این مولد سیگنال رفت و برگشت LED 5Hz تا 400KHz را از کیت ها بسازید: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این مولد سیگنال رفت و برگشت آسان را از کیت های موجود تهیه کنید.

اگر نگاهی به آخرین دستورالعمل آموزشی من (ساخت پنل جلویی حرفه ای بیندازید) بیندازید ، شاید از کارهایی که در آن زمان کار می کردم ، که تولید کننده سیگنال بود ، غافل می شدم. من یک مولد سیگنال می خواستم که بتوانم فرکانس های آن را نسبتاً آسان جابجا کنم (نه فقط تنظیم و فراموش). از آنجا که من هیچ چیز ارزان را پیدا نکردم ، تصمیم گرفتم خودم یکی را جمع کنم و از کیت ها به عنوان پایه استفاده کنم.

قلب پروژه یک کیت مولد سیگنال است که به راحتی از Ebay ، Amazon و غیره خارج می شود. ساخت و سفارشی سازی آن آسان است. چهار محدوده فرکانسی (5-50Hz ، 50-500Hz ، 500Hz-20Khz و 20KHz-400KHz) ، سه نوع خروجی (مربع ، مثلث و سینوسی) وجود دارد.

شمارنده یک کیت دیگر است و از 1Hz-75MHz با محدوده خودکار و وضوح 4 یا 5 رقمی شمارش می کند.

چند نکته:

1. من این کیت ها را طراحی نکردم ، فقط آنها را به عنوان بخشی از پروژه ساختم. آنها به راحتی از طریق اکثر رسانه های آنلاین (Ebay و غیره) در دسترس هستند. گفته می شود ، اگر با قطعات ، ساختمان و غیره مشکلی دارید ، هیچ فایده ای ندارد که در این مورد با من تماس بگیرید. با فروشنده ای که آن را خریداری کرده اید تماس بگیرید. خوشحالم که سعی می کنم به س questionsالات مربوط به نحوه استفاده از آنها در این ساختار خاص پاسخ دهم.

2. کیت شمارنده فرکانس ، در حالی که می گوید از 1 هرتز تا 75 مگاهرتز شمارش می کند ، من چنین چیزی را پیدا نکردم. هرچه فرکانس کندتر شود ، سرعت آن کندتر و حاشیه خطا بزرگتر می شود. اگر کسی از کیت شمارنده بهتری می شناسد ، خوشحال می شوم در مورد آن بشنوم. به هر حال ، این بهترین موردی بود که می توانستم به آن دست پیدا کنم و مقادیر فرکانس پایین تر (زیر کیلوهرتز) را بخواند

تدارکات

کیت ژنراتور فرکانس ICL8038 5Hz - 400KHz (Off ebay) حدود 12-13 دلار

کیت شمارنده فرکانس 1Hz-75KHz (Off ebay) حدود 12-13 دلار

کلید روشن/خاموش LED (می توانید از هر چیزی که دوست دارید استفاده کنید)

4 سوئیچ Gang Push (معمولاً به صورت DPDT ارائه می شود - ممکن است ردیابی آن سخت باشد). اگر سوئیچ دوار را پیدا نکردید می توانید از آن استفاده کنید.

1 سوئیچ فشار DPDT (من تک کلید سوئیچ گروه تطبیق داشتم)

4 قابلمه (2@5KB ، 1@50KB) (من برای تنظیم فرکانس از یک دیگ دقیق 50KB چند دور استفاده کردم)

3 کانکتور سوار پنل BNC

کانکتور سوار پانل DC

1 عدد دستگیره بزرگ (مناسب گلدان 50 میلی متری)

اتصالات و شاخه های PCB مردانه/زن (اندازه های مختلف)

رابط اتصال PCB مردانه زاویه راست

استندهای برنجی (اندازه های مختلف)

جعبه ابزار (گران ترین قسمت پروژه)! حدود 25 دلار

کاغذ سفید و جوهر افشان

اختیاری:

1 DC اتصال 5.5 میلیمتری (برد ژنراتور سیگنال)

اتصال DC 1 x 4 میلی متر (برد متر)

از آنجا که من قبلاً مقدار زیادی از این وسایل را در اختیار دارم ، هزینه آن حدود 50 دلار (2 کیت به همراه یک کیف) بود ، اما اگر کانکتور ، ایستاده ، دکمه ، کلید و غیره ندارید ، ممکن است بیشتر باشد.

