Domača vezja osciloskopa na mikrokontrolerjih. Dvokanalni USB HID osciloskop, ki temelji na mikrokontrolerju ATtiny45

Ni skrivnost, da začetniki radioamaterji nimajo vedno pri roki drage merilne opreme. Denimo osciloskop, ki tudi na kitajskem trgu najcenejši model stane okoli nekaj tisočakov.
Včasih je potreben osciloskop za popravilo različnih vezij, preverjanje popačenja ojačevalnika, prilagajanje avdio opreme itd. Zelo pogosto se za diagnosticiranje delovanja senzorjev v avtomobilu uporablja nizkofrekvenčni osciloskop.
V tem primeru vam bo pomagal preprost osciloskop, izdelan iz vašega osebnega računalnika. Ne, vašega računalnika ne bo treba razstaviti in kakor koli spreminjati. Vse kar morate storiti je, da prispajkate konzolo - delilnik in jo povežete z računalnikom preko avdio vhoda. In za prikaz signala namestite posebno programsko opremo. V samo nekaj desetih minutah boste imeli svoj lasten osciloskop, ki bo morda primeren za analizo signalov. Mimogrede, lahko uporabljate ne samo namizni računalnik, ampak tudi prenosni ali netbook.
Seveda je tak osciloskop težko primerljiv s pravo napravo, saj ima majhen frekvenčni razpon, je pa zelo uporabna stvar v gospodinjstvu za ogled izhoda ojačevalnika, raznih valov napajalnikov itd.

Diagram set-top boxa

Strinjam se, da je vezje neverjetno preprosto in ne zahteva veliko časa za sestavljanje. To je delilnik - omejevalnik, ki bo zaščitil zvočno kartico vašega računalnika pred nevarno napetostjo, ki bi jo lahko slučajno spustili v vhod. Delilnik je lahko 1, 10 ali 100. Spremenljivi upor prilagodi občutljivost celotnega vezja. Set-top box je priključen na linearni vhod zvočne kartice osebnega računalnika.

Sestavljanje konzole

Lahko vzamete škatlo za baterije, kot sem jaz, ali drugo plastično škatlo.

Programska oprema

Program osciloskopa bo vizualiziral signal, uporabljen na vhodu zvočne kartice. Ponujam vam dve možnosti za prenos:
1) Preprost program brez namestitve z ruskim vmesnikom, prenesite ga.

(prenosov: 9807)

2) In drugi z namestitvijo, lahko ga prenesete -.

Katero uporabiti, je odvisno od vas. Vzemite in namestite oba, nato pa izberite.
Če že imate nameščen mikrofon, boste po namestitvi in ​​zagonu programa lahko opazovali zvočne valove, ki vstopajo v mikrofon. Pomeni, da je vse v redu.
Set-top box ne potrebuje več gonilnikov.
Set-top box priključimo na linearni ali mikrofonski vhod zvočne kartice in ga uporabimo za dobro voljo.

Če še nikoli v življenju niste imeli izkušenj z delom z osciloskopom, vam iskreno priporočam, da ponovite ta domači izdelek in delate s takim virtualnim instrumentom. Izkušnja je zelo dragocena in zanimiva.

Digitalne osciloskope uporabljajo ljubitelji elektronike in so ena od običajnih stvari, ki jih imajo na svojih mizah. Toda nakup že pripravljene rešitve lahko stane precej peni, zato sem se odločil, da bom z lastnimi rokami zgradil svoj osciloskop. Ta osnovni projekt vam bo pomagal izboljšati vaše spretnosti in na koncu boste imeli svojo doma izdelano napravo, ki vam bo olajšala življenje.

Arduino je čudovita stvar, ki deluje na 8-bitnih mikrokontrolerjih, ki imajo digitalne izhode, SPI, I2S linije, serijsko komunikacijo, ADC itd. Torej je uporaba Arduina v tem projektu dobra ideja.

1. korak: potrebni materiali

Želel sem ohraniti stvari preproste in poceni, zato boste potrebovali:

• Prenosni računalnik x1
• Arduino x 1 (UNO, PRO MINI, NANO - vse razen MEGA bo dovolj)
• Kabli z vtiči x 2
• Razvojna plošča x 1
• Aligator sponke x 2
• 3,5 mm moški/ženski priključni kabel x 1
• Vir zvočnega ali drugega signala, katerega obliko želite videti

2. korak: Koda in program osciloskopa

Ko se povežete, vanj preprosto prenesite kodo iz zip arhiva. Ta koda preprosto prebere napetost na analognih nožicah A0-A5 ali A7 Arduina (odvisno od vaše plošče) in jo nato pretvori v vrednost v razponu od 0 do 1023. Ta vrednost se nato pošlje v računalnik prek vrat USB.

Nožice A0-A5 ali A7 (odvisno od vaše plošče) delujejo kot 6 ali 8 kanalov osciloskopa, vendar programska oprema omogoča prikaz samo treh kanalov hkrati.

Ko po prenosu skice odprete program osciloskop, izberite želeno hitrost prenosa (baud rate) in parametre COM porta ter nato odprite kanale.

Program osciloskopa je zasnovan tako, da vzame vrednosti iz Arduina in jih nariše z dodajanjem vrednosti v linijo, kar vam daje lepe grafe valovne oblike tako kot osciloskop.

Datoteke

3. korak: Kako deluje

1. Povežite Arduino
2. Prenesite kodo
3. Prenesite signal skozi nožice A0 - A5 ali A7 (odvisno od vaše plošče). Izbral sem signal, ki prihaja iz mojega telefona skozi vtičnico. En konec žice je bil povezan s telefonom, na drugem koncu pa sem ozemljitev povezal z GND Arduina, drugi aligator pa je bil povezan z enim od zvočnih kanalov. (v mojem primeru desni kanal zvočnega signala).
4. Odprite program za osciloskop
5. Izberite vrata COM in hitrost prenosa
6. Odprite kanale in končali ste!

4. korak: Lastnosti

• Ločljivost osciloskopa: približno 0,0049 voltov (4,9 mV)
• Hitrost osveževanja: 1KHz
• Hitrost prenosa: 115200
• Razpon napetosti: 0-5 voltov
• Lahko prikaže 3 kanale hkrati

Opomba: Ne prekoračite omejitve 5 voltov na elektronskem osciloskopu, sicer boste pokvarili svoj Arduino.

