اسیلوسکوپ CRT مینی باتری: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

پروژه های Tinkercad »

سلام! در این دستورالعمل نحوه ساخت اسیلوسکوپ CRT با باتری کوچک را به شما نشان خواهم داد. اسیلوسکوپ یک ابزار مهم برای کار با وسایل الکترونیکی است. شما می توانید تمام سیگنال هایی را که در مدار جریان می یابند مشاهده کنید و خلاقیت های الکترونیکی را عیب یابی کنید. با این حال آنها ارزان نیستند ؛ یک برنامه خوب در Ebay ممکن است چند صد دلار برای شما هزینه داشته باشد. به همین دلیل من می خواستم خودم را بسازم. در طراحی من از مینی CRT استفاده می شود که می توانید در منظره یاب دوربین فیلمبرداری قدیمی و چند قطعه الکتریکی نسبتاً رایج دیگر پیدا کنید. بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: لوازم

برای این پروژه به موارد زیر نیاز دارید:

برای مولد موج مثلث:

-2x 10KΩ پتانسیومتر

-2x مقاومت 10KΩ

-2x ترانزیستور S8050 (npn)

-1x ترانزیستور S8550 (pnp)

-2x LM358 Op آمپر

-1x مقاومت 2KΩ

-1x دیود (من از 1N4007 استفاده کردم ، اما نوع آن خیلی مهم نیست)

-1x خازن (ظرفیت روی فرکانس موج مثلث تأثیر می گذارد ، بنابراین بسیار بحرانی نیست ، اما فقط مطمئن شوید که بزرگتر از 10 µF نباشد)

در تصویر چند خازن و یک سوئیچ DIP وجود دارد ، اما تنها در صورتی که بخواهید خازن را تغییر دهید به آنها نیاز خواهید داشت.

برای تنظیم کننده LM317:

-1x LM317 تنظیم کننده ولتاژ قابل تنظیم

-1x مقاومت 220Ω

-1x مقاومت 680Ω

-1x 0.22µF خازن

-1x 100μF خازن

برای تنظیم کننده 7805:

-1x 7805 5v تنظیم کننده

-1x 47µF (یا بالاتر) خازن

-1x 0.22µF خازن

مواد اضافی:

-1x سوئیچ SPST

سوئیچ دکمه فشار -1x (اختیاری)

-1x مقاومت 10Ω

-1x سوئیچ DPST

-1x Mini CRT (این را می توان در منظره یاب های دوربین فیلمبرداری قدیمی یافت ، که می توانید آنها را در حدود 15-20 دلار در Ebay تهیه کنید)

بسته باتری -1x 12v با ضربه روی مرکز

-چاپگر سه بعدی

-چسب حرارتی تفنگی

دو رگولاتور ولتاژ وجود دارد ، زیرا هنگامی که اولین دستگاه را ساختم ، زاپ شد ، بنابراین مجبور شدم دومی را بسازم. شما فقط باید یک تنظیم کننده ولتاژ بسازید! بسته باتری باید بتواند هشت باتری را در خود جای دهد و باید سیم را در وسط قرار دهید. این یک منبع تغذیه جداگانه ایجاد می کند: +6v و -6v و شیر مرکزی GND است (شما به این نیاز دارید زیرا شکل موج باید بتواند نسبت به GND مثبت و منفی باشد.

مرحله 2: جهت گیری CRT

این پروژه از CRT استفاده می کند زیرا آنها صفحه نمایش آنالوگ هستند و تبدیل آنها به اسیلوسکوپ نسبتاً آسان است. CRT های درون منظره یابهای قدیمی از شرکتی به شرکت دیگر متفاوت است ، اما همه آنها دارای طرح اولیه اولیه یکسانی هستند. سیمهای کویل انحرافی که در جلوی CRT قرار دارند ، اتصال دهنده/سیمهای منتهی به برد مدار و ترانسفورماتور ولتاژ بالا وجود خواهد داشت. احتیاط! هنگامی که CRT روشن می شود ، ترانسفورماتور 1 ، 000-1 ، 500 ولت تولید می کند ، این ممکن است کشنده نباشد (بستگی به جریان دارد) ، اما همچنان می تواند شما را زپ کند! CRT به گونه ای ساخته شده است که قسمت های خطرناک زیاد در معرض دید قرار نگیرند ، اما همچنان از عقل سلیم استفاده می کنند. این را با مسئولیت خود بسازید! قبل از شروع ساخت مدار ، باید سیمهای مثبت ، منفی و ویدئویی CRT را پیدا کنیم. برای یافتن سیم زمین ، یک مولتی متر بردارید و آن را روی حالت پیوستگی قرار دهید. سپس ، هر پوشش فلزی را در صفحه مدار (احتمالاً محفظه ترانسفورماتور) پیدا کنید ، یک پروب را به آن لمس کنید و هر یک از سیم های سیگنال را برای بررسی اتصال آزمایش کنید. سیم متصل به بدنه فلزی سیم زمین است. در حال حاضر سیم های برق و ویدئو کمی مشکل تر هستند. سیم برق ممکن است رنگی باشد ، یا ممکن است یک اثر مدار بزرگ به آن منتهی شود. سیم برق من سیم قهوه ای است که در تصویر نشان داده شده است. سیم ویدئو ممکن است رنگی باشد یا نباشد. شما می توانید این موارد را با آزمایش و خطا بیابید (روش خیلی خوبی برای انجام این کار نیست ، اما من از آن روش استفاده کردم و کار کرد) ، یا با جستجوی نمودارهای CRT. اگر به CRT نیرو می دهید و صدای بلندی می شنوید اما صفحه نمایش روشن نمی شود ، سیم برق را پیدا کرده اید. وقتی مدار را می سازید ، سیم برق و سیم سیگنال هر دو به +5 ولت متصل می شوند. هنگامی که می توانید صفحه CRT را روشن کنید ، آماده حرکت هستید!

