Cep Sinyal Görüntüleyici (Cep Osiloskopu): 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Herkese merhaba, Hepimiz her gün pek çok şey yapıyoruz. Bazı araçlara ihtiyaç duyulan her iş için. Bu, yapmak, ölçmek, bitirmek vb. içindir. Yani elektronik çalışanları için havya, multimetre, osiloskop vb. araçlara ihtiyaçları vardır. Bu listede osiloskop, sinyali görmek ve özelliklerini ölçmek için ana araçtır. Ancak osiloskopla ilgili temel sorun, ağır, karmaşık ve maliyetli olmasıdır. Yani bu, elektroniğe yeni başlayanlar için bir rüya olmasını sağlıyor. Bu proje ile tüm osiloskop konseptini değiştiriyorum ve yeni başlayanlar için uygun fiyatlı daha küçük bir tane yapıyorum. Bu, burada " Pocket Signal Visualizer " adlı cep boyutunda taşınabilir küçük bir osiloskop yaptığım anlamına geliyor. Girişteki sinyali çekmek için 2,8" TFT ekrana ve taşınabilir olması için Li-ion hücreye sahiptir. 1MHz'e kadar, 10V genlik sinyali görüntüleme yeteneğine sahiptir. Bu, küçük ölçekli olarak hareket eder. Orijinal profesyonel osiloskopumuzun versiyonu Bu cep osiloskopu, tüm insanların osiloskopa erişmesini sağlar.

O nasıl ? Senin görüşün nedir ? Bana yorum yap.

Bu proje hakkında daha fazla ayrıntı için BLOG'umu ziyaret edin, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Bu proje, bobdavis321.blogspot.com adlı verilen web sitesinde benzer bir projeden başlatılıyor.

Gereçler

• ATMega 328 mikro denetleyici
• ADC çipi TLC5510
• 2.8" TFT ekran
• Li-iyon hücre
• Devre şemasında verilen IC'ler
• Devre şemasında verilen kapasitörler, dirençler, diyotlar vb.
• Bakır kaplı, lehim teli
• Küçük emaye bakır teller
• Popo anahtarları vb.

Ayrıntılı bileşen bilge listesi için devre şemasına bakın. Görüntüler bir sonraki adımda verilmiştir.

1. Adım: Temel Araçlar

Burada proje ağırlıklı olarak elektronik tarafında yoğunlaştı. Dolayısıyla ağırlıklı olarak kullanılan araçlar elektronik araçlardır. Kullandığım araçlar aşağıda verilmiştir. En sevdiğiniz araçları seçersiniz.

Mikro havya, SMD lehim sökme istasyonu, Multimetreler, Osiloskop, Cımbız, tornavidalar, pense, demir testeresi, dosyalar, el matkabı vb.

Araç resimleri yukarıda verilmiştir.

2. Adım: Tam Plan

Planım, her tür dalgayı gösterebilen taşınabilir bir cep osiloskopu yapmak. Önce PCB'yi hazırlıyorum ve sonra bir muhafazaya yerleştiriyorum. Muhafaza için küçük bir katlanabilir makyaj kutusu kullanıyorum. Katlanabilir özelliği bu cihazın esnekliğini arttırır. İlk bölümde ekran, sonraki yarıda ise pano ve kontrol anahtarları yer alır. PCB, uç PCB ve ana PCB olarak iki parçaya ayrılmıştır. Osiloskop katlanabilir, bu yüzden onun için otomatik bir AÇMA/KAPAMA anahtarı kullanıyorum. Açıldığında AÇIK konuma gelir ve kapandığında otomatik olarak KAPANIR. Li-ion hücre, PCB'lerin altına yerleştirilmiştir. Bu benim planım. Bu yüzden önce iki PCB'yi yapıyorum. Kullanılan tüm bileşenler SMD varyantlarıdır. PCB boyutunu büyük ölçüde azaltır.

