DIY-Oszilloskop-Kit - Anleitung zur Montage und Fehlerbehebung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Ich benötige sehr oft beim Entwerfen eines elektronischen Geräts ein Oszilloskop, um das Vorhandensein und die Form der elektrischen Signale zu beobachten. Bisher habe ich ein altes sowjetisches (Jahr 1988) analoges Einkanal-CRT-Oszilloskop verwendet. Es ist immer noch funktionsfähig und reicht normalerweise für die verwendeten Zwecke aus, ist jedoch sehr schwer und für einige Arbeiten außerhalb des Hauses nicht bequem. Als Ersatz suchte ich nach einer günstigen und winzigen Alternative. Eine Möglichkeit bestand darin, ein Arduino-basiertes Oszilloskop zu entwerfen, aber es hat wenige Nachteile - seine analoge Bandbreite ist ziemlich gering und immer, wenn man ein DIY-Projekt macht, erscheint das Hauptproblem - wo man all diese elektronischen Teile verstaut oder wie man ein schönes Gehäuse findet. Ich besitze keinen 3D-Drucker und für mich besteht die einzige Möglichkeit darin, auf dem Markt erhältliche Standardgehäuse zu verwenden, was nicht immer die beste Lösung ist. Um diese Probleme zu vermeiden, habe ich mich für ein DIY-Oszilloskop-Kit entschieden. Nach einiger Recherche entschied ich mich für die JYETech DSO150 Shell. Es ist sehr klein, genug leistungsstark (basierend auf dem ARM Cortex 32-Bit-Mikrocontroller STM32F103C8 - sehr nützliche Seite für diesen Chip: stm32duino), ich kann ihn in meine Tasche stecken und überall hin mitnehmen. Das Kit kann für ~ 30 USD bei Banggood, ebay oder aliexpress erworben werden.

Diese Anleitung erklärt, wie Sie das Kit richtig zusammenbauen, was Sie nicht tun sollten und wie Sie von den Problemen, die Sie erstellen könnten, sauber werden. Ich werde alle meine Montageerfahrungen in chronologischer Weise beschreiben.

Schritt 1: Was ist drin

Ich habe das Kit bestellt und nach der normalen Wartezeit von etwa einem Monat kam das Kit endlich an. Es war schön verpackt. Es enthielt zwei PCBs mit allen SMD-Bausteinen gelötet. (Wenn Sie einen solchen Bausatz bestellen, seien Sie vorsichtig - es gibt eine Version des Bausatzes, bei der die SMD-Bauteile nicht gelötet sind, und wenn Sie keine Erfahrung mit dem Löten solcher Bauelemente haben - könnte es für Sie eine große Herausforderung sein - bestellen Sie besser a Bausatz mit gelöteten). Die Qualität der Leiterplatten ist gut - alle Geräte beschriftet und leicht zu löten. Eine der Platinen ist die wichtigste - die digitale mit dem Mikrocontroller. Dort haben wir auch ein farbiges 2,4 TFT-LCD angeschlossen; das andere ist das analoge - es enthält die analoge Eingangsschaltung. Es gibt auch eine schöne Plastikbox, ein kurzes Sondenkabel und eine Montageanleitung.

Mein Rat - bevor Sie mit der Montage beginnen - lesen Sie die Anleitung. Ich habe es nicht getan und bin in Schwierigkeiten geraten.

Schritt 2: Fangen wir an…

Als ersten Schritt wird empfohlen, die Digitalplatine zu testen. Ich habe die 4 Schalter ohne Löten eingefügt. Ich habe einen 12-V-AC/DC-Adapter mit der richtigen DC-Buchse gefunden und zum Testen der Platine verwendet. Sehr großer Fehler! TU ES NICHT! Im Handbuch steht, dass die maximale Versorgungsspannung 9V betragen soll! Ich sah, dass der verwendete Linearregler AMS1117 war, der 15 V überleben muss, und ich war ruhig. OK. Beim ersten Test scheiterte es nicht. Den Film sehen.