Omejitve:

1. Napetost ne sme biti presežena, je v območju 0-5 voltov
2. Arduino ne bo opazil nobenega signala nad 1KHz ali pa ga bo zaznal kot neželene vrednosti (motnje)
3. Ne poskušajte meriti AC signalov, saj analogni zatiči niso zasnovani za to in na koncu boste poškodovali Arduino ali izklopili pozitivno polovico.

5. korak: Končali ste!

Torej, mislim, da je bilo zelo enostavno narediti svoj osciloskop na Arduinu. Upam, da ste uživali v vsem.

Ta pregled je namenjen ljudem, katerih cilj je zgraditi domače osciloskope nizke in srednje zahtevnosti. Praviloma so digitalni, na srečo pa sodobna elementna baza (mikrokontrolerji) omogoča, da niso preveč zapleteni. Toda veliko tega, kar je povedano spodaj, je povsem uporabno tudi za analogne osciloskope.

Ta pregled povzema izkušnje, ki sem jih pridobil pri testiranju in izdelavi več kot desetih (približno 15) osciloskopov.

Zasnova vezja osciloskopov je lahko zelo različna, zato ta pregled ne trdi, da je nesporen in odraža samo moje mnenje in moje izkušnje.

torej. Za številne radijske amaterske naloge menim, da bi moral biti osciloskop sposoben pregledati signale z nivojem od 5-20 milivoltov do nekaj deset voltov.

Občutljivost v milivoltih vam bo omogočila lovljenje motenj in nastavitev filtrov v tokokrogih različnih naprav in napajalnikov.

Pri nastavljanju in diagnosticiranju različnih napajalnikov, zlasti preklopnih, je potrebna občutljivost na desetine voltov.

In številne druge naprave je veliko lažje nastaviti, če imate osciloskop.

Na podlagi tega dobimo zahteve za vhodni dušilnik. Gledal bom dušilnik, zgrajen okoli mehanskih stikal. Zakaj, bom razložil malo kasneje.

Na žalost veliko število delilnih stopenj zahteva uporabo piškotnih stikal. Vendar so običajno precej veliki in se ne prilegajo dobro miniaturnim amaterskim dizajnom.

Najbolj dostopna in pogosta so tripoložajna stikala. To so tisti, na katere se bomo osredotočili.

Vhodna dušilna vezja

Morda je najpogostejši vhodni dušilnik (delilnik) sestavljen po vezju, prikazanem na sliki 1.

Diagram je mogoče narisati na različne načine, ni pomembno. Pogosto se namesto stikala uporabljajo posebna mikrovezja - multiplekserji, bistvo se ne spremeni. Samo, da namesto mehanike uporabljajo mikrovezje, ki ima digitalno krmiljenje in vam omogoča implementacijo večjega števila delilnih stopenj, in celo to srečo upravlja programsko, z gumbi.

Zdi se priročno. Res je, v tej zadevi obstaja velik "AMPAK". Pri nastavitvi osciloskopa se na njegov vhod običajno uporabi pravokotni signal in prilagodita kapacitivnosti C1 in C3, tako da dosežemo ravne vrhove impulzov. Nekaj ​​podobnega. (Tukaj in spodaj so posnetki zaslona iz programa Multisim 12).

Nastavitev se običajno izvede enkrat. V določenem območju občutljivosti. In to se šteje za zaključeno.

Toda pri preklopu na druga območja občutljivosti, pri upoštevanju signalov z drugačno napetostjo, nas običajno čaka težava. Namesto pravokotnika lahko vidimo tole:

Ali pa to:

In samo s kondenzatorjema C2 in C4 po shemi 1, ne da bi spremenili nastavitve kondenzatorja C1, tega nikakor ne moremo nadomestiti.

Pripomniti moram, da zadnji dve sliki še vedno prikazujeta dokaj enostavne primere, ki so relativno razumljivi. In lahko so veliko bolj kul. Do popolne norosti. Kaj storiti? Ali naj vsakič konfiguriram C1? Po mojih izkušnjah mnogi ljudje preprosto niso pozorni na to konfiguracijsko nianso. No, posledično vidijo nekaj neznanega.

Seveda nisem pripravljen trditi, da je načeloma nemogoče izbrati konfiguracijo korekturnih vezij tako, da posamezne delilne upore sestavimo iz več zaporednih, s svojo kompenzacijsko kapacitivnostjo na vsakem. Enostavno nisem mogel. Niti v strojni opremi niti v Multisimu.

Da bi se znebili te pomanjkljivosti, je bolje uporabiti drugo vezje vhodnega dušilnika. Glede na sliko 2.

Edina razlika od prvega je, da se ne preklopi samo spodnja roka delilnika, ampak tudi zgornja. In kapacitivnost za kompenzacijo frekvence za zgornji krak vsakega od delilnikov je konfigurirana ločeno.

To pomeni, da se pri preklopu območja občutljivosti slika pravokotnega impulza ne bo spremenila. Delovalo bo tako, kako konfiguriramo vsak obseg posebej.

Ampak. To vezje že zahteva stikalo z dvema skupinama kontaktov. In za nadlaket je načeloma nemogoče uporabiti multiplekserje. Ker tam že delujejo vhodne napetosti osciloskopa. Tisti. nadzor programske opreme je težaven.

Seveda lahko uporabite multiplekserje z elektromagnetnimi releji na izhodih in uporabite atenuator po shemi 2, vendar bo to povzročilo močno povečanje velikosti in porabe energije osciloskopa, kar je zelo nezdravo za naprave z baterijskim napajanjem.

To določa dejstvo, da menim, da so mehanska stikala optimalna. Kar sem omenil zgoraj.

Druga možnost je, da uporabite načelo kot v DSO-138 in njegovih naslednikih.

Kliknite za povečavo

Enako vezje 2, vendar so zgornji stranski upori povezani med seboj. Toda za to boste morali plačati z zmanjšanjem vhodne impedance v območju z največjo občutljivostjo. Zaradi vpliva stopenj delilnika drug na drugega.

Z eno besedo, danes menim, da je za preproste domače osciloskope optimalno uporabiti vhodni dušilnik (delilnik) po shemi 2.

Preklopna območja

In tu pridemo do drugega problema tega primera. Tri delilne stopnje NISO DOVOLJ. Izkazalo se je, da bodo najmanjši signali težko vidni in je potrebno dodatno preklapljanje ali navpično raztezanje.