Adım 3: Devre Şeması

Tam devre şeması yukarıda verilmiştir. Ön uç ve ana PCB olarak iki ayrı devreye ayrılmıştır. Devreler karmaşıktır, çünkü çok sayıda IC ve diğer pasif bileşenler içerir. Ön uçtaki ana bileşenler, giriş zayıflatıcı sistemi, giriş seçim çoklayıcısı ve giriş arabelleğidir. Giriş zayıflatıcı, osiloskop için farklı giriş voltajını istenen çıkış voltajına dönüştürmek için kullanılır, bu osiloskopu çok çeşitli giriş voltajlarında çalışabilen yaratır. Dirençli potansiyel bölücü kullanılarak yapılır ve kondansatör her bir dirence paralel bağlanarak frekans tepkisini arttırır (dengelenmiş zayıflatıcı). Giriş seçici çoklayıcı, zayıflatıcıdan farklı girişlerden bir giriş seçmek için döner bir anahtar gibi çalışır ancak burada çoklayıcı girişi, ana işlemciden gelen dijital veriler tarafından seçilir. Tampon, giriş sinyali gücünü artırmak için kullanılır. Voltaj takipçi konfigürasyonunda op-amp kullanılarak tasarlanmıştır. Kalan kısımlardan dolayı sinyalin yükleme etkisini azaltır. Bunlar yaprak ucunun ana parçalarıdır.

Daha fazla ayrıntı için BLOG'umu ziyaret edin, Ana PCB, diğer dijital işleme sistemlerini içerir. Esas olarak bir Li-ion şarj cihazı, Li-ion koruma devresi, 5V yükseltici dönüştürücü, -ve voltaj üreteci, USB arabirimi, ADC, Yüksek frekanslı saat ve ana mikro denetleyici içerir. Li-ion şarj devresi, eski cep telefonundan Li-ion hücreyi verimli ve akıllı bir şekilde şarj etmek için kullanıldı. Hücreyi mikro USB bağlantı noktasından 5V'dan şarj etmek için TP 4056 IC kullanır. Bir önceki BLOG'um https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html detaylı olarak anlatmıştım. Bir sonraki Li-ion koruma devresidir. Hücreyi kısa devreden, aşırı şarjdan vb. korumak için kullanılır. Daha önceki BLOG'larımdan biri olan https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html açıklıyor.. Bir sonraki 5V boost dönüştürücü. Dijital devrelerin daha iyi çalışması için 3,7 V hücre voltajını 5V'a dönüştürmek için kullanılır. Devre detayları önceki BLOG'umda açıklanmaktadır, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. -ve voltaj üreteci, op-amp çalışması için bir -ve 3.3V üretmek için kullanılır. Bir şarj pompası devresi kullanılarak üretilir. 555 IC kullanılarak tasarlanmıştır. Şarj pompası devresindeki kapasitörleri şarj etmek ve boşaltmak için bir osilatör olarak kablolanmıştır. Düşük akım uygulaması için çok iyidir. USB arabirimi, bellenim değişiklikleri için bilgisayarı osiloskop mikro denetleyicimize bağlar. CH340 adlı bu işlem için tek bir IC içerir. ADC, giriş analog sinyalini mikro denetleyiciye uygun dijital forma dönüştürür. Burada kullanılan ADC IC, TLC5510'dur. Yüksek hızlı yarı flaş tipi bir ADC'dir. Yüksek örnekleme oranlarında çalışabilir. Yüksek frekanslı saat devresi 16 MHz frekansında çalışmaktadır. ADC çipi için gerekli saat sinyallerini sağlar. NOT kapısı IC ve 16 MHZ kristali ve bazı pasif bileşenler kullanılarak tasarlanmıştır. BLOG'umda ayrıntılı olarak açıklıyor, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Burada kullanılan ana mikro denetleyici, ATMega328 AVR mikro denetleyicisidir. Bu devrenin kalbidir. ADC'den gelen verileri yakalar ve saklar. Ardından giriş sinyalini görüntülemek için TFT ekranını çalıştırır. Giriş kontrol anahtarları da ATMega328'e bağlıdır. Bu temel donanım kurulumudur.