مرحله 1: چگونه همه اینها با هم ترکیب می شوند

اساساً این فقط یک کیت مولد سیگنال با شمارنده فرکانس متصل به خروجی است. با این حال ، من چند ترکیب سوئیچینگ مفید اضافه کرده ام.

3 اتصال BNC وجود دارد:

یکی برای خروجی اصلی (که همیشه در مدار است مگر اینکه سوئیچ اندازه گیری را به حالت خارجی تغییر دهید) ، یک BNC برای اندازه گیری int/ext با استفاده از متر داخلی برای یک منبع خارجی و یک BNC در پنل عقب که به بالا متصل است (بنابراین می توانید از طریق پنل جلو یا عقب متصل شوید).

سوئیچ int/ext برای تغییر سیگنال به کنتور داخلی استفاده می شود. اگر در موقعیت داخلی (in) باشد ، سیگنال ژنراتور به متر و تمام اتصالات BNC می رود. با استفاده از این پیکربندی می توانید هر وسیله اندازه گیری خارجی (شمارنده فرکانس ، اسیلوسکوپ را به موازات سیگنال اصلی خروجی) متصل کنید. اگر سوئیچ در وضعیت ext (out) باشد ، خروجی اصلی را قطع می کند و BNC های پنل int/ext و عقب به متر داخلی متصل می شوند. بنابراین می توانید از یک سیگنال خارجی تغذیه کرده و از متر داخلی برای اندازه گیری آن استفاده کنید.

سوئیچ Signal Type یک سوئیچ دوار است که اساساً بین Tri/Sine در دو موقعیت اول سوئیچ می کند. سوئیچ مقابل سیگنال tri/sine را به خروجی متصل می کند. در موقعیت سوم ، S1a استفاده نمی شود و فقط بین خروجی های squ & tri/sine به خروجی اصلی جابجا می شود.

مرحله 2: همه کیت های شمارنده یکسان نیستند

قبل از اینکه بیرون بروید و برای یکی از این کیت های شمارنده پول هزینه کنید ، همه آنها یکسان نیستند. آنچه شما می خواهید ضروری است یک کیت است که فرکانس های پایین را اندازه گیری می کند. بسیاری از ماژول های آماده فقط 1 مگاهرتز و بالاتر اندازه گیری می کنند. کیت هایی نیز وجود دارد که شبیه به هم هستند ، اما کد تراشه اصلی از طرح اصلی درست نیست. به همین دلیل است که من این کیت خاص را انتخاب کردم زیرا تنها کیتی است که حتی به درستی کار می کرد.

از سایت فروشندگان ، مشخصات به شرح زیر است:

• 1Hz-75MHz
• وضوح چهار یا 5 رقمی بسته به فرکانس اندازه گیری شده (یعنی x. KHz ، x.xxx MHz ، xx.xx MHz)
• رزولوشن 1 هرتز (حداکثر)
• حساسیت ورودی <20mV @1Hz-100KHz ، 35mV @20MHz ، 75mV @50MHz
• ولتاژ ورودی 7-9 ولت (روی 12 ولت کار می کند بدون نگرانی)

مطابق دستورالعمل فروشندگان ، کیت پیشخوان را با تغییرات زیر بسازید:

• از اتصالات اتصال دهنده PCB برای سهولت اتصال و اتصال بعداً استفاده کنید
• سوئیچ روشن/خاموش اختیاری است و اگر دوست دارید می توانید آن را پیوند دهید یا نصب کنید (سوئیچ را در آنجا دارید پس چرا نه)!
• درپوش متغیر قرمز را در قسمت زیرین برد نصب کنید (در عکس طبق ساختار توصیه شده نصب شده است ، اما من تخته را برگردانده ام). موقعیت آن را تغییر دادم و این را در عکسهای بعدی خواهید دید.
• برای اتصال جانبی صفحه LED از کانکتور خطی زاویه راست به جای اتصال مستقیم استفاده کنید. به این ترتیب می تواند به داخل قاب بچسبد و نه در تمام کنترل های پایینی شما!
• ظاهراً C14 استفاده نمی شود (من فکر می کنم این بستگی به این دارد که چه محدوده ای از کلاه متغیر ارائه می شود و برای تنظیم صحت مترها). شخصاً ، من فکر نمی کنم مهم باشد زیرا درپوش متغیر حتی با افزودن مقدار کمی از ظرفیت اضافی در C14 کالیبراسیون زیادی را اضافه نمی کند.
• کلاه متغیر ارائه شده (قرمز 5-20pf) زباله بود و نیاز به تعویض دارد. من در نهایت مخلوطی از درپوش های مختلف (50 یا بیشتر) با ارزش های مختلف خریدم ، زیرا بیشتر کیت ها زباله به نظر می رسند.
• R14 به عنوان یک مقاومت 56K عرضه می شود. این می تواند با توجه به دسته های مختلف C3355 تغییر کند. به همین دلیل ، من چند پین را از سوکت IC نصب کردم تا در صورت نیاز مقاومت به راحتی تغییر کند.

