscope, Tweezers, mga driver ng tornilyo, pliers, hack-saw, mga file, hand driller, atbp.

Ang mga imahe ng mga tool ay ibinibigay sa itaas.

Hakbang 2: Buong Plano

Ang aking plano ay gumawa ng isang portable pocket oscilloscope, na may kakayahang ipakita ang lahat ng uri ng alon. Inihanda ko muna ang PCB at pagkatapos ay nakapaloob ito sa isang enclosure. Para sa enclosure Gumagamit ako ng isang maliit na foldable make-up box. Ang natitiklop na pag-aari ay nagdaragdag ng kakayahang umangkop ng aparatong ito. Ang display ay nasa unang bahagi at ang board at control switch sa susunod na kalahati. Ang PCB ay nahahati sa dalawang piraso bilang frond end PCB at pangunahing PCB. Ang oscilloscope ay isang natitiklop, kaya gumagamit ako ng isang awtomatikong ON / OFF switch para dito. NAKA-ON ito kapag bumukas ito at awtomatiko itong NAKA-OFF kapag nagsara ito. Ang Li-ion cell ay inilalagay sa ibaba ng mga PCB. Ito ang plano ko. Kaya unang ginagawa ko ang dalawang PCB. Ang lahat ng ginamit na mga sangkap ay ang mga pagkakaiba-iba ng SMD. Bawasan nito nang husto ang laki ng PCB.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

Ang buong diagram ng circuit ay ibinigay sa itaas. Ito ay nahahati sa dalawang magkakahiwalay na mga circuit bilang frond-end at pangunahing PCB. Ang mga circuit ay kumplikado, dahil naglalaman ito ng maraming mga IC at iba pang mga passive na bahagi. Sa frond-end ang pangunahing mga sangkap ay ang input attenuator system, input seleksyon multiplexer at ang input buffer. Ginagamit ang input attenuator upang mai-convert ang iba't ibang boltahe ng pag-input sa isang nais na boltahe ng output para sa oscilloscope, lumilikha ito ng oscilloscope na may kakayahang magtrabaho sa malawak na hanay ng mga voltages ng pag-input. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paggamit ng resistive potensyal na divider at capacitor ay konektado parallel sa bawat risistor upang madagdagan ang tugon ng dalas (bayad na attenuator). Ang input ng pagpili ng multiplexer ay gumagana tulad ng isang rotary switch upang pumili ng isang input mula sa iba't ibang input mula sa attenuator ngunit dito ang multiplexer input ay napili ng digital na data mula sa pangunahing processor. Ginagamit ang buffer upang mapalakas ang lakas ng input signal. Dinisenyo ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang op-amp sa pagsasaayos ng tagasunod ng boltahe. Binabawasan nito ang epekto ng paglo-load ng signal dahil sa mga natitirang bahagi. Ito ang mga pangunahing bahagi ng dulo ng frond.

Para sa karagdagang detalye, bisitahin ang aking BLOG, Naglalaman ang pangunahing PCB ng iba pang mga digital na sistema ng pagproseso. Pangunahin itong naglalaman ng isang Li-ion charger, Li-ion protection circuit, 5V boost converter, -ve boltahe generator, USB interface, ADC, Mataas na dalas ng dalas, at ang pangunahing micro-controller. Ang Li-ion charger circuit na ginamit upang singilin ang Li-ion cell mula sa lumang mobile phone sa isang mahusay at matalinong pamamaraan. Gumagamit ito ng TP 4056 IC upang singilin ang cell mula sa 5V mula sa micro-USB port. Detalyadong ipinaliwanag nito sa aking nakaraang BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Ang susunod ay ang Li-ion protection circuit. Ginagamit ito upang maprotektahan ang Cell mula sa maikling circuit, higit sa singil atbp. Ipinapaliwanag nito sa aking isa sa nakaraang BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Ang susunod ay ang 5V boost converter. Ginagamit ito upang i-convert ang 3.7 V cell voltage sa 5V para sa mas mahusay na pagtatrabaho ng mga digital circuit. Ang mga detalye ng circuit ay ipinapaliwanag sa aking nakaraang BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Ang generator ng -ve boltahe ay ginagamit upang makabuo ng isang -ve 3.3V para sa op-amp na gumagana. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng paggamit ng isang charge pump circuit. Ito ay dinisenyo sa pamamagitan ng paggamit ng isang 555 IC. Ito ay naka-wire bilang isang oscillator upang singilin at maalis ang mga capacitor sa circuit ng pump pump. Napakabuti nito para sa mababang kasalukuyang aplikasyon. Ikonekta ng interface ng USB ang PC sa aming oscilloscope micro-controller para sa mga pagbabago sa firmware. Naglalaman ito ng isang solong IC para sa prosesong ito na nagngangalang CH340. Ang ADC ay binago ang input analog signal sa digital form na angkop para sa micro-controller. Ang ginamit na ADC IC dito ay ang TLC5510. Ito ay isang mataas na bilis na uri ng semi-flash na ADC. Ito ay may kakayahang magtrabaho sa mataas na mga rate ng sampling. Ang mataas na dalas ng circuit ng orasan ay gumagana sa dalas ng 16 MHz. Nagbibigay ito ng kinakailangang mga signal ng orasan para sa ADC chip. Dinisenyo ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang HINDI gate IC at ang kristal ng 16 MHZ at ilang mga passive na bahagi. Ipinapaliwanag nito ang detalyado sa aking BLOG, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Ang pangunahing micro-controller na ginamit dito ay ang ATMega328 AVR micro-controller. Ito ang puso ng circuit na ito. Ito ay makukuha at maiimbak ang data mula sa ADC. Pagkatapos ay hinihimok nito ang display na TFT upang maipakita ang input signal. Ang mga switch ng control control ay konektado din sa ATMega328. Ito ang pangunahing pag-setup ng hardware.