Uporabimo lahko piškote. Ampak to so mere, ki so primerljive z merami samega osla. Najmanjši, ki ga imam, je 5 položajev 2 smeri, nekoliko daljši od sovjetskega nastavitvenega upora. Toda 5 položajev tudi ni dovolj, poleg tega je bila že zdavnaj iztrgana iz japonske tehnologije in nikoli nisem naletel na analoge. Ne način.

Najnovejši osciloskop, ki sem ga izdelal, je »Osciloskop na mikrokontrolerju ATMEGA32A« s spletnega mesta bezkz. Njegova posebnost je, da ima razteg programa 2-krat 2-krat. To pomeni, da je sposoben raztegniti sliko 2- do 4-krat.

S tristopenjskim stikalom za območje občutljivosti dobimo skupno 9 položajev. In se precej dobro prekrivajo. Uporabil sem vhodni atenuator na isti plošči z ojačevalnikom AD823. Seveda z zaščitnimi vezji itd.

Druga različica osciloskopa, ki jo nameravam predelati, je VirtOS v različici VetalST za zaslon LS020. Implementiral sem ga že v kovini, vendar območje občutljivosti (1 volt na razdelek, od 2 do 8 razdelkov na zaslon) ni zadovoljivo.

Ima programsko raztezanje 2x in potenciometer še 2x. Tisti. spet dva krat dva, kot v "Električar". Res je, preklapljanje ne bo več tako priročno. Ta osel mi je pa všeč in bi si ga res rad pripomnil. Nameravam mu dodati ojačevalnik z atenuatorjem in razširiti obseg 100-krat. No, sonda z delilnikom za 10 poveča obseg navzgor.

Razmislite lahko tudi o vhodnih ojačevalnikih op-amp. Značilnosti njihove uporabe. S posebnimi diagrami komponent in tiskanih vezij. Toda to je tema za naslednji članek. Medtem pa pozivam tiste, ki nameravajo razvijati enostavne osciloskope, da še vedno dajejo prednost mehanskim stikalom v vhodnih delilnikih.

Za začetnike radijske amaterje je takšna vezja veliko lažje izdelati in konfigurirati. In v praksi se mi osebno zdi veliko bolj priročno preklapljati obsege preprosto s klikom na stikala, namesto da skačemo po elementih menija z gumbi ali kodirniki. Še posebej za spletno stran - Trišin Aleksander Olegovič. Komsomolsk na Amurju.

Razpravljajte o članku VHODNA VOZLIŠČA DOMAČIH OSCILOSKOPOV

Pred kratkim sem že pregledal en gradbeni komplet, danes je nadaljevanje majhne serije pregledov o vseh vrstah domačih stvari za začetnike radijskih amaterjev.
Takoj bom rekel, da to zagotovo ni Tectronics ali celo DS203, vendar je na svoj način zanimiva stvar, čeprav je v bistvu igrača.
Običajno se stvar pred testiranjem najprej razstavi, tukaj jo moraš najprej sestaviti :)

Po mojem mnenju so to "oči" radioamaterja. Ta naprava ima redko visoko natančnost, za razliko od multimetra, vendar vam omogoča, da vidite procese v dinamiki, tj. v gibanju".
Včasih lahko takšen drugi "pogled" pomaga več kot en dan ubadanja s testerjem.

Prej so bili osciloskopi cevni osciloskopi, nato so jih zamenjali tranzistorski, vendar je bil rezultat še vedno prikazan na zaslonu CRT. Sčasoma so jih nadomestili njihovi digitalni dvojniki, majhni, lahki, logično nadaljevanje pa je bil pojav oblikovalca za sestavljanje takšne naprave.
Pred nekaj leti sem na nekaterih forumih naletel na poskuse (včasih uspešne) razvoja domačega osciloskopa. Oblikovalec je seveda preprostejši od njih in šibkejši v tehničnih lastnostih, vendar lahko z gotovostjo trdim, da ga lahko sestavi celo šolar.
Ta gradbeni komplet je razvil jyetech. te naprave na spletni strani proizvajalca.

Morda se bo ta pregled strokovnjakom zdel preveč podroben, vendar je praksa komuniciranja z začetniki radioamaterji pokazala, da na ta način bolje zaznavajo informacije.

Na splošno vam bom o vsem povedal malo spodaj, a za zdaj standardni uvod, razpakiranje.

Gradbeni set so poslali v navadni vrečki z zadrgo, čeprav precej debelo.
Po mojem mnenju bi takšnemu kompletu zelo prišla kakšna lepa embalaža. Ne zaradi zaščite pred poškodbami, temveč zaradi zunanje estetike. Navsezadnje bi morala biti stvar prijetna tudi v fazi razpakiranja, saj gre za gradbeni komplet.

Paket je vseboval:
Navodila
Tiskano vezje
Kabel za priklop na merjena vezja
Dve vrečki sestavin
Zaslon.

Tehnične lastnosti naprave so zelo skromne, saj je zame bolj vadbeni set kot pa merilna naprava, čeprav je tudi s pomočjo te naprave možno izvajati meritve, čeprav enostavne.

V kompletu so tudi podrobna barvna navodila na dveh listih.
V navodilih je opisano zaporedje sestavljanja, kalibracije in kratek vodnik za uporabo.
Edina pomanjkljivost je, da je vse v angleščini, vendar so slike jasno narejene, tako da bo tudi v tej različici večina razumljiva.
Navodila celo navajajo položaje elementov in naredijo "potrditvena polja", kamor morate po zaključku določene stopnje postaviti kljukico. Zelo premišljeno.

Obstaja ločen list papirja s seznamom komponent SMD.
Omeniti velja, da obstajata vsaj dve različici naprave. Na prvem je na začetku spajkan le mikrokontroler, na drugem so spajkane vse komponente SMD.
Prva možnost je namenjena nekoliko bolj izkušenim uporabnikom.
To je možnost, ki je vključena v moj pregled, za obstoj druge možnosti sem izvedel kasneje.

Tiskano vezje je dvostransko, kot v prejšnjem pregledu, tudi barva je enaka.
Na vrhu je maska ​​z oznako elementov, en del elementov je v celoti označen, drugi ima le številko položaja glede na diagram.

