تصویر ساز سیگنال جیبی (اسیلوسکوپ جیبی): 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

سلام به همگی ،

همه ما روزانه کارهای زیادی انجام می دهیم. برای هر کاری که در آن نیاز به برخی از ابزار وجود دارد. این برای ساخت ، اندازه گیری ، تکمیل و غیره است. بنابراین برای کارگران الکترونیکی ، آنها به ابزارهایی مانند آهن لحیم کاری ، چند متر ، اسیلوسکوپ و غیره نیاز دارند. در این لیست ، اسیلوسکوپ یک ابزار اصلی برای مشاهده سیگنال و اندازه گیری ویژگی های آن است. اما مشکل اصلی اسیلوسکوپ سنگین ، پیچیده و پرهزینه بودن آن است. بنابراین ، این می تواند برای مبتدیان لوازم الکترونیکی یک رویا باشد. بنابراین با این پروژه من کل مفهوم اسیلوسکوپ را تغییر می دهم و یک مفهوم کوچکتر می سازم که برای مبتدیان مقرون به صرفه است. این بدان معناست که در اینجا من یک اسیلوسکوپ کوچک قابل حمل به نام "Pocket Signal Visualizer" ساختم. دارای یک صفحه نمایش TFT 2.8 اینچی برای کشیدن سیگنال در ورودی و یک سلول Li-ion برای تبدیل آن به یک قابل حمل است. این سیگنال تا 1 مگاهرتز ، دامنه 10 ولت را مشاهده می کند. بنابراین این عمل به عنوان یک مقیاس کوچک کوچک عمل می کند نسخه اسیلوسکوپ حرفه ای اصلی ما. این اسیلوسکوپ جیبی باعث دسترسی همه افراد به اسیلوسکوپ می شود.

چطوره؟ نظر شما چیه ؟ برام نظر بدین

برای اطلاعات بیشتر در مورد این پروژه به BLOG من مراجعه کنید ،

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

این پروژه از یک پروژه مشابه در وب سایت داده شده به نام bobdavis321.blogspot.com شروع می شود

تدارکات

• میکروکنترلر ATMega 328
• تراشه ADC TLC5510
• صفحه نمایش 2.8 اینچی TFT
• سلول لیون یونی
• IC های نشان داده شده در نمودار مدار
• خازن ها ، مقاومت ها ، دیودها و غیره که در نمودار مدار آورده شده است
• روکش مس ، سیم لحیم کاری
• سیمهای مسی کوچک میناکاری شده
• سوئیچ های باسن و غیره

برای فهرست دقیق جزء ، نمودار مدار را مشاهده کنید. تصاویر در مرحله بعد آورده شده است.

مرحله 1: ابزارهای ضروری

در اینجا پروژه عمدتاً در بخش الکترونیک متمرکز شده است. بنابراین ابزارهایی که عمدتا مورد استفاده قرار می گیرند ابزارهای الکترونیکی هستند. ابزارهای مورد استفاده من در زیر آورده شده است. شما ابزارهای مورد علاقه خود را انتخاب می کنید.

میکرو لحیم آهن ، ایستگاه لحیم کاری SMD ، چند متر ، اسیلوسکوپ ، موچین ، پیچ گوشتی ، انبردست ، هک اره ، فایل ها ، دستگاه حفاری دستی و غیره.

تصاویر ابزارها در بالا آورده شده است.

مرحله 2: برنامه کامل

برنامه من این است که یک اسیلوسکوپ جیبی قابل حمل بسازم که بتواند انواع امواج را نمایش دهد. ابتدا PCB را آماده می کنم و سپس در یک محفظه قرار می گیرد. برای محوطه از یک جعبه آرایش تاشو کوچک استفاده می کنم. ویژگی تاشو انعطاف پذیری این دستگاه را افزایش می دهد. صفحه نمایش در قسمت اول قرار دارد و برد و کنترل در نیمه بعدی سوئیچ می شود. PCB به دو قسمت PCB نهایی و PCB اصلی تقسیم می شود. اسیلوسکوپ تاشو است ، بنابراین من از یک کلید روشن/خاموش خودکار برای آن استفاده می کنم. وقتی باز می شود روشن می شود و وقتی بسته می شود به طور خودکار خاموش می شود. سلول Li-ion در زیر PCB ها قرار گرفته است. این برنامه من است. بنابراین ابتدا دو PCB را می سازم. تمام اجزای مورد استفاده انواع SMD است. این اندازه PCB را به شدت کاهش می دهد.

