Bộ hiển thị tín hiệu bỏ túi (Máy hiện sóng bỏ túi): 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Chào mọi người, Tất cả chúng ta đang làm rất nhiều việc mỗi ngày. Đối với mọi công việc ở đó cần một số công cụ. Đó là để chế tạo, đo lường, hoàn thiện vv.. Vì vậy, đối với những người làm điện tử, họ cần những công cụ như mỏ hàn, đồng hồ đo đa năng, máy hiện sóng, … Trong danh sách này, máy hiện sóng là một công cụ chính để xem tín hiệu và đo các đặc tính của nó. Nhưng vấn đề chính của máy hiện sóng là nó nặng, phức tạp và tốn kém. Vì vậy, điều này làm cho nó trở thành một giấc mơ cho những người mới bắt đầu thiết bị điện tử. Vì vậy, bằng dự án này, tôi thay đổi toàn bộ khái niệm về máy hiện sóng và tạo ra một cái nhỏ hơn, phù hợp với túi tiền của người mới bắt đầu. Điều đó có nghĩa là ở đây tôi đã tạo ra một máy hiện sóng nhỏ cầm tay có kích thước bỏ túi có tên là "Pocket Signal Visualizer". Nó có màn hình TFT 2,8 "để lấy tín hiệu ở đầu vào và một tế bào Li-ion để làm cho nó trở thành một thiết bị di động. Nó có khả năng xem tín hiệu biên độ lên đến 1MHz, 10V. Vì vậy, nó hoạt động như một màn hình thu nhỏ phiên bản của máy hiện sóng chuyên nghiệp ban đầu của chúng tôi. Máy hiện sóng bỏ túi này giúp tất cả mọi người có thể tiếp cận với máy hiện sóng.

Nó thế nào ? Ý kiến của bạn là gì ? Bình luận cho tôi.

Để biết thêm chi tiết về dự án này, hãy truy cập BLOG của tôi, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Dự án này bắt đầu từ một dự án tương tự trong trang web nhất định có tên là bobdavis321.blogspot.com

Quân nhu

• Bộ điều khiển vi mô ATMega 328
• Chip ADC TLC5510
• Màn hình TFT 2,8"
• Tế bào Li-ion
• Các IC được đưa ra trong sơ đồ mạch
• Tụ điện, điện trở, điốt, v.v. được cho trong sơ đồ mạch
• Đồng mạ, dây hàn
• Dây đồng tráng men nhỏ
• Đẩy công tắc mông, v.v.

Để biết danh sách linh kiện chi tiết, hãy quan sát sơ đồ mạch. Hình ảnh được đưa ra trong bước tiếp theo.

Bước 1: Công cụ cần thiết

Ở đây dự án chủ yếu tập trung vào mặt điện tử. Vì vậy công cụ được sử dụng chủ yếu là công cụ điện tử. Các công cụ được sử dụng bởi tôi được đưa ra dưới đây. Bạn chọn công cụ yêu thích của bạn.

Sắt hàn siêu nhỏ, Trạm khử màu SMD, Máy đo đa năng, Máy hiện sóng, Nhíp, tua vít, kìm, cưa sắt, giũa, máy khoan cầm tay, v.v.

Các hình ảnh công cụ được đưa ra ở trên.

Bước 2: Kế hoạch đầy đủ

Kế hoạch của tôi là chế tạo một máy hiện sóng bỏ túi di động, có khả năng hiển thị tất cả các loại sóng. Đầu tiên, tôi chuẩn bị PCB và sau đó nó được bao bọc trong một bao vây. Đối với bao vây, tôi sử dụng một hộp trang điểm nhỏ có thể gấp lại được. Đặc tính có thể gập lại làm tăng tính linh hoạt của thiết bị này. Màn hình hiển thị ở phần đầu tiên và bo mạch và điều khiển chuyển đổi ở nửa sau. PCB được chia thành hai phần là PCB đầu cuối và PCB chính. Máy hiện sóng là loại có thể gập lại, vì vậy tôi sử dụng công tắc BẬT / TẮT tự động cho nó. Nó chuyển sang BẬT khi mở và tự động TẮT khi đóng. Tế bào Li-ion được đặt bên dưới PCB. Đây là kế hoạch của tôi. Vì vậy, đầu tiên tôi làm hai PCB. Tất cả các thành phần được sử dụng là các biến thể SMD. Nó làm giảm đáng kể kích thước PCB.