Na hrbtni strani ni oznak, obstaja le oznaka mostičkov in ime modela naprave.
Plošča je prekrita z masko, maska ​​pa je zelo trpežna (moral sem jo nehote preveriti), po mojem mnenju tisto, kar je potrebno posebej za začetnike, saj je med postopkom montaže težko karkoli poškodovati.

Kot sem napisal zgoraj, so oznake nameščenih elementov označene na plošči, oznake so jasne, glede tega predmeta ni nobenih pritožb.

Vsi kontakti so kositreni, plošča je spajkana zelo enostavno, no, skoraj enostavno, več o tem odtenku v razdelku o montaži :)

Kot sem napisal zgoraj, je na plošči prednameščen mikrokontroler
To je 32-bitni mikrokrmilnik, ki temelji na 32-bitnem jedru Cortex™-M3 ARM.
Največja frekvenca delovanja je 72 MHz, ima pa tudi 2 x 12-bitni, 1 μs ADC.

Na obeh straneh plošče je naveden njen model DSO138.

Vrnimo se k seznamu komponent.
Majhne radijske komponente, konektorji itd. Pakirano v majhnih vrečkah.

Vsebino velike vrečke stresite na mizo. V notranjosti so konektorji, stojala in elektrolitski kondenzatorji. V paketu sta še dve majhni torbici :)

Ko odpremo vse pakete, vidimo kar veliko radijskih komponent. Čeprav sem glede na to, da je to digitalni osciloskop, pričakoval več.
Lepo je, da so upori SMD označeni, čeprav po mojem mnenju ne bi škodilo, če bi označili tudi običajne upore ali v kompletu zagotovili majhen vodnik za barvno kodiranje.

Zaslon je pakiran v mehak material, kot se je izkazalo, ne drsi, zato ne bo bingljal v torbi, tiskano vezje pa ga ščiti pred poškodbami med transportom.
Ampak vseeno mislim, da običajna embalaža ne bi škodila.

Naprava uporablja 2,4-palčni TFT LCD indikator z LED osvetlitvijo.
Ločljivost zaslona 320x240 slikovnih pik.

Priložen je tudi majhen kabel. Za povezavo z osciloskopom se uporablja standardni konektor BNC, na drugem koncu kabla pa je par krokodilskih sponk.
Kabel je srednje mehak, krokodili so kar veliki.

No, tukaj je pogled na celoten komplet popolnoma razgrnjen.

Zdaj lahko preidete na dejansko sestavljanje tega konstruktorja in hkrati poskusite ugotoviti, kako težko je.

Nazadnje sem začel montažo z upori, kot najnižjimi elementi na plošči.
Če imate komponente SMD, je bolje, da začnete montažo z njimi.
Da bi to naredil, sem vse komponente SMD položil na priloženi list, pri čemer sem na diagramu označil njihovo nominalno vrednost in oznako položaja.

Ko sem bil pripravljen na spajkanje, sem mislil, da so elementi v ohišju, ki je za začetnika premajhno, namesto 0805 bi bilo mogoče uporabiti upore velikosti 1206. Razlika v zasedeni površini je nepomembna, vendar spajkanje je lažje.
Druga misel je bila - zdaj bom izgubil upor in ga ne bom našel. V redu, odprl bom mizo in vzel drugi tak upor, vendar nimajo vsi takšne izbire. V tem primeru je proizvajalec poskrbel za to.
Vse upore (škoda, da niso bila mikrovezja) sem dal še za enega, tj. v rezervi, zelo preudarno, pobot.

Nato bom malo govoril o tem, kako spajkam takšne komponente in kako to svetujem drugim, vendar je to samo moje mnenje, seveda lahko vsak to naredi na svoj način.
Včasih so komponente SMD spajkane s posebno pasto, vendar jo nima pogosto začetni radioamater (in celo nezačetnik), zato vam bom pokazal, kako lažje je delati brez nje.
Komponento vzamemo s pinceto in jo nanesemo na mesto namestitve.

Na splošno mesto vgradnje komponente pogosto najprej premažem s talilom; to olajša spajkanje, vendar oteži čiščenje plošče, včasih je težko izprati fluks izpod komponente.
Zato sem v tem primeru preprosto uporabil 1 mm cevasto spajko s talilom.
Komponento držite s pinceto, položite kapljico spajke na konico spajkalnika in prispajkajte eno stran komponente.
V redu je, če se spajkanje izkaže grdo ali premalo močno; na tej stopnji je dovolj, da se komponenta drži skupaj.
Nato ponovimo operacijo s preostalimi komponentami.
Ko tako pritrdimo vse komponente (oz. vse komponente enake vrednosti), jih lahko varno spajkamo po potrebi, pri čemer ploščo obrnemo tako, da je že spajkana stran na levi strani in držimo spajkalnik železo v desni roki (če ste desničar), spajkanje pa z levo, gremo skozi vsa nespajkana mesta. Če spajkanje druge strani ni zadovoljivo, obrnite ploščo za 180 stopinj in podobno spajkajte drugo stran komponente.
To je lažje in hitrejše od spajkanja vsake komponente posebej.

Tukaj na fotografiji lahko vidite več nameščenih uporov, vendar doslej spajkanih le na eni strani.

Mikrovezja v ohišju SMD so označena na enak način kot v običajnem, levo blizu oznake (čeprav običajno spodaj levo, ko gledate oznako) je prvi kontakt, ostali se štejejo v nasprotni smeri urinega kazalca.
Na fotografiji je prikazano mesto namestitve mikrovezja in primer, kako ga je treba namestiti.

Z mikrovezji nadaljujemo na popolnoma podoben način kot primer z upori.
Mikrovezje postavimo na blazinice, spajkamo kateri koli zatič (po možnosti najbolj zunanji), rahlo prilagodimo položaj mikrovezja (če je potrebno) in spajkamo preostale kontakte.
S stabilizatorskim mikrovezjem lahko naredite različne stvari, vendar vam svetujem, da najprej spajkate cvetni list, nato pa kontaktne ploščice, potem bo mikrovezje zagotovo ležalo ravno na plošči.
Toda nihče ne prepoveduje spajkanja najprej skrajnega zatiča, nato pa vseh ostalih.

Vse SMD komponente so vgrajene in spajkane, ostalo je še nekaj uporov vsake vrednosti po eden, daj jih v torbo, mogoče ti kdaj pridejo prav.