Para sa karagdagang detalye tungkol sa circuit at disenyo nito, bisitahin ang aking BLOG, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Hakbang 4: Disenyo ng PCB

Dito ko lang ginagamit ang mga sangkap ng SMD para sa buong circuit. Kaya't ang disenyo at karagdagang proseso ay medyo kumplikado. Narito ang circuit diagram at ang layout ng PCB ay nilikha sa pamamagitan ng paggamit ng EasyEDA online platform. Ito ay isang napakahusay na platform na naglalaman ng lahat ng mga bahagi ng aklatan. Ang dalawang PCB ay nilikha nang magkahiwalay. Ang mga hindi nagamit na puwang sa mga PCB ay natatakpan ng koneksyon sa ground line upang maiwasan ang mga hindi nais na problema sa ingay. Ang kapal ng trace ng tanso ay napakaliit, Kaya't gumamit ng isang mahusay na kalidad ng printer upang mai-print ang layout, kung hindi man ang ilang mga bakas ay nakakakuha ng mga dis-pagpapatuloy. Ang hakbang na matalino na pamamaraan ay ibinibigay sa ibaba,

• I-print ang disenyo ng PCB (2/3 kopya) sa isang larawan / makintab na papel (gumamit ng mahusay na kalidad ng printer)
• I-scan ang layout ng PCB para sa anumang mga hindi pagpapatuloy sa bakas ng tanso
• Pumili ng isang mahusay na layout ng PCB na walang mga depekto
• Gupitin ang layout gamit ang isang Gunting

Ang mga file ng disenyo ng layout ay ibinibigay sa ibaba.

Hakbang 5: Paghahanda ng Copper Clad

Para sa paggawa ng PCB Gumagamit ako ng solong panig na tanso na nakasuot. Ito ang pangunahing hilaw na materyal ng paggawa ng PCB. Kaya pumili ng isang mahusay na kalidad na tanso-nakasuot. Ang pamamaraan ng matalinong hakbang ay ibinibigay sa ibaba,

• Kumuha ng isang mahusay na kalidad na tanso-nakasuot
• Markahan ang sukat ng layout ng PCB sa tanso na nakasuot gamit ang isang marker
• Gupitin ang nakasuot na tanso sa pamamagitan ng mga marka gamit ang isang talim ng hacksaw
• Makinis ang matalim na mga gilid ng PCB gamit ang sand paper o isang file
• Linisin ang panig na tanso gamit ang isang papel de liha at alisin ang mga alikabok

Hakbang 6: Paglipat ng Tono

Dito sa hakbang na ito ay inililipat namin ang layout ng PCB sa tanso na nakasuot gamit ang pamamaraang paglipat ng init. Para sa paraan ng paglipat ng init gumamit ako ng isang kahon na bakal bilang mapagkukunan ng init. Ang pamamaraan ay ibinibigay sa ibaba,

• Una ilagay ang layout ng PCB sa tanso-nakasuot sa isang oryentasyon kung saan ang layout na nakaharap sa gilid ng tanso
• Ayusin ang layout sa posisyon nito sa pamamagitan ng paggamit ng mga teyp
• Takpan ang buong pag-setup gamit ang isang puting papel
• Ilapat ang iron box sa tanso na bahagi ng mga 10-15 minuto
• Pagkatapos ng pag-init maghintay ng ilang oras para sa cool na ito
• Ilagay ang PCB na may papel sa isang tabo ng tubig
• Pagkatapos alisin ang papel mula sa PCB gamit ang kamay nang may pag-iingat (gawin itong dahan-dahan)
• Pagkatapos ay pagmasdan ito at tiyakin na wala itong mga depekto

Hakbang 7: Pagkulit at Paglilinis

Ito ay isang proseso ng kemikal para sa pag-aalis ng hindi ginustong tanso mula sa tanso na nakasuot batay sa layout ng PCB. Para sa prosesong kemikal na ito kailangan namin ng solusyon ng ferric chloride (solusyon sa pag-ukit). Natutunaw ng solusyon ang hindi nakamaskarang tanso sa solusyon. Kaya sa prosesong ito nakakakuha kami ng isang PCB tulad ng layout ng PCB. Ang pamamaraan para sa prosesong ito ay ibinibigay sa ibaba.