Bước 3: Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch đầy đủ được đưa ra ở trên. Nó được chia thành hai mạch riêng biệt là PCB cuối và mạch chính. Các mạch rất phức tạp, vì nó chứa rất nhiều IC và các thành phần thụ động khác. Ở phần cuối, các thành phần chính là hệ thống suy hao đầu vào, bộ ghép kênh lựa chọn đầu vào và bộ đệm đầu vào. Bộ suy hao đầu vào được sử dụng để chuyển đổi điện áp đầu vào khác nhau thành điện áp đầu ra mong muốn cho máy hiện sóng, nó tạo ra máy hiện sóng này có khả năng làm việc ở nhiều mức điện áp đầu vào. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng bộ chia thế điện trở và tụ điện được kết nối song song với mỗi điện trở để tăng đáp ứng tần số (bộ suy giảm bù). Bộ ghép kênh chọn đầu vào hoạt động giống như một công tắc xoay để chọn một đầu vào từ đầu vào khác với bộ suy hao nhưng ở đây đầu vào của bộ ghép kênh được chọn bằng dữ liệu kỹ thuật số từ bộ xử lý chính. Bộ đệm được sử dụng để tăng công suất tín hiệu đầu vào. Nó được thiết kế bằng cách sử dụng một op-amp trong cấu hình theo điện áp. Nó làm giảm tác dụng tải của tín hiệu do các phần còn lại. Đây là những phần chính của phần cuối sương giá.

Để biết thêm chi tiết, hãy truy cập BLOG của tôi, PCB chính chứa các hệ thống xử lý kỹ thuật số khác. Nó chủ yếu chứa bộ sạc Li-ion, mạch bảo vệ Li-ion, bộ chuyển đổi tăng cường 5V, bộ tạo điện áp -ve, giao diện USB, ADC, Đồng hồ tần số cao và bộ điều khiển vi mô chính. Mạch sạc Li-ion được sử dụng để sạc pin Li-ion từ điện thoại di động cũ một cách hiệu quả và thông minh. Nó sử dụng IC TP 4056 để sạc tế bào từ 5V từ cổng micro-USB. Nó đã giải thích chi tiết trong BLOG trước của tôi, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Tiếp theo là mạch bảo vệ Li-ion. Nó được sử dụng để bảo vệ Tế bào khỏi đoản mạch, sạc quá mức, v.v. Nó giải thích trong một trong những BLOG trước của tôi, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Tiếp theo là bộ chuyển đổi tăng 5V. Nó được sử dụng để chuyển đổi điện áp tế bào 3,7 V thành 5V để các mạch kỹ thuật số hoạt động tốt hơn. Chi tiết về mạch được giải thích trong BLOG trước của tôi, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Bộ tạo điện áp -ve được sử dụng để tạo ra -ve 3,3V cho op-amp hoạt động. Nó được tạo ra bằng cách sử dụng một mạch bơm sạc. Nó được thiết kế bằng cách sử dụng vi mạch 555. Nó được nối dây như một bộ dao động để nạp và xả các tụ điện trong mạch bơm tích điện. Nó rất tốt cho ứng dụng hiện tại thấp. Giao diện USB kết nối PC với bộ điều khiển vi máy hiện sóng của chúng tôi để sửa đổi chương trình cơ sở. Nó chứa một vi mạch duy nhất cho quá trình này có tên là CH340. Bộ ADC chuyển đổi tín hiệu tương tự đầu vào sang dạng kỹ thuật số phù hợp với bộ điều khiển vi mô. IC ADC được sử dụng ở đây là TLC5510. Đây là loại ADC bán flash tốc độ cao. Nó có khả năng làm việc với tốc độ lấy mẫu cao. Mạch đồng hồ tần số cao làm việc ở tần số 16 MHz. Nó cung cấp các tín hiệu xung nhịp cần thiết cho chip ADC. Nó được thiết kế bằng cách sử dụng một IC cổng NOT và tinh thể 16 MHZ và một số thành phần thụ động. Nó giải thích chi tiết trong BLOG của tôi, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Bộ điều khiển vi mô chính được sử dụng ở đây là bộ điều khiển vi mô ATMega328 AVR. Nó là trái tim của mạch này. Nó là nắm bắt và lưu trữ dữ liệu từ ADC. Sau đó, nó điều khiển màn hình TFT để hiển thị tín hiệu đầu vào. Các công tắc điều khiển đầu vào cũng được kết nối với ATMega328. Đây là thiết lập phần cứng cơ bản.