Devre ve tasarımı hakkında daha fazla bilgi için BLOG'umu ziyaret edin, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Adım 4: PCB Tasarımı

Burada tüm devre için sadece SMD bileşenleri kullanıyorum. Bu nedenle tasarım ve sonraki süreç biraz karmaşıktır. Burada devre şeması ve PCB düzeni EasyEDA çevrimiçi platformu kullanılarak oluşturulur. Tüm bileşen kitaplıklarını içeren çok iyi bir platformdur. İki PCB ayrı ayrı oluşturulur. İstenmeyen gürültü problemlerini önlemek için PCB'lerde kullanılmayan alanlar toprak hattı bağlantısı ile kapatılmıştır. Bakır iz kalınlığı çok küçüktür, Bu nedenle düzeni yazdırmak için kaliteli bir yazıcı kullanın, aksi takdirde bazı izlerde kesintiler olur. Adım bilge prosedür aşağıda verilmiştir,

• PCB tasarımını (2/3 kopya) fotoğraf/parlak kağıda yazdırın (kaliteli yazıcı kullanın)
• Bakır izindeki herhangi bir süreksizlik için PCB düzenini tarayın
• Kusursuz iyi bir PCB düzeni seçin
• Makas kullanarak düzeni kesin

Düzen tasarım dosyaları aşağıda verilmiştir.

Adım 5: Bakır Kaplı Hazırlama

PCB yapımı için tek taraflı bakır kaplı kullanıyorum. Bu, PCB yapımının ana hammaddesidir. Bu yüzden kaliteli bir bakır kaplı seçin. Adım adım prosedür aşağıda verilmiştir,

• Kaliteli bir bakır kaplı alın
• Bir işaretleyici kullanarak bakır kaplı PCB düzeninin boyutunu işaretleyin
• Bir demir testeresi bıçağı kullanarak bakır kaplamayı işaretlerden kesin
• Zımpara kağıdı veya bir dosya kullanarak PCB'nin keskin kenarlarını düzeltin
• Bakır tarafı zımpara kağıdı ile temizleyiniz ve tozları alınız.

Adım 6: Ton Aktarımı

İşte bu adımda, ısı transferi yöntemini kullanarak PCB düzenini bakır kaplı hale aktarıyoruz. Isı transferi yöntemi için ısı kaynağı olarak demir kutu kullanıyorum. Prosedür aşağıda verilmiştir,

• İlk önce PCB düzenini bakır kaplamaya, düzenin bakır tarafa baktığı bir yönde yerleştirin.
• Bantları kullanarak düzeni yerine sabitleyin
• Tüm kurulumu bir beyaz kağıt kullanarak örtün
• Demir kutuyu yaklaşık 10-15 dakika bakır tarafa uygulayın
• Isıttıktan sonra soğuması için biraz bekleyin
• PCB'yi kağıtla birlikte bir bardak suya koyun
• Ardından kağıdı dikkatli bir şekilde kullanarak PCB'den çıkarın (yavaşça yapın)
• Daha sonra gözlemleyin ve herhangi bir kusuru olmadığından emin olun.

Adım 7: Dağlama ve Temizleme

PCB düzenine dayalı olarak bakır kaplamadan istenmeyen bakırın çıkarılması için kimyasal bir işlemdir. Bu kimyasal işlem için demir klorür çözeltisine (aşındırma çözeltisi) ihtiyacımız var. Çözelti, maskelenmemiş bakırı çözeltiye çözer. Böylece bu işlemle PCB düzeninde olduğu gibi bir PCB elde ederiz. Bu işlemin prosedürü aşağıda verilmiştir.