Nadaljujemo z namestitvijo običajnih uporov.
V zadnjem pregledu sem nekaj govoril o barvnem kodiranju. Tokrat bi vam raje svetoval, da preprosto izmerite upornost uporov z multimetrom.
Dejstvo je, da so upori zelo majhni in pri takšnih velikostih je barvno oznako zelo težko brati (manjša kot je površina pobarvanega območja, težje je določiti barvo).
Sprva sem v navodilih iskal seznam apoenov in položajnih oznak, vendar jih nisem našel, saj sem jih iskal v obliki ploščice, po namestitvi pa se je izkazalo, da so na slikah, s potrditvenimi polji za označevanje postavljenih položajev.
Zaradi svoje nepazljivosti sem si moral sam izdelati ploščo, na katero sem nameščene komponente položil eno poleg druge.
Na levi se vidi upor posebej, pri sestavljanju plošče je bil odveč, zato sem ga pustil na koncu.

Z upori nadaljujemo podobno kot v prejšnjem pregledu, sponke oblikujemo s pinceto (ali posebnim trnom), tako da upor zlahka pade na svoje mesto.
Bodite previdni, položajne oznake komponent na plošči so lahko ne samo označene, ampak tudi PODPISane, kar se lahko kruto šali z vami, še posebej, če je na plošči veliko komponent v eni vrstici.

Tu se je pokazal manjši minus tiskanega vezja.
Dejstvo je, da imajo luknje za upore zelo velik premer in ker je montaža razmeroma tesna, sem se odločil, da vodnike upognem, vendar ne preveč, zato v takih luknjah ne držijo prav dobro.

Ker upori niso dobro držali, priporočam, da ne vnesete vseh vrednosti naenkrat, ampak namestite polovico ali tretjino, nato spajkate in namestite ostalo.
Ne bojte se, da bi preveč ugriznili nožice, dvostranska plošča z metalizacijo odpušča takšne stvari, vedno lahko spajkate upor tudi na vrhu, česar ne morete storiti z enostransko tiskano vezje.

To je to, upori so zaprti, pojdimo na kondenzatorje.
Obravnaval sem jih enako kot upore in jih razporedil glede na ploščo.
Mimogrede, ostal mi je še en upor odveč, očitno so ga vstavili po nesreči.

Nekaj ​​besed o označevanju.
Takšni kondenzatorji so označeni na enak način kot upori.
Prvi dve števki sta številka, tretja številka je število ničel za številko.
Dobljeni rezultat je enak kapacitivnosti v pikofaradih.
Toda na tej plošči so kondenzatorji, ki ne spadajo pod to oznako; to so vrednosti 1, 3 in 22pF.
Označeni so preprosto z navedbo kapacitivnosti, saj je kapacitivnost manjša od 100 pF, tj. manj kot tri števke.

Najprej spajkam majhne kondenzatorje glede na položajne oznake (to je iskanje).

S kondenzatorji s kapaciteto 100 nF sem malo stopil, ne da bi jih takoj dodal na ploščo, to sem moral narediti kasneje ročno.

Tudi vodnikov kondenzatorjev nisem upogibal do konca, a pri cca 45 stopinjah je to čisto dovolj, da komponenta ne izpade.
Mimogrede, na tej fotografiji lahko vidite, da so točke, povezane s skupnim kontaktom plošče, pravilno narejene, obstaja obročasta reža za zmanjšanje prenosa toplote, kar olajša spajkanje takih mest.

Nekako sem se na tej plošči malo sprostil in se spomnil na dušilke in diode po spajkanju keramičnih kondenzatorjev, čeprav bi bilo bolje, da bi jih spajkal pred njimi.
Toda to v resnici ni spremenilo situacije, zato pojdimo k njim.
Plošča je bila opremljena s tremi dušilkami in dvema diodama (1N4007 in 1N5815).

Z diodami je vse jasno, lokacija je označena, katoda je označena z belo črto na sami diodi in na plošči, zelo težko jo je zamenjati.
Pri dušilkah je lahko malo bolj zapleteno, včasih so tudi barvno kodirane, k sreči imajo v tem primeru vsi trije dušilke enako oceno :)

Na plošči so dušilke označene s črko L in valovito črto.
Na fotografiji je del plošče z zaprtimi dušilkami in diodami.

Osciloskop uporablja dva tranzistorja različne prevodnosti in dve stabilizatorski mikrovezji z različnimi polaritetami. V zvezi s tem bodite previdni pri montaži, saj je oznaka 78L05 zelo podobna 79L05, če pa postavite obratno, boste najverjetneje posegli po novih.
S tranzistorji je nekoliko preprosteje, čeprav plošča preprosto prikazuje prevodnost, ne da bi navedla vrsto tranzistorja, vendar je tip tranzistorja in njegova oznaka položaja zlahka razvidna iz diagrama ali zemljevida namestitve komponent.
Priključke je tukaj opazno težje oblikovati, saj je treba oblikovati vse tri priključke; bolje je, da ne hitite, da ne odlomite priključkov.

Zaključki so oblikovani na enak način, kar poenostavlja nalogo.
Položaj tranzistorjev in stabilizatorjev je naveden na plošči, vendar sem za vsak slučaj posnel fotografijo, kako naj bodo nameščeni.

Komplet je vključeval močan (relativno) induktor, ki se uporablja v pretvorniku za pridobitev negativne polarnosti, in kvarčni resonator.
Ni jim treba sklepati.

Zdaj o kvarčnem resonatorju, izdelan je za frekvenco 8 MHz, prav tako nima polarnosti, vendar je bolje, da pod njim položite kos traku, saj je njegovo telo kovinsko in leži na tirih. Plošča je bila prekrita z zaščitno masko, vendar sem nekako navajen, da v takih primerih zaradi varnosti naredim kakšno podlago.
Naj vas ne preseneti, da sem na začetku navedel, da ima procesor največjo frekvenco 72 MHz, kvarc pa stane samo 8, znotraj procesorja so tako delilniki frekvence kot včasih množilniki, tako da lahko jedro brez težav deluje npr. , pri frekvenci 8x8 = 64 MHz.
Iz nekega razloga so kontakti induktorja na plošči kvadratne in okrogle oblike, čeprav je induktor sam nepolarni element, zato ga preprosto spajkamo na svoje mesto; bolje je, da vodnikov ne upogibamo.

