DIY Oscilloskop Kit - Monterings- och felsökningsguide: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Jag behöver väldigt ofta, när jag utformar någon elektronisk gadget ett oscilloskop för att observera närvaron och formen av de elektriska signalerna. Fram till nu har jag använt ett gammalt sovjetiskt (år 1988) enkanaligt analogt CRT -oscilloskop. Det är fortfarande funktionellt och är normalt tillräckligt bra för de ändamål som används, men är mycket tung och inte bekväm för vissa arbeten utanför hemmet. För dess ersättning letade jag efter ett billigt och litet alternativ. En möjlighet var att designa ett Arduino -baserat omfång, men det har få nackdelar - dess analoga bandbredd är ganska låg och alltid, när man gör något DIY -projekt verkar huvudproblemet - var man ska packa alla dessa elektroniska delar eller hur man hittar snyggt hus. Jag äger inte 3D -skrivare och för mig är den enda möjligheten att använda standardfodral som finns på marknaden, det som inte alltid är den snyggaste lösningen. För att undvika dessa problem bestämde jag mig för att skaffa ett DIY -oscilloskopssats. Efter lite forskning bestämde jag mig för att det skulle vara JYETech DSO150 Shell. Det är väldigt litet, tillräckligt kraftfullt (baserat på ARM Cortex 32 -bitars mikrokontroller STM32F103C8 - mycket användbar plats för detta chip: stm32duino), jag kan stoppa i fickan och bära den överallt. Satsen kan köpas för ~ 30 USD i banggood, ebay eller aliexpress.

Denna instruktör berättar hur du monterar satsen på rätt sätt, vad du inte ska göra och hur du blir ren från problemen, du kan skapa. Jag kommer att beskriva all min monteringsupplevelse på ett kronologiskt sätt.

Steg 1: Vad är inuti

Jag beställde satsen och efter den normala väntan på cirka en månad kom paketet äntligen. Det var fint packat. Den innehöll två kretskort med alla SMD -enheter lödda. (När du beställer ett sådant kit, var försiktig - det finns en version av satsen där SMD -enheterna inte är lödda, och om du inte har erfarenhet av lödning av sådana enheter - kan det vara en tung utmaning för dig - bättre beställ en kit med lödda). Kvaliteten på kretskortet är bra - alla enheter märkta och lätta att lödas. En av kretskorten är den viktigaste - den digitala med mikrokontrollern. Där har vi också anslutit en färg 2,4 TFT LCD; den andra är den analoga - den innehåller den analoga ingångskretsen. Det finns också en fin plastlåda, kort sondkabel och monteringsguide.

Mitt råd - innan du börjar montera - läs manualen. Jag gjorde det inte och jag fick problem.

Steg 2: Låt oss börja …

Som första steg rekommenderas att testa det digitala kortet. Jag har satt in de 4 omkopplarna utan lödning. Jag har hittat en 12V AC/DC -adapter med rätt DC -uttag och använt den för att testa kortet. Mycket stort misstag! GÖR DET INTE! I manualen står det att den maximala matningsspänningen ska vara 9V! Jag såg att den linjära regulatorn som användes var AMS1117, som måste överleva 15V och jag var lugn. OK. Vid det första testet misslyckades det inte. Se filmen.

Steg 3: Lödning …

Som första har jag lödt testsignalkontakten. Den måste böjas först. Följ batterikontakten och strömbrytaren. Efter det kommer en 4 -stifts rubrik (J2) för den roterande kodaren. Med det har lödningen av huvudkortet slutförts.

Steg 4: Jag har problem

Det finns ett 0 Ohm motstånd på kretskortet, som överbryggar strömbrytaren. För att strömbrytaren ska fungera måste detta motstånd (R30) tas bort. Lätt gjort! Nytt test … Jag har levererat huvudkortet igen (12V) och slagit på det med strömbrytaren. Skärmen förblev vit. (se videon). Få påföljande försök förändrade inte situationen. Plötsligt började en liten rök släppa ut från AMS1117 regulatorchipet och paketet blåste upp. Jag avlödde den och placerade en ny (jag hade få i min personliga förvaring tillgänglig). Jag startade igen kortet - igen vit skärm - ingen uppstart. Efter 20 sekunder igen kom den blå röken från regulatorchipet och det brann ut igen. Jag tog bort det från brädet. Med ohmmeter har jag mätt motståndet mellan kraftledningen ansluten till AMS1117 -chipets utgång och marken. Det var noll Ohm. Något gick helt fel här. Styrelsen var död. Jag bestämde mig för att ta reda på var problemet ligger. Det finns två marker på kortet - STM32F103C8 och några seriella minneskretsar. En av dem misslyckades. För att kontrollera vilken jag använde ovanlig metod. Jag applicerade 3.3V (vad som borde vara den normala utgången från AMS1117 -regulatorchipet) på matningsledningen med en stark strömkälla. Efter några sekunder blev STM32F103C8 -chipet extremt varmt. Det var problemet. Det måste lösas från kretskortet. Det var en mycket svår uppgift eftersom jag inte kunde använda varmluftspistol - det skulle avlöda alla omgivande enheter. Sedan kom tanken på mig att avlödda chipet med sin egen värme - jag levererade brädet igen och efter en minut var chipet så varmt att lödet började smälta. Efter det tog jag bort den med en liten spark på brädans undersida. Chippet kändes helt enkelt ner. Med hjälp av avlödningsveken rengjorde jag lödspåren för chipet.