توجه: سایر CRT ها ممکن است به 12 ولت احتیاج داشته باشند ، اگر CRT شما هنگام ولتاژ 5 ولت به هیچ وجه روشن نمی شود ، سعی کنید کمی بالاتر از 5 ولت آن را بدهید ، اما از 12 ولت تجاوز نکنید! کاملاً مطمئن باشید که در این صورت CRT در 5 ولت کار نمی کند ، زیرا اگر CRT شما واقعاً در 5 ولت کار می کند اما سعی می کنید بیش از 5 ولت به آن بدهید ، می توانید CRT خود را سرخ کنید! اگر متوجه شدید که CRT شما در 12 ولت کار می کند ، نیازی به تنظیم کننده ولتاژ ندارید و می توانید آن را مستقیماً به باتری وصل کنید.

مهم: در CRT من وقتی روشن است و دوشاخه سیم پیچ را بر می دارید ، انتظار می رود که نقطه روشن کمی روی صفحه وجود داشته باشد زیرا پرتو الکترون منحرف نمی شود ، اما CRT پرتو الکترون را خاموش می کند به من فکر می کنم این کار را به عنوان یک ویژگی ایمنی انجام می دهد ، بنابراین شما نباید فسفر روی صفحه را بسوزانید زیرا پرتو فقط در آنجا بماند ، اما ما این را نمی خواهیم زیرا ما از هر دو سیم پیچ جدا شده از برد استفاده می کنیم. یکی از راه هایی که می توانید این مشکل را برطرف کنید این است که یک مقاومت کوچک (10Ω) در محل اتصال سیم پیچ های افقی به برد قرار دهید. این باعث می شود CRT فکر کند که بار زیادی در آنجا وجود دارد ، بنابراین روشنایی را افزایش داده و پرتو را نشان می دهد. در مرحله بعد طرحی را در مورد نحوه ساخت این ارائه خواهم داد. اگر هر زمان که این را می سازید ، یک نقطه فوق العاده روشن در صفحه CRT مشاهده می کنید ، تمام قدرت را به CRT خاموش کنید ، اگر پرتو الکترون بیش از حد روی صفحه بماند ، فسفر می تواند سوزانده و صفحه را خراب کند.

مرحله 3: نمونه سازی و ساخت

هنگامی که تمام قطعات خود را جمع آوری کردید ، پیشنهاد می کنم ابتدا مدار را روی تخته نان آزمایش کرده و سپس آن را بسازید. به یاد داشته باشید که مدار "ترفند" سیم پیچ را که در مرحله 2 ذکر شده است بسازید تا بتوانید تیر را ببینید. قبل از ساختن به تمام تصاویر طراحی مدار دقت کنید. مدارم را روی تخته های مختلف لحیم کردم (یک برد حاوی تنظیم کننده ولتاژ بود ، یکی دیگر دارای ژنراتور موج مثلث و غیره بود) همچنین یک فن و یک هیت سینک به تنظیم کننده ولتاژم اضافه کردم زیرا داغ می شود. اگر می خواهید مقدار خازن خود را تغییر دهید ، می توانید یک سوئیچ را در PCB لحیم کرده و راهی برای جابجایی بین خازن ها پیدا کنید ، یا می توانید سیم هایی را در pcb که خازن را به آن متصل می کنید اضافه کنید ، و خازن و سیم ها را وصل کنید. به یک تخته نان سه ورودی وجود دارد که هنگام استفاده از اسیلوسکوپ (دو پتانسیومتر و سوئیچ) تنظیم می شود. یک پتانسیومتر فرکانس نوسان را تنظیم می کند ، دیگری دامنه موج مثلث را تنظیم می کند و سوئیچ صفحه CRT را روشن و خاموش می کند.

مقاومت "جادویی": در یکی از تصاویر یک مقاومت با برچسب "مقاومت جادویی" را مشاهده خواهید کرد. وقتی ژنراتور موج مثلث خود را آزمایش کردم ، بسیار ناپایدار بود ، بنابراین به دلایلی عجیب تصمیم گرفتم یک مقاومت 10KΩ را روی یک مقاومت 10KΩ دیگر قرار دهم (تصویر را ببینید) و نوسان ساز فوق العاده کار کرد! اگر مولد موج مثلث شما کار نمی کند ، از "مقاومت جادویی" استفاده کنید و ببینید آیا این کمک می کند. همچنین ، در طول طراحی من ، مجبور شدم چند طرح مختلف نوسان ساز موج مثلث را امتحان کنم. اگر مدل شما کار نمی کند و دانش الکترونیکی دارید ، می توانید طرح های مختلف را امتحان کنید و ببینید آیا کار می کنند.