مرحله 3: نمودار مدار

نمودار مدار کامل در بالا آورده شده است. این مدار به دو مدار جداگانه به عنوان PCB انتهایی و اصلی تقسیم می شود. مدارها پیچیده هستند ، زیرا حاوی IC های زیاد و سایر اجزای غیرفعال هستند. در قسمت جلویی اجزای اصلی عبارتند از سیستم تضعیف کننده ورودی ، مالتی پلکسر انتخاب ورودی و بافر ورودی. میراگر ورودی برای تبدیل ولتاژ ورودی مختلف به ولتاژ خروجی مطلوب برای اسیلوسکوپ استفاده می شود و این اسیلوسکوپ را ایجاد می کند که می تواند در طیف وسیعی از ولتاژهای ورودی کار کند. با استفاده از تقسیم کننده پتانسیل مقاومتی ساخته می شود و خازن به موازات هر مقاومت برای افزایش پاسخ فرکانسی (تضعیف کننده جبران شده) متصل می شود. مولتی پلکسر انتخاب ورودی مانند یک سوئیچ دوار برای انتخاب یک ورودی از ورودی های مختلف از میرایی عمل می کند اما در اینجا ورودی مالتی پلکسر توسط داده های دیجیتالی از پردازنده اصلی انتخاب می شود. از بافر برای افزایش قدرت سیگنال ورودی استفاده می شود. با استفاده از یک op-amp در پیکربندی پیرو ولتاژ طراحی شده است. این اثر بارگذاری سیگنال را به دلیل باقی ماندن قطعات کاهش می دهد. اینها قسمتهای اصلی انتهای لبه هستند.

برای اطلاعات بیشتر ، از BLOG من دیدن کنید ،

PCB اصلی شامل سایر سیستم های پردازش دیجیتال است. این دستگاه عمدتا شامل شارژر یون لیتیوم ، مدار حفاظتی Li-ion ، مبدل تقویت کننده 5 ولت ، ژنراتور ولتاژ -ve ، رابط USB ، ADC ، ساعت فرکانس بالا و میکروکنترلر اصلی می باشد. مدار شارژر Li-ion برای شارژ سلول Li-ion از تلفن همراه قدیمی به شیوه ای کارآمد و هوشمند استفاده می شود. این دستگاه از TP 4056 IC برای شارژ سلول از 5 ولت از پورت میکرو USB استفاده می کند. در BLOG قبلی من ، https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html به تفصیل توضیح داده شد. مورد بعدی مدار حفاظتی Li-ion است. از آن برای محافظت از سلول در برابر اتصال کوتاه ، شارژ و غیره استفاده می شود. در یکی از BLOG های قبلی من توضیح داده شده است ، https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html به مورد بعدی مبدل تقویت کننده 5V است. برای تبدیل ولتاژ سلول 3.7 ولت به 5 ولت برای کار بهتر مدارهای دیجیتال استفاده می شود. جزئیات مدار در BLOG قبلی من ، https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html توضیح داده شده است. از ژنراتور ولتاژ -ve برای تولید a -ve 3.3V برای عملکرد op -amp استفاده می شود. با استفاده از مدار پمپ شارژ تولید می شود. این دستگاه با استفاده از IC 555 طراحی شده است. به عنوان یک نوسان ساز برای شارژ و تخلیه خازن ها در مدار پمپ شارژ سیم کشی شده است. برای برنامه های کم جریان بسیار خوب است. رابط USB برای اصلاح سیستم عامل ، رایانه را با میکروکنترلر اسیلوسکوپ ما متصل می کند. این شامل یک IC واحد برای این فرایند به نام CH340 است. ADC سیگنال آنالوگ ورودی را به فرم دیجیتالی مناسب برای میکروکنترلر تبدیل می کند. IC ADC مورد استفاده در اینجا TLC5510 است. این یک ADC نیمه فلاش با سرعت بالا است. قادر به کار با نرخ نمونه گیری بالا است. مدار کلاک فرکانس بالا با فرکانس 16 مگاهرتز کار می کند. این سیگنال های ساعت لازم را برای تراشه ADC ارائه می دهد. این دستگاه با استفاده از IC gate NOT و کریستال 16 مگاهرتز و برخی از اجزای غیرفعال طراحی شده است. در وبلاگ من ، https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html توضیح داده شده است. میکروکنترلر اصلی مورد استفاده در اینجا میکروکنترلر ATMega328 AVR است. قلب این مدار است. این داده ها را از ADC ضبط و ذخیره می کند. سپس صفحه نمایش TFT را برای نمایش سیگنال ورودی هدایت می کند. سوئیچ های کنترل ورودی نیز به ATMega328 متصل است. این تنظیمات سخت افزاری اولیه است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد مدار و طراحی آن ، به BLOG من مراجعه کنید ،