Để biết thêm chi tiết về mạch và thiết kế của nó, hãy truy cập BLOG của tôi, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Bước 4: Thiết kế PCB

Ở đây tôi chỉ sử dụng linh kiện SMD cho toàn mạch. Vì vậy, thiết kế và quy trình tiếp theo hơi phức tạp. Ở đây, sơ đồ mạch và cách bố trí PCB được tạo bằng cách sử dụng nền tảng trực tuyến EasyEDA. Nó là một nền tảng rất tốt chứa tất cả các thư viện thành phần. Hai PCB được tạo ra riêng biệt. Các không gian không sử dụng trong PCB được bao phủ bằng kết nối đường dây đất để tránh các vấn đề tiếng ồn không mong muốn. Độ dày vết đồng rất nhỏ, Vì vậy, hãy sử dụng một máy in chất lượng tốt để in bố cục, nếu không một số vết sẽ không liên tục. Quy trình bước khôn ngoan được đưa ra dưới đây,

• In thiết kế PCB (2/3 bản sao) ra giấy ảnh / giấy bóng (sử dụng máy in chất lượng tốt)
• Quét bố cục PCB để tìm bất kỳ điểm nào không liên tục trong dấu vết đồng
• Chọn một bố cục PCB tốt không có khuyết tật
• Cắt bố cục bằng Kéo

Các tệp thiết kế bố cục được đưa ra dưới đây.

Bước 5: Chuẩn bị vỏ đồng

Đối với việc sản xuất PCB, tôi sử dụng lớp mạ đồng một mặt. Đây là nguyên liệu chính của việc sản xuất PCB. Vì vậy hãy chọn loại đồng bọc chất lượng tốt. Quy trình từng bước được đưa ra dưới đây,

• Hãy bọc đồng chất lượng tốt
• Đánh dấu kích thước của bố cục PCB trong lớp bọc đồng bằng bút đánh dấu
• Dùng lưỡi cưa sắt cắt lớp bọc đồng qua các vết đánh dấu
• Làm mịn các cạnh sắc của PCB bằng giấy nhám hoặc giũa
• Làm sạch mặt đồng bằng giấy nhám và loại bỏ bụi

Bước 6: Chuyển giai điệu

Ở đây, trong bước này, chúng tôi chuyển bố cục PCB vào lớp bọc đồng bằng phương pháp truyền nhiệt. Đối với phương pháp truyền nhiệt tôi sử dụng hộp sắt làm nguồn nhiệt. Quy trình được đưa ra dưới đây,

• Đầu tiên đặt bố cục PCB trong lớp bọc đồng theo hướng bố cục quay mặt về phía đồng
• Sửa bố cục ở vị trí của nó bằng cách sử dụng băng
• Dùng giấy trắng che toàn bộ thiết lập
• Áp hộp sắt vào mặt đồng khoảng 10 - 15 phút
• Sau khi làm nóng đợi một thời gian cho nguội
• Đặt PCB bằng giấy vào một cốc nước
• Sau đó, lấy giấy ra khỏi PCB bằng tay một cách cẩn thận (thực hiện từ từ)
• Sau đó quan sát nó và đảm bảo rằng nó không có khuyết tật

Bước 7: Khắc và làm sạch

Đây là một quá trình hóa học để loại bỏ đồng không mong muốn khỏi lớp bọc đồng dựa trên cách bố trí PCB. Đối với quá trình hóa học này, chúng ta cần dung dịch clorua sắt (dung dịch ăn mòn). Dung dịch hòa tan đồng không mặt nạ vào dung dịch. Vì vậy, bằng quá trình này, chúng tôi nhận được một PCB như trong bố trí PCB. Quy trình cho quá trình này được đưa ra dưới đây.