مرحله 4: آزمایش

وقتی همه چیز را به هم وصل کردید ، وقت آن است که آن را آزمایش کنید! همه چیز را به باتری وصل کنید و آن را روشن کنید (مطمئن شوید که همه چیز را وصل کرده اید تا با تصاویر مرحله 3 مطابقت داشته باشد). هشدار! در اولین آزمایش من ، سوئیچ تغذیه اضافه نکردم ، بنابراین وقتی برای آزمایش ژنراتور موج مثلث رفتم ، باتری ها را به عقب وصل کردم و نوسان ساز خود را سرخ کردم. اجازه ندهید این اتفاق برای شما بیفتد! هنگام فعال شدن ، صفحه CRT باید مانند تصویر باشد (اگر خروجی های مولد موج مثلث خود را به سیم پیچ های افقی متصل کرده اید) ، اگر اینطور نیست ، چند سال وجود دارد که می توانید از خود بپرسید:

1. بررسی کنید تا مطمئن شوید همه چیز را به درستی وصل کرده اید. آیا باتری ها معکوس هستند؟ آیا همه چیز قدرت دریافت می کند؟

2. آیا مولد موج مثلث کار می کند؟ آیا اگر اسپیکر را به سیمهای خروجی وصل کنید ، صدای ثابت می شنوید؟

3. آیا مدار "ترفند" سیم پیچ CRT کار می کند؟ سعی کنید سیم ها را کمی تکان دهید. آیا صفحه نمایش روشن می شود؟

4. آیا تنظیم کننده ولتاژ کار می کند؟

5- آیا می توانید چیزی را شکسته باشید؟

هنگامی که CRT یک خط افقی روی صفحه نشان می دهد ، می توانید به مرحله بعدی بروید!

مرحله 5: مورد خود را طراحی کنید

برای اسیلوسکوپ خود ، من می خواستم یک قاب را به جای ساختن آن از چوب ، به صورت سه بعدی چاپ کنم ، بنابراین قاب خود را در Tinkercad طراحی کردم و 3D را چاپ کردم. بسته به نوع پتانسیومترها و کلیدهای مورد استفاده شما ، مورد شما متفاوت از من است. من هیچ جایی برای باتری ها در مورد خود قرار ندادم (من به قابلیت حمل اهمیتی نمی دهم) اما شما ممکن است بخواهید. از آنجایی که تخت چاپگر سه بعدی یکنواخت نبود ، قاب کمی تیره چاپ شد ، اما کار می کند! بسته به میزان کالیبراسیون چاپگر شما ، ممکن است مجبور شوید سوراخ ها را به گونه ای تنظیم کنید که مناسب باشند. پس از اتمام چاپ ، همه چیز را در جعبه قرار دهید ، آزمایش کنید و آن را با چسب حرارتی در آن بچسبانید.

مرحله 6: ترانزیستور باقی مانده

برای این قسمت آخر ، شما به ترانزیستور S8050 npn باقی مانده نیاز دارید. کافی است آن را وصل کنید تا شبیه تصویر شود و اسیلوسکوپ خود را آزمایش کنید. مهم این است که اسیلوسکوپ GND و سیگنال ورودی GND را به هم وصل کنید تا مدارها به هم متصل شوند. خروجی موج مربع از مولد موج مثلث (سیم متصل به دیود در نقشه ها) به پایه ترانزیستور می رود. این اجازه می دهد تا سیگنال هنگامی که پرتو به یک طرف صفحه می رود به سیم پیچ جریان یابد و هنگامی که پرتو به طرف دیگر می رود سیگنال جریان نمی یابد. اگر از ترانزیستور استفاده نمی کنید ، همچنان سیگنال را روی صفحه می بینید اما "کثیف" است زیرا شکل موج در هر دو جهت حرکت می کند (تصویر دوم را ببینید).

مرحله 7: آزمایش

پس از اتمام اسیلوسکوپ ، پیشنهاد می کنم شکل موج را آزمایش کنید تا از کارکرد آن مطمئن شوید. اگر چنین شد ، تبریک می گویم! اگر چنین نشد ، به مرحله 4 بازگردید و سوالات مختلف را بررسی کنید و نمودارها را دوباره بررسی کنید. در حال حاضر این اسیلوسکوپ به اندازه نمونه های حرفه ای دقیق نیست ، اما برای مشاهده سیگنال های الکترونیکی و تجزیه و تحلیل شکل موج به خوبی کار می کند. امیدوارم از ساخت این مینی اسیلوسکوپ جالب لذت ببرید و اگر سوالی دارید خوشحال می شوم به آنها پاسخ دهم.