Schritt 3: Löten…

Als erstes habe ich den Testsignalstecker gelötet. Es muss zuerst gebogen werden. Folgen Sie dem Batterieanschluss und dem Netzschalter. Danach kommt ein 4-poliger Header (J2) für den Drehgeber. Damit ist das Löten der Hauptplatine abgeschlossen.

Schritt 4: Ich bin in Schwierigkeiten

Auf der Platine befindet sich ein 0 Ohm Widerstand, der den Netzschalter überbrückt. Um den Netzschalter funktionsfähig zu machen, muss dieser Widerstand (R30) entfernt werden. Einfach gemacht! Neuer Test… Ich habe die Hauptplatine wieder versorgt (12V) und mit dem Netzschalter eingeschaltet. Der Bildschirm blieb weiß. (schau das Video). Wenige konsequente Versuche änderten nichts an der Situation. Plötzlich begann ein winziger Rauch aus dem AMS1117-Reglerchip zu steigen und das Paket explodierte. Ich habe es abgelötet und ein neues platziert (ich hatte nur wenige in meinem persönlichen Speicher zur Verfügung). Ich habe das Board wieder hochgefahren - wieder weißer Bildschirm - kein Booten. Nach 20 Sekunden kam wieder der blaue Rauch vom Reglerchip und dieser brannte wieder aus. Ich habe es von der Platine entfernt. Mit einem Ohmmeter habe ich den Widerstand zwischen der Stromleitung, die mit dem Ausgang des AMS1117-Chips verbunden ist, und der Masse gemessen. Es war null Ohm. Hier ist etwas absolut schief gelaufen. Der Vorstand war tot. Ich beschloss, herauszufinden, wo das Problem liegt. Auf der Platine befinden sich zwei Chips - der STM32F103C8 und einige serielle Speicherchips. Einer von ihnen versagte. Um zu überprüfen, welche ungewöhnliche Methode ich verwendet habe. Ich habe 3,3 V (was der normale Ausgang des AMS1117-Reglerchips sein sollte) an die Versorgungsleitung mit einer starken Stromquelle angelegt. Nach wenigen Sekunden wurde der STM32F103C8-Chip extrem heiß. Es war das Problem. Es musste von der Platine abgelötet werden. Es war eine sehr schwierige Aufgabe, da ich keine Heißluftpistole verwenden konnte - es würde alle umliegenden Geräte entlöten. Dann kam mir die Idee, den Chip durch eigene Wärme zu entlöten - ich lieferte die Platine wieder und nach einer Minute war der Chip so heiß, dass das Lot anfing zu schmelzen. Danach habe ich es mit einem kleinen Tritt auf die Unterseite des Boards entfernt. Der Chip fühlte sich einfach nach unten an. Mit Entlötdocht habe ich die Lötspuren für den Chip aufgeräumt.

Ich beschloss, zu versuchen, das Board zu reparieren. Nach dem Entfernen des defekten Chips leuchtete der LCD-Bildschirm wieder weiß.

Ich habe einige STM32F103C8-Chips von aliexpress bestellt. (4 Chips waren ~ 3 USD) und nach ein paar Wochen Wartezeit sind sie angekommen. Ich habe einen davon auf die Platine gelötet.

Jetzt muss es programmiert werden, um die Funktionalität wiederherzustellen. Wenn alle Aufgaben korrekt ausgeführt wurden, sollte alles wieder in Ordnung sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der LCD-Bildschirm beschädigt wird. Dafür gibt es auch eine Lösung - Sie können eine solche in aliexpress kaufen. Es handelt sich um ein standardmäßiges 2,4-Zoll-37-Pin-Farb-TFT-LCD mit ILI9341-Controller. Überprüfen Sie auch die Reihenfolge der Pins.

Wie Sie den STM32F103C8-Chip programmieren, wird im nächsten Schritt beschrieben.

Schritt 5: Programmierung

Der Prozess der Programmierung des ARM-Chips ist im beigefügten Dokument beschrieben.

Unter diesem Link können Sie das letzte Flash-Tool von der STM-Site herunterladen.