• Dalhin ang masked PCB na kung saan ay tapos na sa nakaraang hakbang
• Kumuha ng ferric chloride powder sa isang plastic box at matunaw ito sa tubig (ang dami ng pulbos ang tumutukoy sa konsentrasyon, mas mataas ang konsentrasyon na nakakabit sa proseso ngunit kung minsan ay napinsala nito ang inirekumenda ng PCB ay isang medium konsentrasyon)
• Isawsaw ang nakamaskarang PCB sa solusyon
• Maghintay ng ilang oras (regular na suriin ang nakumpleto na o hindi) (sun light na pangkabit din ang proseso)
• Matapos makumpleto ang isang matagumpay na pag-ukit alisin ang maskara sa pamamagitan ng paggamit ng papel na buhangin
• Makinis muli ang mga gilid
• Linisin ang PCB

Natapos namin ang paggawa ng PCB

Hakbang 8: Paghihinang

Ang SMD paghihinang ay medyo mahirap kaysa sa ordinaryong sa pamamagitan ng hole soldering. Ang mga pangunahing tool para sa trabahong ito ay isang tweezer at isang hot air gun o micro-soldering iron. Itakda ang hot air gun sa 350C temp. Sa paglipas ng pag-init ng ilang oras ay napinsala ang mga sangkap. Kaya maglapat lamang ng limitadong dami ng init sa PCB. Ang pamamaraan ay ibinibigay sa ibaba.

• Linisin ang PCB sa pamamagitan ng paggamit ng PCB cleaner (iso-propyl alkohol)
• Mag-apply ng solder paste sa lahat ng pad sa PCB
• Ilagay ang lahat ng mga bahagi sa pad nito gamit ang mga tweezer batay sa circuit diagram
• I-double check ang lahat ng posisyon ng mga sangkap na tama o hindi
• Mag-apply ng hot air gun sa mababang bilis ng hangin (mataas na bilis na maging sanhi ng hindi pagkakasunod ng mga bahagi)
• Tiyaking ang lahat ng mga koneksyon ay mabuti
• Linisin ang PCB sa pamamagitan ng paggamit ng solusyon sa IPA (PCB cleaner)
• Matagumpay naming nagawa ang proseso ng paghihinang

Ang video tungkol sa paghihinang ng SMD ay ibinigay sa itaas. Panuorin nyo po ito

Hakbang 9: Pangwakas na Pagtitipon

Dito sa hakbang na ito ay pinagsasama-sama ko ang buong bahagi sa isang solong produkto. Nakumpleto ko ang mga PCB sa mga nakaraang hakbang. Dito ko inilalagay ang 2 PCBs sa makeup box. Sa tuktok na bahagi ng makeup box inilalagay ko ang LCD screen. Para sa mga ito, gumagamit ako ng ilang mga turnilyo. Pagkatapos ay inilalagay ko ang mga PCB sa ilalim na bahagi. Ginamit din dito ang ilang mga turnilyo para sa pag-angkop sa mga PCB sa lugar. Ang baterya ng Li-ion ay inilalagay sa ilalim ng pangunahing PCB. Ang control switch PCB ay nakalagay sa itaas ng baterya sa pamamagitan ng paggamit ng double sided tape. Ang control switch PCB ay nakukuha mula sa isang lumang Walkman PCB. Ang mga PCB at ang LCD screen ay konektado sa pamamagitan ng paggamit ng maliliit na enamel na mga wire ng tanso. Ito ay sapagkat ito ay mas nababaluktot kaysa sa ordinaryong kawad. Ang awtomatikong on / off switch ay konektado malapit sa natitiklop na bahagi. Kaya't kapag nakatiklop kami sa tuktok na bahagi ay turnoff ang oscilloscope. Ito ang mga detalye ng Assembling.

Hakbang 10: Tapos na Produkto

Ipinapakita ng mga imahe sa itaas ang aking natapos na produkto.

Ito ay may kakayahang sukatin ang sine, square, triangular waves. Ang oscilloscope trial run ay ipinapakita sa video. Panoorin mo ito Napaka kapaki-pakinabang nito para sa lahat na gusto ang Arduino. Sobrang gusto ko. Ito ay isang kahanga-hangang produkto. Ano ang iyong opinyon? Paki comment po ako

Kung gusto mo ito, suportahan mo ako.

Para sa karagdagang detalye tungkol sa circuit Mangyaring bisitahin ang aking pahina ng BLOG. Ibinigay ang link sa ibaba.

Para sa higit pang mga kagiliw-giliw na proyekto, bisitahin ang aking mga pahina sa YouTube, Instructable at Blog.

Salamat sa pagbisita sa pahina ng aking proyekto.

Paalam

Sa muling pagkikita……..