V kompletu je bilo kar nekaj elektrolitskih kondenzatorjev, vsi imajo enako kapacitivnost 100 μF in napetost 16 Voltov.
Prispajkani morajo biti s pravilno polariteto, sicer so možni pirotehnični učinki :)
Dolgi vod kondenzatorja je pozitivni kontakt. Plošča ima oznake polarnosti tako blizu ustreznega zatiča kot poleg kroga, ki označuje položaj kondenzatorja, kar je zelo priročno.
Pozitivni izhod je označen. Včasih ga označijo kot negativnega, v tem primeru je približno polovica kroga osenčena. In potem je tu proizvajalec računalniške strojne opreme, kot je Asus, ki zasenči pozitivno stran, zato morate biti vedno previdni.

Postopoma smo prišli do precej redke komponente, trimer kondenzatorja.
To je kondenzator, katerega kapacitivnost je mogoče spreminjati v majhnih mejah, na primer 10-30pF, običajno je kapacitivnost teh kondenzatorjev majhna, do 40-50pF.
Na splošno je to nepolarni element, tj. Formalno ni pomembno, kako ga spajkate, včasih pa je pomembno, kako ga spajkate.
Kondenzator vsebuje režo za izvijač (kot glava majhnega vijaka), ki ima električno povezavo z enim od sponk. SO v tem vezju je en priključek kondenzatorja priključen na skupni vodnik plošče, drugi pa na preostale elemente.
Da bi zmanjšali vpliv izvijača na parametre vezja, ga je potrebno spajkati tako, da je zatič, povezan z režo, povezan s skupno žico plošče.
Na plošči je označeno, kako jo spajkati, kasneje v pregledu pa bo fotografija, kjer se to vidi.

Gumbi in stikala.
No, tukaj je težko narediti kaj narobe, saj jih je zelo težko nekako vstaviti :)
Lahko samo rečem, da morajo biti sponke ohišja stikala spajkane na ploščo.
V primeru stikala to ne bo le povečalo moči, ampak bo ohišje stikala tudi povezalo s skupnim kontaktom plošče in ohišje stikala bo delovalo kot ščit pred motnjami.

Konektorji.
Najtežji del v smislu spajkanja. Težko je ne zaradi natančnosti ali majhnosti komponente, ampak ravno nasprotno, včasih je težko segreti območje spajkanja, zato je za priključek BNC bolje vzeti močnejši spajkalnik.

Na fotografiji lahko vidite -
Spajkanje BNC konektorja, dodatnega napajalnega konektorja (edini konektor tukaj, ki ga je mogoče namestiti obratno) in USB konektorja.

Manjši problem je bil z indikatorjem oziroma s konektorji za priklop.
Komplet je pozabil vključiti par dvojnih kontaktov (zatičev), tukaj se uporabljajo za pritrditev strani indikatorja nasproti signalnega priključka.

Ko pa sem pogledal pinout signalnega konektorja, sem ugotovil, da bi nekatere kontakte zlahka odgriznil in uporabil namesto manjkajočih.
Lahko bi odprl predal mize in od tam vzel tak priključek, a bi bilo nezanimivo in do neke mere nepošteno.

Na ploščo spajkamo podnožne (tako imenovane ženske) dele konektorjev.

Plošča ima izhod vgrajenega generatorja 1KHz, kasneje ga bomo potrebovali, čeprav sta ta dva kontakta med seboj povezana, še vedno spajkamo v mostičku, bo priročno za priključitev signalnega kabla "krokodil".
Za skakalec je priročno uporabiti pregriznjeni vodnik elektrolitskega kondenzatorja, dolgi so in precej togi.
Ta mostiček se nahaja levo od napajalnega priključka.

Na plošči je tudi nekaj pomembnih skakalcev.
Eden izmed njih, imenovan JP3 takoj ga je treba kratko skleniti, to naredimo s kapljico spajke.

Z drugim skakalcem je malo bolj zapleteno.
Najprej morate povezati multimeter v načinu merjenja napetosti na preskusni točki, ki se nahaja nad cvetnim listom stabilizatorskega čipa. Druga sonda je povezana s katerim koli kontaktom, ki je povezan s skupnim kontaktom plošče, na primer s priključkom USB.
Na ploščo se napaja in napetost na preskusni točki se preveri, če je vse v redu, mora biti približno 3,3 volta.

Po tem skakalcu JP4, ki se nahaja nekoliko levo in pod stabilizatorjem, je prav tako povezan s kapljico spajke.

Na hrbtni strani plošče so še štirje skakalci, ni vam jih treba dotikati, to so tehnološki skakalci za diagnosticiranje plošče in preklop procesorja v način vdelane programske opreme.

Vrnimo se k prikazu. Kot sem napisal zgoraj, sem moral odgrizniti več kontaktnih parov, da sem z njimi nadomestil manjkajoče.
Toda pri sestavljanju sem se odločil, da ne bom izgriznil zunanjih parov, ampak tako rekoč iz sredine in prispajal zunanjega na svoje mesto, tako da bi bilo težje kaj zamenjati med namestitvijo.

Čeprav je na displeju zaščitna folija, priporočam, da pri spajkanju konektorja pokrijete zaslon s kosom papirja, v tem primeru bodo kapljice fluksa, ki vre med spajkanjem, odletele na papir in ne na ekran.

To je to, lahko vključite napajanje in preverite :)
Mimogrede, ena od diod, ki smo jo prej spajkali, služi za zaščito elektronike pred napačnimi napajalnimi povezavami, s strani razvijalca je to koristen korak, saj lahko ploščo z napačno polariteto zažgemo v sekundi.
Na plošči je navedeno napajanje 9 voltov, vendar je določeno območje do 12 voltov.
Na testih sem ploščo napajal iz 12V napajalnika, poskusil pa sem tudi iz dveh zaporedno vezanih litijevih baterij, razlika je bila le v nekoliko nižji svetlosti osvetlitve zaslona, ​​mislim da z uporabo 5V stabilizatorja z nizkim padcem in odstranitvijo zaščitne diode (oz. priklopom vzporedno z napajalnikom in vgradnjo varovalke) brez težav napajaš ploščo iz dveh litijevih baterij.
Namesto tega uporabite pretvornik 3,7-5 V.