پس از ساختن آن ، عملکرد را در برابر منبع تولید کننده سیگنال شناخته شده بررسی کنید.

یادداشت:

در حالی که مستندات می گویند این کیت از 1Hz تا 75MHz اندازه گیری می کند ، اما در حقیقت من (مانند بسیاری از کیت ها) در فرکانس های بالاتر بهتر اندازه گیری می کنم. به همین دلیل است که من سوکت های خارجی BNC را برای اتصال تجهیزات دقیق تر اضافه کردم. بسته به این که سیگنال سینوسی/مثلثی یا مربعی باشد ، نتایج متفاوتی را نشان می دهد. هرچه سیگنال کندتر باشد ، زمان اندازه گیری نیز کندتر می شود. بیشتر اوقات از حدود 500Hz به بعد در پارک توپ قرار می گیرد. باز هم ، اگر کسی از کیت بهتر می داند ، لطفاً به من اطلاع دهید.

مرحله 3: تولید کننده سیگنال

از اطلاعات فروشندگان ، مشخصات آن به شرح زیر است

• محدوده کار 5Hz - 400KHz
• چرخه وظیفه 2 - - 95
• بایاس DC -7.5V تا 7.5V را تنظیم می کند
• دامنه خروجی 0.1V تا 11V PP @12V
• اعوجاج 1
• رانش دما 50ppm/درجه سانتی گراد
• ولتاژ +12-15V

باز هم ، کیت را طبق دستورالعمل فروشندگان با اصلاح موارد زیر بسازید

• بعداً از اتصالات PCB برای اتصال آسانتر استفاده کنید. این برای همه گلدان ها (R1 ، 4 ، 6 ، 5) ، JP1 (انتخاب Tri/Sine) ، JP2 (انتخاب محدوده Freq) و JP3 (خروج اصلی)
• پس از اتمام کار ، می توانید گلدان ها و بلوزها را به طور موقت متصل کنید تا با اتصال آن به یک اسیلوسکوپ ، عملکرد برد را مطابق انتظار بررسی کنید.

مرحله 4: صفحه جلویی را طراحی کنید

من کل مراحل را طی نخواهم کرد ، فقط آنچه را که در "ساخت پنل جلویی حرفه ای" با سایر دستورالعمل های من متفاوت بود انجام دادم. من همچنین فایل طراحی Front Panel Express را قرار داده ام ، بنابراین اگر دوست دارید می توانید یکی را چاپ کنید.

اساساً با ردیابی صفحه جلویی خود و ساختن طرحی شبیه به ظاهر خود شروع کنید. من نسخه مدادی که با آن شروع کرده بودم را وارد کرده ام. هر جا که می توانید ابعاد را اضافه کنید زیرا زمان ورود آن به اکسپرس جلوی صفحه بسیار راحت تر می شود. در انتهای این دستورالعمل ، اگر عکس داشته باشم ، ممکن است چند مورد از پروژه را اضافه کنم.

ابعاد پنل جلویی شما توسط جعبه پروژه ای که استفاده می کنید تعیین می شود. این مورد خاص را از جیکار گرفتم (این جعبه ساز بزرگتر است). من با دستگاه کوچکتر که معمولاً از آن استفاده می کنم شروع کردم ، اما در نصب هر چیزی که می خواستم روی صفحه جلویی (با سوئیچ ها ، شمارنده LED ، کنترل و غیره) مشکل داشت. بنابراین با جعبه بزرگتر رفت.