Jag bestämde mig för att försöka reparera brädet. Efter att ha tagit bort det felaktiga chipet var LCD -skärmen åter upplyst vit.

Jag har beställt några STM32F103C8 -chips från aliexpress. (4 marker var ~ 3 USD) och efter några veckors väntan har de kommit. Jag har lödt en av dem på tavlan.

Nu - det måste programmeras för att återställa funktionaliteten. Om alla uppgifter utförs korrekt - allt ska vara OK igen. Det finns också möjlighet att LCD -skärmen kan skadas. För det finns det också en lösning - du kan köpa en sådan på aliexpress. Det är standard 2,4 37 -stifts TFT LCD -färg med ILI9341 -kontroller. Kontrollera även stiftens ordning.

Hur man programmerar STM32F103C8 -chipet beskrivs i nästa steg.

Steg 5: Programmering

Processen för programmering av ARM -chipet är skrivet i det bifogade dokumentet.

Under denna länk kan du ladda ner det sista blinkande verktyget från STM -webbplatsen.

Du kan se min inställning på bilden. Jag har också bifogat hex -filen som jag använde. För den senaste versionen kan du besöka webbplatsen för JYETech. För USB till seriell kommunikation har jag använt PL2303 -baserad omvandlare. FT323RL kommer också att fungera. CH340 g också. Innan kortet programmeras måste några motstånd avlödas från kortet. (se dokumentet). Glöm inte att lödda dem igen när allt är klart. Jag hade tur och allt gick bra igen. Jag fortsatte med lödning av det analoga kortet.

Steg 6: Lödning igen

Först måste lödas motstånden. Jag har använt en ohmmeter för att kontrollera deras värde istället med hjälp av färgkod. Vid varje löddel satte jag ett märke på manualen för att veta var jag är.

Efter det lödde jag de keramiska kondensatorerna, trimningskondensatorerna, funktionsomkopplaren, elektrolytkondensatorerna, BNC -kontakten, stifthuvudet.

Steg 7: Rotary Encoder

Det måste lödas på ett litet bräde. Var mycket försiktig med att lödda den på rätt sida av kretskortet - i andra fall kommer omfattningen att misslyckas.

Steg 8: Montering

Nu är vi redo för montering.

Placera först LCD -skärmen på den särskilda platsen. Jag har tagit bort skyddsfolien innan dess. Under omfattningen har jag lagt några lager mjukt kökspapper. Böj försiktigt LCD -anslutningens platta kabel och lägg huvudkortet över den. Sätt i den roterande givaren i huvudkontakten och fixa den med två av de korta skruvarna

Steg 9: Tuning

Nu måste det analoga kortet sättas in som visas på bilden. På detta sätt måste vissa analoga spänningar kontrolleras med voltmeter. Var medveten om att några av dem är beroende av matningsspänningen (jag har hittat detta). Spänningarna i tabellen i steg 4 i manualen mäts vid matningsspänningen 9,2V. Därefter kan vissa snedvridningar av signalen (se bilden ovan) korrigeras genom att trimma kondensatorerna. Se proceduren i manualen … och bifogad film.

Steg 10: Montering och slutliga tester

Nu är det analoga kortet fäst vid bottenluckan. Båda brädorna är förenade med sitt gemensamma stift-gränssnitt. Vid näven måste testterminalen sättas in. Den övre luckramen sätts. Var medveten om att om du inte orienterar den korrekt, kommer du inte att kunna stänga lådan. (Se bilden ovan för rätt orientering). Huset är stängt och därefter fixerat med 4 skruvar. Som sista steget måste plastvredet läggas över den roterande givaraxeln.

Nu är omfånget klart att använda. Den har intern testsignalgenerator och denna signal kan användas för vissa justeringar och inlärning. Funktionaliteten hos de olika knapparna beskrivs i manualen. Den korta videon visar några av funktionerna. En av dem visar mycket signalparametrar i realtid, vad som kan vara mycket användbart i vissa fall.

Tack för uppmärksamheten och lycka till med spelet. Ha det roligt med den här lilla leksaken - leksak för vuxna och unga elektronikfreak,