Ker je bil zagon deske uspešen, je bolje, da desko pred namestitvijo operemo.
Uporabljam aceton, čeprav je prepovedan za prodajo, vendar so majhne rezerve, kot možnost smo uporabili tudi toluen ali v skrajnem primeru medicinski alkohol.
A desko je treba oprati, ni je treba "kopati" v celoti, samo pojdite po njej od spodaj z vatirano palčko.

Na koncu tablo postavimo “na noge” s pomočjo priloženih stojal, ki so seveda malenkost manjša kot je potrebno in malo bingljajo, a vseeno bolj priročno, kot da jo postavimo na mizo, da o dejstvo, da lahko zatiči delov opraskajo ploščo mize itd. na ta način nič ne pride pod ploščo in povzroči kratke stike karkoli pod njo.

Prvi test je iz vgrajenega generatorja, za to priključimo krokodila z rdečim izolatorjem na mostiček blizu napajalnega konektorja, črne žice ni treba nikamor priključiti.

Skoraj bi pozabil, nekaj besed o namenu stikal in gumbov.
Na levi strani so tri tripoložajna stikala.
Zgornji preklopi vhodni način delovanja.
Prizemljena
Način delovanja brez upoštevanja konstantne komponente, ali AC, ali način delovanja z zaprtim vhodom. Zelo primeren za meritve izmeničnega toka.
Način delovanja z možnostjo merjenja enosmernega toka ali način delovanja z odprtim vhodom. Omogoča meritve ob upoštevanju konstantne komponente napetosti.

Drugo in tretje stikalo omogoča izbiro lestvice vzdolž napetostne osi.
Če je izbran 1 Volt, to pomeni, da bo v tem načinu nihanje ene skalne celice zaslona enako napetosti 1 Volta.
Hkrati srednje stikalo omogoča izbiro napetosti, spodnje pa množitelj, zato lahko s pomočjo treh stikal izberete devet fiksnih nivojev napetosti od 10 mV do 5 voltov na celico.

Na desni strani so gumbi za nadzor načinov skeniranja in načinov delovanja.
Opis gumbov od zgoraj navzdol.
1. Ob kratkem pritisku vklopi način HOLD, tj. snemanje odčitkov na zaslonu. ko je daljši (več kot 3 sekunde), vklopi ali izklopi način digitalnega izhoda podatkov parametrov signala, frekvence, obdobja, napetosti.
2. Gumb za povečanje izbranega parametra
3. Gumb za zmanjšanje izbranega parametra.
4. Gumb za kroženje med načini delovanja.
Nadzor časa brisanja, razpon od 10 µs do 500 s.
Izberite način delovanja sprožilca za sinhronizacijo, Auto, Normal in Standby.
Način zajemanja sinhronizacijskega signala s sprožilcem, na sprednji ali zadnji strani signala.
Izbira napetostnega nivoja zajetja signala sprožilca sinhronizacije.
Pomikanje po valovni obliki vodoravno vam omogoča ogled signala "izven zaslona"
Nastavitev navpičnega položaja oscilograma pomaga pri merjenju signalnih napetosti in ko se oscilogram ne prilega zaslonu...
Gumb za ponastavitev, preprosto ponovni zagon osciloskopa, kot se je izkazalo, je včasih zelo priročen.
Poleg gumba je zelena LED lučka, ki utripa, ko je osciloskop sinhroniziran.

Vsi načini, ko je naprava izklopljena, se zapomnijo in se nato vklopi v načinu, v katerem je bila izklopljena.

Na plošči je tudi priključek USB, vendar kot razumem, se v tej različici ne uporablja, ko je priključen na računalnik, prikaže, da je bila zaznana neznana naprava.
Obstajajo tudi kontakti za utripanje naprave.

Vsi načini, izbrani z gumbi ali stikali, so podvojeni na zaslonu osciloskopa.

Različice programske opreme nisem posodobil, ker je trenutno najnovejša 113-13801-042

Namestitev naprave je zelo preprosta, pri tem pomaga vgrajen generator.
Najverjetneje, ko se povežete z vgrajenim generatorjem pravokotnih impulzov, boste videli naslednjo sliko; namesto enakomernih pravokotnikov bo bodisi "zrušitev" zgornjega / spodnjega kota, navzdol ali navzgor.

To se popravi z vrtenjem nastavitvenih kondenzatorjev.
Kondenzatorja sta dva, v načinu 0,1 V prilagodimo C4, v načinu 1 V pa C6. V načinu 10 mV se prilagoditev ne izvede.

Z nastavitvijo je treba doseči enakomerne pravokotne impulze na zaslonu, kot je prikazano na fotografiji.

Ta signal sem pogledal z drugim osciloskopom, po mojem mnenju je dovolj "gladek" za kalibracijo tega osciloskopa.

Čeprav so kondenzatorji pravilno nameščeni, je tudi pri tej možnosti prisoten rahel vpliv kovinskega izvijača, dokler konico držimo na nastavljivem elementu je rezultat enak, takoj ko konico odstranimo se rezultat spremeni. malce.
V tej možnosti ga zategnite z majhnimi premiki ali uporabite plastični (dielektrični) izvijač.
Dobil sem tak izvijač z nekakšno Hikvision kamero.

Na eni strani ima križno konico, odrezano, posebej za takšne kondenzatorje, na drugi strani pa je ravno.

Ker je ta osciloskop bolj naprava za preučevanje načel delovanja kot resnično polnopravna naprava, ne vidim smisla izvajati popolnega testiranja, čeprav bom pokazal in preveril glavne stvari.
1. Čisto sem pozabil, včasih se med delom na dnu zaslona pojavi reklama proizvajalca :)
2. Prikaže digitalne vrednosti parametra signala, signal se dovaja iz vgrajenega pravokotnega generatorja impulzov.
3. To je intrinzični šum vhoda osciloskopa; Videl sem omenjeno na internetu, pa tudi dejstvo, da ima nova različica nižjo raven šuma.
4. Da bi preveril, ali gre res za šum analognega dela in ne za motnje, sem osciloskop preklopil v način s kratkostičnim vhodom.

1. Čas brisanja sem preklopil na 500 sekund na način delitve, kar se mene tiče, no, to je popolnoma za navdušence nad ekstremnimi športi.
2. Nivo vhodnega signala je mogoče spremeniti od 10mV na celico
3. Do 5 voltov na celico.
4. Pravokotni signal s frekvenco 10 KHz iz generatorja osciloskopa DS203.