Auf dem Bild seht ihr mein Setup. Ich habe auch die Hex-Datei angehängt, die ich verwendet habe. Für die letzte Version können Sie die Website von JYETech besuchen. Für die USB-zu-Seriell-Kommunikation habe ich einen PL2303-basierten Konverter verwendet. FT323RL wird auch funktionieren. CH340g auch. Vor dem Programmieren der Platine müssen einige Widerstände von der Platine abgelötet werden. (siehe Dokument). Vergessen Sie nicht, sie wieder zu löten, wenn alles fertig ist. Ich hatte Glück und alles ging wieder gut. Ich fuhr mit dem Löten der analogen Platine fort.

Schritt 6: Wieder Löten

Zuerst müssen die Widerstände gelötet werden. Ich habe ein Ohmmeter verwendet, um ihren Wert anstelle des Farbcodes zu überprüfen.. An jedem gelöteten Teil habe ich eine Markierung im Handbuch angebracht, um zu wissen, wo ich mich befinde.

Danach lötete ich die Keramikkondensatoren, die Trimmkondensatoren, den Funktionsschalter, die Elektrolytkondensatoren, den BNC-Stecker, die Stiftleiste.

Schritt 7: Der Drehgeber

Es muss auf eine kleine Platine gelötet werden. Achten Sie darauf, es auf der richtigen Seite der Platine zu löten - andernfalls wird das Zielfernrohr versagen.

Schritt 8: Zusammenbauen

Jetzt sind wir bereit für den Zusammenbau.

Platzieren Sie zuerst das LCD an der dafür vorgesehenen Stelle. Ich habe die Schutzfolie vorher entfernt. Unter das Zielfernrohr habe ich einige Lagen weiches Küchenpapier gelegt. Biegen Sie das LCD-Anschluss-Flachkabel vorsichtig um und legen Sie die Hauptplatine darüber. Stecken Sie den Drehgeber in die Kopfleiste und befestigen Sie ihn mit zwei der kurzen Schrauben

Schritt 9: Abstimmung

Nun muss die analoge Platine wie auf dem Bild gezeigt eingesetzt werden. Auf diese Weise müssen einige analoge Spannungen mit einem Voltmeter überprüft werden. Beachten Sie, dass einige von ihnen von der Versorgungsspannung abhängen (ich habe das gefunden). Die in der Tabelle in Schritt 4 des Handbuchs angegebenen Spannungen werden bei einer Versorgungsspannung von 9,2 V gemessen. Danach können einige Verzerrungen des Signals (siehe Bild oben) durch Abstimmung der Trimmkondensatoren korrigiert werden. Siehe das Verfahren im Handbuch… und im angehängten Film.

Schritt 10: Zusammenbau und Abschlusstests

Nun wird die analoge Platine an der unteren Abdeckung befestigt. Beide Platinen werden durch ihre gemeinsame Stiftleistenschnittstelle miteinander verbunden. Zuerst muss die Prüfklemme eingesteckt werden. Der obere Abdeckrahmen wird aufgesetzt. Beachten Sie, dass Sie die Box nicht schließen können, wenn Sie sie nicht richtig ausrichten (siehe Abbildung oben für die richtige Ausrichtung). Das Gehäuse wird geschlossen und anschließend mit 4 Schrauben befestigt. Als letzten Schritt muss der Kunststoffknopf über die Drehgeberwelle gestülpt werden.

Jetzt ist das Zielfernrohr einsatzbereit. Es verfügt über einen internen Testsignalgenerator und dieses Signal kann für einige Anpassungen und zum Lernen verwendet werden. Die Funktionsweise der verschiedenen Knöpfe ist im Handbuch beschrieben. Das kurze Video zeigt einige der Funktionen. Einer von ihnen zeigt viele Signalparameter in Echtzeit an, was in einigen Fällen sehr nützlich sein kann.

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit und viel Glück beim Spielen. Viel Spaß mit diesem kleinen Spielzeug - Spielzeug für Erwachsene und junge Elektronikfreaks,