از نرم افزار برای طراحی پنل جلویی استفاده کنید. سپس دو نسخه را چاپ کنید: یک نسخه سیاه و سفید روی کاغذ معمولی برای حفاری (با مرکز سوراخ) و یک نسخه نهایی رنگی روی یک ورق برچسب سفید.

هنگامی که الگوی حفاری خود را دارید ، آن را روی صفحه بچسبانید ، سوراخ های خود را علامت زده و سوراخ ها و برش ها را سوراخ کنید. پس از اتمام کار ، الگو را بردارید و سطح آن را با روغن یا موم چربی و موم تمیز کنید. قبل از اقدام به چسباندن برچسب پانل ، از یک پارچه چسبی برای حذف ذرات ریز گرد و غبار استفاده کنید.

برای این ساخت خاص ، من فقط از کاغذ جوهر افشان استفاده کردم. اگر دقیق نگاه کنید می توانید کمی پشت کاغذ را ببینید. در این مورد ، من پیشنهاد می کنم که سهام غیر برچسب را خریداری کنید یا ابتدا از نیمی از ورق استفاده نشده از چوب استفاده کنید ، سپس ورق پانل چاپ شده را روی آن قرار دهید. برای پایان کار ، یک ورق فیلم جوهر افشان شفاف روی آن قرار دهید تا از همه آن محافظت شود. می توانید مقداری آویزان بگذارید ، گوشه ها را در 45 درجه برش دهید و آن را در پشت صفحه نیز بپیچید.

برای اتمام کار ، با استفاده از چاقوی تیز ، همه سوراخ ها را برش دهید.

مرحله 5: شروع به نصب و مونتاژ سخت افزار کنید

همه قابلمه ها ، اتصالات BNC ، کلید دوار و پاور را روی پنل جلویی پیچ کنید.

برد پیشخوان LED را نصب کنید. من یک تکه کوچک از پرسپکس قرمز شفاف را بین پنل جلویی و برد LED برش داده ام. فقط با کمی از بین بردن اختلافات بین تخته و پنل جلویی در جای خود ثابت شده است.

پنل جلویی را در جای خود قرار دهید ، سوراخ های نصب برای سوئیچ باند و سوئیچ تک را علامت زده و سوراخ کنید. من هنگام طراحی تابلو جلویی ، ارتفاع مورد نظر خود را با سوئیچ های باند از پیش تعیین کرده بودم.

برد تولید کننده سیگنال را نیز در جای خود نصب کنید. من آن را به یک طرف نصب کردم ، بنابراین در صورت نیاز برای کالیبراسیون به راحتی دسترسی دارم.

همچنین اتصالات DC و BNC پنل عقب را سوراخ کرده و سوار کنید.

مرحله 6: سیم کشی همه چیز

سیم کشی گلدان ها ، کلیدها و غیره را از روی تخته با استفاده از سیم اتصال یا کابل روبان درست کنید. برای اتصال به تخته های اصلی ، انتهای اتصال زن را جمع کنید. من به این نتیجه رسیدم که بهتر است زبانه را با انبردست بینی سوزنی تا کنید و کمی لحیم کاری کنید تا سیم ها از بین نروند. سپس آنها را در اتصالات مشکی فشار دهید.

با لحیم کاری گلدان ها شروع کنید.

در حالی که آنها فقط کوتاه مدت هستند ، استفاده از کابل محافظ برای اتصالات خروجی هنوز تمرین خوبی است. کلید انتخابگر سیگنال دوار را سیم کشی کنید. حالا کانکتورهای BNC خارج را به سوئیچ int/ext و سیم های کانکتور وصل کنید.

پس از اتمام کار ، کلید باند را سیم کشی کنید.

کلید برق و کابل برق را به بردهای اصلی وصل کنید. برای اتصال به سوئیچ از کانکتورهای بیل کوچک استفاده کنید. من فقط سیمها را به پریزهای اصلی برد متصل کرده ام زیرا کانکتورهای DC هنگام نوشتن وارد نشده بودند (بنابراین چرا هنوز چیزی در عکسها به کابل بسته نشده است). وقتی آنها رسیدند ، آنها را مقاوم سازی می کنم

برای پایان کار ، همه دستگیره ها را روی پنل جلویی قرار دهید.

مرحله 7: تقویت آن

از آنجا که شما باید هر تخته را قبل از دست بررسی کرده اید ، همه چیز باید همانطور که باید کار کند.