1. Pravokotni signal s frekvenco 50 KHz iz generatorja osciloskopa DS203. Vidi se, da je pri tej frekvenci signal že močno popačen. 100KHz nima več smisla.
2. Sinusni signal s frekvenco 20 KHz iz generatorja osciloskopa DS203.
3. Trikotni signal s frekvenco 20 KHz iz generatorja osciloskopa DS203.
4. Ramp signal s frekvenco 20 KHz iz generatorja osciloskopa DS203.

Nato sem se odločil pogledati, kako se naprava obnaša pri delu s sinusnim signalom, ki ga dovaja analogni generator, in ga primerjati z mojim DS203
1. Frekvenca 1KHz
2. Frekvenca 10KHz

1. Frekvenca 100 KHz, v oblikovalcu ne morete izbrati časa brskanja, krajšega od 10 ms, zato je to edini način :(
2. In tako lahko izgleda sinusni signal s frekvenco 20 KHz, ki se napaja iz DS203, vendar v drugačnem načinu vhodnega delilnika. Zgoraj je bil posnetek zaslona takšnega signala, vendar podan v položaju delilnika 1 Volt x 1, tukaj je signal v načinu 0,1 Volt x 5.
Spodaj si lahko ogledate, kako izgleda ta signal, ko se napaja na DS203

Signal 20 kHz dovaja analogni generator.

Primerjalna fotografija dveh osciloskopov DSO138 in DS203. Oba sta priključena na analogni sinusni generator frekvence 20KHz, oba osciloskopa sta nastavljena na isti način delovanja.

Povzetek.
prednosti
Zanimiv izobraževalni dizajn
Visokokakovostno tiskano vezje, trpežna zaščitna prevleka.
Komplet lahko sestavi tudi začetnik radioamater.
Dobro premišljena embalaža, zadovoljen sem bil z vključenimi rezervnimi upori.
Navodila dobro opisujejo postopek sestavljanja.

Minusi
Nizkofrekvenčni vhodni signal.
Pozabili so vključiti par kontaktov za pritrditev indikatorja.
Enostavna embalaža.

Moje mnenje. Naj povem na kratko, če bi imel v otroštvu takšen konstrukcijski set, bi bil verjetno zelo vesel, kljub njegovim pomanjkljivostim.
Skratka, projektant me je prijetno presenetil, ocenjujem ga kot dobro osnovo tako pri pridobivanju izkušenj pri sestavljanju in nastavitvi elektronske naprave kot pri delu z za radioamaterja zelo pomembno napravo - osciloskopom. Morda je preprosto, tudi brez pomnilnika in z nizko frekvenco, vendar je veliko boljše kot igranje z zvočnimi karticami.
Seveda ga ni mogoče šteti za resno napravo, vendar ni postavljen kot tak, ampak kot oblikovalec, bolj kot karkoli drugega.
Zakaj sem naročil ta oblikovalec? Ja, prav zanimivo je bilo, saj imamo vsi radi igrače :)

Upam, da je bil pregled zanimiv in koristen, veselim se predlogov glede možnosti testiranja :)
No, kot vedno, dodatni materiali, firmware, navodila, viri, diagram, opis -

načini delovanja:

• osciloskop mešanih signalov;
• generator poljubne valovne oblike;
• 8-kanalni logični analizator;
• analizator spektra;

možnost hkratnega delovanja generatorja in osciloskopa;

grafični zaslon OLED, velikost 0,96"", ločljivost 128×64 slikovnih pik;

PDI vmesnik za programiranje in odpravljanje napak;

upravljanje s tipkovnico s 4 gumbi;

USB konektor za napajanje naprave (v nadaljevanju programska izvedba USB vmesnika).

Specifikacija merilnika:

• osciloskop:
  • 2 analogna kanala;
  • 8 digitalnih kanalov;
  • analogna pasovna širina - 318 kHz;
  • največja hitrost vzorčenja - 2 Msps;
  • ločljivost - 8 bitov;
  • analogna sinhronizacija in zunanja digitalna sinhronizacija;
  • navpični in vodoravni kazalci;
  • vhodni upor - 1 MOhm;
  • velikost medpomnilnika za vsak kanal - 256;
  • največja vhodna napetost - ±10 V;
• generator poljubne valovne oblike:
  • 1 analogni kanal;
  • največja hitrost pretvorbe - 1 Msps;
  • analogna pasovna širina - 66 kHz;
  • ločljivost - 8 bitov;
  • nizka izhodna impedanca;
  • velikost medpomnilnika - 256;
  • največja izhodna napetost - ±2 V.

Shematski diagram naprave

Vhodni analogni kanal osciloskopa in izhodni kanal generatorja signala sta izvedena s pomočjo JFET operacijskega ojačevalnika TL064 z nizko porabo. Isti operacijski ojačevalnik se uporablja kot vir referenčne napetosti za vgrajen analogno-digitalni pretvornik mikrokontrolerja.

Naprava se napaja iz vmesnika USB, vendar lahko uporabite zunanji vir napetosti 5 V, vendar bodite previdni in izključite možnost hkratne povezave zunanjega vira in vmesnika USB. Napajalna napetost mikrokontrolerja je 3,3 V, za ta namen je nameščen regulator napetosti 3,3 V AP7333. Poleg tega je za napajanje krmilnika zaslona potrebna napetost 3,3 V.

Za napajanje operacijskih ojačevalnikov je potreben bipolarni vir napetosti + 5 V in -5 V. Za pridobitev negativne napetosti -5 V je vgrajen integriran DC/DC pretvornik TPS60403 (charge pump).

Vir takta za mikrokontroler je zunanji 16 MHz kvarčni resonator.

Krmiljenje, navigacija po menijih in nastavitve parametrov se izvajajo s tipkovnico K1-K4.

Za programiranje (kot tudi za razhroščevanje programske opreme) mikrokontrolerja se uporablja 2-žilni vmesnik PDI. Ta vmesnik podpira hitro programiranje vseh obstojnih pomnilniških prostorov, vklj. Flash pomnilnik, EEPOM, varovalke, ključavnice in koda za podpis uporabnika. Programiranje poteka z dostopom do krmilnika obstojnega pomnilnika (krmilnik NVM) in izvajanjem ukazov iz krmilnika NVM.

Videz PCB

Demonstracija delovanja naprave