• Önceki adımda yapılan maskeli PCB'yi alın
• Ferrik klorür tozunu plastik bir kutuya alın ve suda eritin (toz miktarı konsantrasyonu belirler, daha yüksek konsantrasyon işlemi hızlandırır, ancak bazen PCB'ye zarar verir, tavsiye edilen orta konsantrasyondur)
• Maskeli PCB'yi çözeltiye daldırın
• Birkaç saat bekleyin (aşınmanın tamamlanıp tamamlanmadığını düzenli olarak kontrol edin)(güneş ışığı da işlemi hızlandırır)
• Başarılı bir aşındırma işlemini tamamladıktan sonra zımpara kağıdı kullanarak maskeyi çıkarın.
• Kenarları tekrar düzeltin
• PCB'yi temizleyin

PCB yapımını yaptık

Adım 8: Lehimleme

SMD lehimleme, sıradan delikli lehimlemeden biraz daha zordur. Bu iş için ana araçlar cımbız ve sıcak hava tabancası veya mikro havyadır. Sıcak hava tabancasını 350C sıcaklığa ayarlayın. Aşırı ısınma bir süre bileşenlere zarar verir. Bu nedenle PCB'ye yalnızca sınırlı miktarda ısı uygulayın. Prosedür aşağıda verilmiştir.

• PCB temizleyici (izo-propil alkol) kullanarak PCB'yi temizleyin
• PCB'deki tüm pedlere lehim pastası uygulayın
• Devre şemasına göre tüm bileşenleri cımbız kullanarak pedine yerleştirin
• Tüm bileşenlerin konumunun doğru olup olmadığını iki kez kontrol edin
• Sıcak hava tabancasını düşük hava hızında uygulayın (yüksek hız bileşenlerin yanlış hizalanmasına neden olur)
• Tüm bağlantıların iyi olduğundan emin olun
• IPA (PCB temizleyici) solüsyonu kullanarak PCB'yi temizleyin
• Lehimleme işlemini başarıyla gerçekleştirdik

SMD lehimleme ile ilgili video yukarıda verilmiştir. Lütfen izleyin.

Adım 9: Son Montaj

İşte bu adımda tüm parçaları tek bir üründe birleştiriyorum. PCB'leri önceki adımlarda tamamladım. Burada 2 PCB'yi makyaj kutusuna yerleştiriyorum. Makyaj kutusunun üst tarafına LCD ekranı yerleştiriyorum. Bunun için bazı vidalar kullanıyorum. Daha sonra PCB'leri alt kısma yerleştiriyorum. Burada ayrıca PCB'leri yerine takmak için bazı vidalar kullanılmıştır. Li-ion pil, ana PCB'nin altına yerleştirilmiştir. Kontrol anahtarı PCB, çift taraflı bant kullanılarak pilin üzerine yerleştirilir. Kontrol anahtarı PCB'si eski bir Walkman PCB'den alınmıştır. PCB'ler ve LCD ekran, küçük emaye bakır teller kullanılarak bağlanır. Çünkü sıradan telden daha esnektir. Otomatik açma/kapama düğmesi katlanır tarafa yakın bağlanır. Yani üst tarafı katladığımızda osiloskop kapatılıyor. Bu Montaj detaylarıdır.

Adım 10: Bitmiş Ürün

Yukarıdaki resimler bitmiş ürünümü göstermektedir.

Sinüs, kare, üçgen dalgaları ölçebilir. Osiloskop deneme çalıştırması videoda gösterilmektedir. Onu izle. Bu Arduino'yu seven herkes için çok yararlıdır. çok beğendim. Bu harika bir ürün. Senin görüşün nedir? Lütfen bana yorum yapın.

Beğendiyseniz lütfen bana destek olun.

Devre hakkında daha fazla ayrıntı için lütfen BLOG sayfamı ziyaret edin. Aşağıda verilen bağlantı.

Daha ilginç projeler için YouTube, Instructables ve Blog sayfalarımı ziyaret edin.

Proje sayfamı ziyaret ettiğiniz için teşekkürler.

Hoşçakal.

Tekrar görüşürüz……..