DIY osciloskopická sada - Průvodce montáží a odstraňováním problémů: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Při návrhu nějakého elektronického zařízení potřebuji velmi často osciloskop, abych pozoroval přítomnost a formu elektrických signálů. Až dosud jsem používal starý sovětský (1988) jednokanálový analogový CRT osciloskop. Je stále funkční a normálně je dost dobrý pro používané účely, ale je velmi těžký a pro některé práce mimo domov nepohodlný. Pro jeho výměnu jsem hledal levnou a drobnou alternativu. Jednou z možností bylo navrhnout rozsah založený na Arduinu, ale má to několik nevýhod - jeho analogová šířka pásma je poměrně malá a vždy, když se dělá nějaký DIY projekt, se jeví hlavní problém - kam zabalit všechny tyto elektronické součástky nebo jak najít pěkně vypadající bydlení. Nevlastním 3D tiskárnu a pro mě je jedinou možností použít standardní případy dostupné na trhu, což není vždy nejlépe vypadající řešení. Abych se těmto potížím vyhnul, rozhodl jsem se pořídit si kutilský osciloskop. Po nějakém výzkumu jsem se rozhodl, že to bude JYETech DSO150 Shell. Je velmi malý, dostatečně výkonný (na základě 32bitového mikrokontroléru ARM Cortex STM32F103C8 - velmi užitečné místo pro tento čip: stm32duino), můžu ho strčit do kapsy a nosit ho všude s sebou. Soupravu lze zakoupit za ~ 30 USD v banggood, ebay nebo aliexpress.

Tento návod říká, jak sestavit soupravu správným způsobem, co byste neměli dělat a jak se zbavit problémů, které byste mohli vytvořit. Popíši všechny své montážní zkušenosti chronologicky.

Krok 1: Co je uvnitř

Objednal jsem si sadu a po normálním čekání asi měsíc kit konečně dorazil. Bylo to pěkně zabalené. Obsahoval dvě desky plošných spojů se všemi pájenými zařízeními SMD. (Při objednávání takové sady buďte opatrní - existuje verze sady, ve které zařízení SMD nejsou pájena, a pokud nemáte zkušenosti s pájením takových zařízení - může to být pro vás velká výzva - lépe si objednejte souprava s pájenými). Kvalita desek plošných spojů je dobrá - všechna zařízení jsou označena a snadno pájitelná. Jedna z desek plošných spojů je hlavní - digitální s mikrokontrolérem. Tam jsme také připojili barevný 2,4 TFT LCD; druhý je analogový - obsahuje analogový vstupní obvod. K dispozici je také pěkný plastový box, krátký kabel sondy a montážní příručka.

Moje rada - před zahájením montáže - si přečtěte manuál. Neudělal jsem to a šel jsem do problémů.

Krok 2: Začněme…

Jako první krok doporučujeme otestovat digitální desku. Vložil jsem 4 přepínače bez pájení. Našel jsem adaptér 12 V AC/DC se správnou zásuvkou DC a použil jsem jej k otestování desky. Velmi velká chyba! NEDĚLEJ TO! V příručce je napsáno, že maximální napájecí napětí by mělo být 9V! Viděl jsem, že použitý lineární regulátor byl AMS1117, který musí přežít 15V a byl jsem klidný. OK. Při prvním testu neselhal. Podívejte se na film.

Krok 3: Pájení…

Jako první jsem připájel konektor testovacího signálu. Nejprve se musí ohnout. Sledujte konektor baterie a vypínač. Poté přichází 4pinový konektor (J2) pro rotační kodér. Tím bylo pájení základní desky dokončeno.

Krok 4: Jsem v nesnázích

Na desce plošných spojů je odpor 0 Ohm, který přemosťuje vypínač. Aby byl vypínač funkční, musí být tento odpor (R30) odstraněn. Snadno provedeno! Nový test … Znovu jsem dodal základní desku (12V) a zapnul ji pomocí vypínače. Obrazovka zůstala bílá. (viz video). Několik následných pokusů situaci nezměnilo. Z čipu regulátoru AMS1117 začal najednou vycházet malý kouř a ten vybuchl. Odpojil jsem to a umístil nový (v osobním úložišti jsem jich měl k dispozici málo). Znovu jsem zapnul desku - opět bílá obrazovka - žádné bootování. Po 20 sekundách se znovu objevil modrý kouř z čipu regulátoru a znovu hořel. Sundal jsem to z desky. Pomocí ohmmetru jsem změřil odpor mezi napájecím vedením připojeným k výstupu čipu AMS1117 a zemí. Bylo to nula ohmů. Tady se něco pokazilo. Deska byla mrtvá. Rozhodl jsem se zjistit, kde je problém. Na desce jsou dva čipy - STM32F103C8 a nějaký sériový paměťový čip. Jeden z nich selhal. Chcete -li zjistit, který jsem použil neobvyklou metodu. Použil jsem 3,3 V (jaký by měl být normální výkon čipu regulátoru AMS1117) na napájecí vedení pomocí silného zdroje energie. Po několika sekundách byl čip STM32F103C8 extrémně horký. To byl problém. Muselo to být odpájeno z desky plošných spojů. Byl to velmi obtížný úkol, protože jsem nemohl použít horkovzdušnou pistoli - to by odpájelo všechna okolní zařízení. Pak mě napadl nápad odpájet čip vlastním teplem - desku jsem znovu dodal a po minutě byl čip tak horký, že se pájka začala roztavit. Poté jsem to odstranil malým kopnutím na spodní straně desky. Čip se prostě cítil dole. Pomocí odpájecího knotu jsem vyčistil pájecí dráhy pro čip.