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

مرحله 4: طراحی PCB

در اینجا من فقط از قطعات SMD برای کل مدار استفاده می کنم. بنابراین طراحی و فرآیند بیشتر کمی پیچیده است. در اینجا نمودار مدار و طرح PCB با استفاده از پلت فرم آنلاین EasyEDA ایجاد شده است. این یک پلت فرم بسیار خوب است که شامل تمام کتابخانه های ملفه است. دو PCB جداگانه ایجاد می شوند. فضاهای بلااستفاده در PCB ها با اتصال خط زمین برای جلوگیری از مشکلات ناخواسته سر و صدا پوشانده شده است. ضخامت ردیابی مس بسیار اندک است ، بنابراین از چاپگر با کیفیت خوب برای چاپ طرح استفاده کنید ، در غیر این صورت برخی از آثار تداوم می یابد. روش گام به گام در زیر آورده شده است ،

• چاپ طرح مدار چاپی (2/3 نسخه) در یک عکس/کاغذ براق (از چاپگر با کیفیت خوب استفاده کنید)
• طرح PCB را برای هرگونه عدم تداوم در اثر مس اسکن کنید
• یک طرح PCB خوب را انتخاب کنید که هیچ نقصی نداشته باشد
• طرح را با استفاده از قیچی برش دهید

فایل های طراحی طرح در زیر آورده شده است.

مرحله 5: آماده سازی روکش مس

برای ساخت مدار چاپی از روکش مس یک طرفه استفاده می کنم. این اصلی ترین ماده اولیه تولید PCB است. بنابراین یک روکش مس با کیفیت خوب انتخاب کنید. روش گام به گام در زیر آورده شده است ،

• از مس با کیفیت خوب استفاده کنید
• ابعاد طرح PCB را در روکش مس با استفاده از نشانگر علامت گذاری کنید
• مس را با استفاده از تیغه اره برقی از طریق علامت ها برش دهید
• لبه های تیز PCB را با استفاده از کاغذ ماسه ای یا یک فایل صاف کنید
• قسمت مسی را با استفاده از کاغذ سنباده تمیز کرده و گرد و غبار را از بین ببرید

مرحله 6: انتقال صدا

در اینجا در این مرحله ما طرح PCB را با استفاده از روش انتقال حرارت به مس پوشانده شده منتقل می کنیم. برای روش انتقال حرارت از یک جعبه آهنی به عنوان منبع حرارت استفاده می کنم. روش کار در زیر آمده است ،

• ابتدا طرح PCB را در مس پوشانده شده و جهت آن رو به سمت مس باشد
• با استفاده از نوارها ، طرح را در موقعیت خود ثابت کنید
• کل تنظیمات را با استفاده از کاغذ سفید بپوشانید
• جعبه آهنی را حدود 10-15 دقیقه به طرف مس بمالید
• پس از گرم شدن کمی صبر کنید تا خنک شود
• PCB را با کاغذ در یک لیوان آب قرار دهید
• سپس کاغذ را با دقت با دست از روی PCB بردارید (به آرامی انجام دهید)
• سپس آن را مشاهده کرده و مطمئن شوید که هیچ عیب و نقصی ندارد

مرحله 7: حکاکی و تمیز کردن

این یک فرایند شیمیایی برای از بین بردن مس ناخواسته از روکش مس بر اساس طرح PCB است. برای این فرایند شیمیایی به محلول کلرید فریک (محلول اچ) نیاز داریم. محلول مس بدون ماسک را در محلول حل می کند. بنابراین در این فرایند ما یک PCB مانند طرح PCB دریافت می کنیم. روش این فرایند در زیر آورده شده است.