بررسی کنید که متر سنج LED جلو چیزی را اندازه گیری می کند (این حداقل نشانه خوبی است). محدوده فرکانسی را انتخاب کرده و از تغییر اندازه گیری اطمینان حاصل کنید. همچنین می توانید سوئیچ/ورودی int/ext خود را با اتصال ژنراتور سیگنال خارجی و بررسی اینکه آیا سیگنالهای خارجی را اندازه گیری می کند ، بررسی کنید.

در نهایت ، آن را به یک اسیلوسکوپ وصل کنید و مطمئن شوید که انواع سیگنال های صحیح را دریافت کرده اید و همه کنترل ها آنطور که باید رفتار می کنند. نکته جالب در مورد سیم کشی با اتصالات این است که اگر برعکس کار می کند ، به سادگی کانکتور کابل را بچرخانید!

یک روش کالیبراسیون برای برد سیگنال ژنراتور وجود دارد که هنگام خرید کیت باید شامل شود. برای انجام این کار به یک اسیلوسکوپ نیاز دارید ، اما این بخشی از دستورالعمل ها (یا در مورد دستورالعمل ها) است:

یک اسیلوسکوپ را به خروجی مربع وصل کنید. کنترل DUTY را روی 50٪ تنظیم کنید ، سپس به سینوسی بروید. R2 & 3 را برای تاج موج سینوسی تنظیم کنید تا اعوجاج را به حداقل برسانید. پس از تنظیم R2 و 3 ، دیگر نیازی به تنظیم مجدد ندارند. برای خروجی موج دندان اره ، Tri را انتخاب کنید. کنترل DUTY را تنظیم کرده و مثلث را به دندان اره تبدیل کنید.

امیدوارم همه چیز برای شما کار کند

در کل من فکر می کنم این پروژه بسیار خوب به پایان رسید. در حالی که شما احتمالاً می توانید چیزی دقیق تر با هزینه قابل توجهی بیشتر خریداری کنید ، قطعاً یک ساختار سرگرم کننده بود (اگرچه مدتی است که روی نیمکت نشسته اید)!

مرحله 8: ساخت اولیه و هنگامی که همه چیز به نحو مطلوبی پیش نمی رود (Blooper Reel)؟

گاهی اوقات ساختمان ها درست پیش نمی روند ابتدا بروید و در نهایت برای آن بهتر باشید. این پروژه یکی از این پروژه ها بود.

عکس اول سعی می کند تمام کنترل ها را در جلوی جعبه کوچکتر قرار دهد (من تعداد زیادی از این جعبه ها را دارم زیرا ارزان هستند و عموماً با اکثر پروژه های نوع تجهیزات آزمایشگاهی به خوبی مطابقت دارند). من هر راهی را امتحان کردم و حتی وقت گذاشتم تا آن را تنظیم کنم. در نهایت استفاده از سوئیچ های ضامن بسیار سخت و گیج کننده بود و مایل به داشتن یک دستگیره بزرگ برای کنترل فرکانس در جلو بود. به علاوه حروف این روزها قدیمی می شوند و خوب نمی چسبند. آن زمان بود که با نرم افزار پنل جلویی روبرو شدم که احتمالاً برای پروژه های دیگر در آینده استفاده خواهم کرد.

همچنین در اولین تلاش ، متوجه شدم که مته های بزرگتر جدید من بسیار وحشی هستند. هنگامی که در حال حفاری یکی از سوراخ های BNC هنگام برداشتن آن بودم ، لبه را ترک کردم. از آن به بعد ، من فقط تا یک بیت 8 میلی متری استفاده کردم و از یک ریمر برای اندازه نهایی نهایی بزرگتر استفاده کردم.

عکس دوم تقریباً درست بود ، تا زمانی که شروع به مونتاژ کردم و متوجه شدم بهتر است به جای داشتن دو خروجی جداگانه ، همه انواع سیگنال ها را عوض کنم. سپس می توانم یکی را در پشت برای اتصال مخفی نصب کنم. فکر می کنم کمی جلو را به هم ریخته است. از آنجا که من اکنون به یکی از سوراخ های پنل جلویی احتیاج نداشتم ، بدون هیچ مشکلی یکی از سوراخ ها را با استفاده از نرم افزار پنل جلویی حذف کردم. به راحتی هر گونه اشتباه (تغییر طراحی) را می پوشاند!