Rozhodl jsem se zkusit opravit desku. Po vyjmutí vadného čipu se obrazovka LCD opět rozsvítila bíle.

Objednal jsem několik čipů STM32F103C8 z aliexpressu. (4 čipy byly ~ 3 USD) a po několika týdnech čekání dorazily. Jeden z nich jsem připájel na desku.

Nyní - musí být naprogramováno, aby obnovilo funkčnost. Pokud jsou všechny úkoly provedeny správně - vše by mělo být znovu v pořádku. Existuje také možnost, že by došlo k poškození obrazovky LCD. K tomu je také k dispozici řešení - takové si můžete koupit v aliexpressu. Jedná se o standardní 2,4 37pinový barevný TFT LCD pomocí ovladače ILI9341. Zkontrolujte také pořadí pinů.

Jak naprogramovat čip STM32F103C8 je popsáno v dalším kroku.

Krok 5: Programování

Proces programování čipu ARM je napsán v přiloženém dokumentu.

Pod tímto odkazem si můžete stáhnout poslední blikající nástroj z webu STM.

Moje nastavení vidíte na obrázku. Připojil jsem také hex soubor, který jsem použil. Pro poslední verzi můžete navštívit stránky JYETech. Pro komunikaci USB na sériovou komunikaci jsem použil převodník založený na PL2303. FT323RL bude také fungovat. CH340g také. Před programováním desky je nutné z desky odpájet některé odpory. (viz dokument). Jakmile je vše připraveno, nezapomeňte je znovu pájet. Měl jsem štěstí a všechno šlo zase dobře. Pokračoval jsem v pájení analogové desky.

Krok 6: Opět pájení

Nejprve je třeba pájet odpory. Místo toho jsem pomocí Ohmmetru zkontroloval jejich hodnotu pomocí barevného kódu. Na každou pájenou část jsem do příručky vložil značku, abych věděl, kde jsem.

Poté jsem připájel keramické kondenzátory, trimovací kondenzátory, přepínač funkcí, elektrolytické kondenzátory, konektor BNC, konektor pinů.

Krok 7: Rotační kodér

Musí být pájeno na malé desce. Buďte velmi opatrní, abyste jej pájili na správnou stranu desky plošných spojů - v opačném případě rozsah selže.

Krok 8: Sestavení

Nyní jsme připraveni k montáži.

Nejprve umístěte LCD na vyhrazené místo. Předtím jsem odstranil ochranné folio. Do působnosti jsem vložil několik vrstev měkkého kuchyňského papíru. Jemně ohněte plochý kabel pro připojení LCD a položte na něj základní desku. Vložte rotační kodér do konektoru záhlaví a upevněte jej dvěma krátkými šrouby

Krok 9: Ladění

Nyní musí být analogová deska vložena, jak je znázorněno na obrázku. Tímto způsobem musí být některá analogová napětí zkontrolována voltmetrem. Uvědomte si, že některé z nich závisí na napájecím napětí (našel jsem toto). Napětí zapsaná v tabulce v kroku 4 příručky se měří při napájecím napětí 9,2 V. Poté lze některá zkreslení signálu (viz obrázek výše) opravit vyladěním trimovacích kondenzátorů. Viz postup v příručce … a přiloženém filmu.

Krok 10: Sestavení a závěrečné testy

Nyní je analogová deska upevněna na spodním krytu. Obě desky jsou spojeny společným rozhraním pin-header. Nejprve musíte vložit testovací terminál. Je nasazen rám horního krytu. Uvědomte si, že pokud jej neorientujete správně, nebudete moci box zavřít. (Správnou orientaci viz obrázek výše). Pouzdro je uzavřeno a poté upevněno 4 šrouby. Jako poslední krok musí být plastový knoflík nasazen na hřídel rotačního snímače.

Nyní je rozsah připraven k použití. Má interní generátor testovacího signálu a tento signál lze použít k určitým úpravám a učení. Funkčnost různých knoflíků je popsána v manuálu. Krátké video ukazuje některé funkce. Jeden z nich ukazuje hodně parametrů signálu v reálném čase, což může být v některých případech velmi užitečné.

Děkuji za pozornost a přeji hodně štěstí při hraní. Bavte se s touto malou hračkou - hračkou pro dospělé a mladé podivíny z elektroniky,