• مدار چاپی پوشیده شده را که در مرحله قبل انجام شده است بردارید
• پودر کلرید فریک را در یک جعبه پلاستیکی بردارید و آن را در آب حل کنید (مقدار پودر غلظت را تعیین می کند ، غلظت بالاتر روند را محکم می کند ، اما گاهی به PCB توصیه می شود که غلظت متوسط باشد)
• PCB پوشیده را در محلول فرو کنید
• چند ساعت منتظر بمانید (به طور مرتب اچ کردن را بررسی کنید یا خیر) (نور خورشید نیز روند را محکم می کند)
• پس از اتمام یک حکاکی موفق ، ماسک را با استفاده از کاغذ ماسه ای بردارید
• لبه ها را دوباره صاف کنید
• PCB را تمیز کنید

ما ساخت PCB را انجام دادیم

مرحله 8: لحیم کاری

لحیم کاری SMD کمی سخت تر از لحیم کاری معمولی از طریق سوراخ است. ابزار اصلی این کار یک موچین و یک تفنگ هوای گرم یا آهن لحیم کاری است. تفنگ هوای گرم را روی دمای 350 درجه سانتی گراد تنظیم کنید. حرارت بیش از حد به قطعات آسیب می رساند. بنابراین فقط مقدار محدودی حرارت را به PCB اعمال کنید. روش کار در زیر آورده شده است.

• تمیز کردن PCB با استفاده از پاک کننده PCB (ایزو پروپیل الکل)
• خمیر لحیم کاری را روی تمام پدهای موجود در PCB بمالید
• همه اجزا را با استفاده از موچین بر اساس نمودار مدار روی پد آن قرار دهید
• دوباره بررسی کنید که آیا همه اجزا درست هستند یا خیر
• استفاده از تفنگ هوای گرم در سرعت هوای کم (سرعت زیاد باعث عدم هم ترازی اجزاء می شود)
• اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات خوب هستند
• با استفاده از محلول IPA (پاک کننده PCB) PCB را تمیز کنید
• ما فرآیند لحیم کاری را با موفقیت انجام دادیم

فیلم مربوط به لحیم کاری SMD در بالا آورده شده است. لطفاً آن را تماشا کنید.

مرحله 9: مونتاژ نهایی

در اینجا در این مرحله من تمام قطعات را در یک محصول واحد جمع آوری می کنم. PCB ها را در مراحل قبل تکمیل کردم. در اینجا من 2 PCB را در جعبه آرایش قرار می دهم. در بالای جعبه آرایش ، صفحه LCD را قرار می دهم. برای این کار ، من از چند پیچ استفاده می کنم. سپس PCB ها را در قسمت پایین قرار می دهم. در اینجا همچنین از چند پیچ برای نصب PCB در محل استفاده شده است. باتری لیتیوم یونی در زیر PCB اصلی قرار گرفته است. PCB سوئیچ کنترل با استفاده از نوار دو طرفه روی باتری قرار می گیرد. PCB سوئیچ کنترل از یک PCB قدیمی Walkman دریافت می شود. PCB ها و صفحه LCD با استفاده از سیمهای مسی کوچک مینای دندان متصل می شوند. زیرا انعطاف پذیرتر از سیم معمولی است. کلید روشن/خاموش خودکار نزدیک به قسمت تاشو متصل می شود. بنابراین وقتی قسمت بالایی را تا می کنیم ، اسیلوسکوپ خاموش می شود. این جزئیات مونتاژ است.

مرحله 10: محصول نهایی

تصاویر بالا محصول نهایی من را نشان می دهد.

این دستگاه قادر به اندازه گیری امواج سینوسی ، مربعی و مثلثی است. اجرای آزمایشی اسیلوسکوپ در فیلم نشان داده شده است. تماشا کنید. این برای همه کسانی که آردوینو را دوست دارند بسیار مفید است. خیلی دوستش دارم. این محصول بسیار جذاب است. نظر شما چیه؟ لطفا برام نظر بدید

اگر دوست دارید لطفاً از من حمایت کنید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد مدار لطفاً از صفحه BLOG من دیدن کنید. پیوند زیر داده شده است.

برای پروژه های جالب تر ، از صفحات YouTube ، Instructables و Blog من دیدن کنید.

ممنون که از صفحه پروژه من دیدن کردید.

خدا حافظ.

دوباره میبینمت ……..