• Lấy PCB mặt nạ đã được thực hiện ở bước trước
• Lấy bột clorua sắt trong hộp nhựa và hòa tan trong nước (lượng bột xác định nồng độ, nồng độ cao hơn giúp quá trình nhanh hơn nhưng đôi khi nó làm hỏng PCB được khuyến nghị là nồng độ trung bình)
• Nhúng PCB được che vào dung dịch
• Chờ trong vài giờ (thường xuyên kiểm tra quá trình khắc đã hoàn thành hay chưa) (ánh sáng mặt trời cũng thúc đẩy quá trình)
• Sau khi hoàn thành một quá trình khắc thành công, loại bỏ mặt nạ bằng cách sử dụng giấy cát
• Làm mịn các cạnh một lần nữa
• Làm sạch PCB

Chúng tôi đã thực hiện chế tạo PCB

Bước 8: Hàn

Hàn SMD khó hơn một chút so với hàn lỗ thông thường. Các công cụ chính cho công việc này là một nhíp và một khẩu súng hơi nóng hoặc sắt hàn siêu nhỏ. Đặt súng hơi nóng ở nhiệt độ 350C. Quá nhiệt một thời gian làm hỏng các thành phần. Vì vậy, chỉ áp dụng một lượng nhiệt hạn chế cho PCB. Quy trình được đưa ra dưới đây.

• Làm sạch PCB bằng cách sử dụng chất tẩy PCB (cồn iso-propyl)
• Áp dụng hàn dán cho tất cả các miếng đệm trong PCB
• Đặt tất cả các thành phần vào miếng đệm của nó bằng cách sử dụng nhíp dựa trên sơ đồ mạch
• Kiểm tra kỹ tất cả các vị trí linh kiện có đúng hay không
• Áp dụng súng hơi nóng ở tốc độ không khí thấp (tốc độ cao gây ra sự sai lệch của các bộ phận)
• Đảm bảo rằng tất cả các kết nối đều tốt
• Làm sạch PCB bằng cách sử dụng giải pháp IPA (PCB sạch hơn)
• Chúng tôi đã thực hiện quá trình hàn thành công

Video về hàn SMD được đưa ra ở trên. Mời các bạn đón xem.

Bước 9: Lắp ráp cuối cùng

Ở bước này, tôi lắp ráp toàn bộ các bộ phận thành một sản phẩm duy nhất. Tôi đã hoàn thành PCB ở các bước trước. Ở đây tôi đặt 2 PCB vào hộp trang điểm. Ở phía trên cùng của hộp trang điểm, tôi đặt màn hình LCD. Đối với điều này, tôi sử dụng một số vít. Sau đó, tôi đặt PCB ở phần dưới cùng. Ở đây cũng sử dụng một số vít để lắp PCB vào đúng vị trí. Pin Li-ion được đặt dưới PCB chính. Công tắc điều khiển PCB được đặt phía trên pin bằng cách sử dụng băng dính hai mặt. Công tắc điều khiển PCB được lấy từ một PCB cũ của Walkman. PCB và màn hình LCD được kết nối bằng cách sử dụng dây đồng tráng men nhỏ. Đó là bởi vì nó linh hoạt hơn dây thông thường. Công tắc tắt / mở tự động được kết nối gần với mặt gập. Vì vậy, khi chúng tôi gấp mặt trên, nó sẽ làm quay máy hiện sóng. Đây là chi tiết Lắp ráp.

Bước 10: Thành phẩm

Những hình ảnh trên cho thấy thành phẩm của tôi.

Nó có khả năng đo sóng sin, sóng vuông, sóng tam giác. Quá trình chạy thử máy hiện sóng được hiển thị trong video. Hãy xem nó. Điều này rất hữu ích cho tất cả những ai thích Arduino. Tôi rất thích nó. Đây là một sản phẩm tuyệt vời. Ý kiến của bạn là gì? Hãy góp ý cho tôi.

Nếu bạn thích nó hãy ủng hộ tôi.

Để biết thêm chi tiết về mạch Vui lòng truy cập trang BLOG của tôi. Liên kết đưa ra bên dưới.

Để biết thêm các dự án thú vị, hãy truy cập trang YouTube, Tài liệu hướng dẫn và Blog của tôi.

Cảm ơn đã ghé thăm trang dự án của tôi.

Từ biệt.

Hẹn gặp lại……..