Pocket Signal Visualizer (Osiloskop Saku): 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Halo semuanya, Kita semua melakukan banyak hal setiap hari. Untuk setiap pekerjaan ada di mana membutuhkan beberapa alat. Itu untuk membuat, mengukur, finishing dll. Jadi untuk pekerja elektronik, mereka membutuhkan alat seperti solder, multimeter, osiloskop, dll. Dalam daftar ini osiloskop adalah alat utama untuk melihat sinyal dan mengukur karakteristiknya. Tapi masalah utama dengan osiloskop adalah berat, kompleks dan mahal. Jadi ini membuat, menjadi impian bagi pemula elektronik. Jadi dengan proyek ini saya mengubah seluruh konsep osiloskop dan membuat yang lebih kecil yang terjangkau untuk pemula. Artinya disini saya membuat osiloskop kecil portabel berukuran saku yang diberi nama “Pocket Signal Visualizer “. Ini memiliki layar TFT 2,8 untuk menarik sinyal di input dan sel Li-ion untuk membuatnya menjadi portabel. Ia mampu melihat hingga 1MHz, sinyal amplitudo 10V. Jadi ini bertindak sebagai skala kecil versi osiloskop profesional asli kami. Osiloskop saku ini membuat semua orang dapat mengakses osiloskop.

Bagaimana itu ? Apa pendapat Anda ? Komentari saya.

Untuk detail lebih lanjut tentang proyek ini, kunjungi BLOG saya, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Proyek ini mendapatkan inisiasi dari proyek serupa di situs web yang diberikan bernama bobdavis321.blogspot.com

Perlengkapan

• Mikrokontroler ATMega 328
• Chip ADC TLC5510
• 2.8" layar TFT
• sel li-ion
• IC yang diberikan dalam diagram sirkuit
• Kapasitor, resistor, dioda, dll diberikan dalam diagram rangkaian
• Tembaga berpakaian, kawat solder
• Kabel tembaga berenamel kecil
• Push butt switch dll.

Untuk daftar detail komponen, amati diagram rangkaian. Gambar diberikan pada langkah berikutnya.

Langkah 1: Alat Penting

Di sini proyek terutama terkonsentrasi pada sisi elektronik. Jadi alat yang paling banyak digunakan adalah alat elektronik. Alat yang saya gunakan diberikan di bawah ini. Anda memilih alat favorit Anda.

Besi solder mikro, stasiun pematrian SMD, Multi-meter, Oscilloscope, Pinset, obeng, tang, gergaji besi, file, bor tangan, dll.

Gambar alat diberikan di atas.

Langkah 2: Paket Lengkap

Rencana saya adalah membuat osiloskop saku portabel, yang mampu menampilkan semua jenis gelombang. Pertama saya siapkan PCB dan kemudian dimasukan ke dalam enclosure. Untuk enklosur saya menggunakan kotak make-up kecil yang bisa dilipat. Properti yang dapat dilipat meningkatkan fleksibilitas perangkat ini. Layar ada di bagian pertama dan papan serta kontrol beralih di paruh berikutnya. PCB dibagi menjadi dua bagian sebagai PCB ujung pelepah dan PCB utama. Osiloskop adalah yang dapat dilipat, jadi saya menggunakan sakelar ON/OFF otomatis untuk itu. Ini AKTIF ketika terbuka dan secara otomatis OFF ketika ditutup. Sel Li-ion ditempatkan di bawah PCB. Ini adalah rencana saya. Jadi pertama saya membuat dua PCB. Semua komponen yang digunakan adalah varian SMD. Ini mengurangi ukuran PCB secara drastis.

Langkah 3: Diagram Sirkuit

Diagram rangkaian lengkap diberikan di atas. Ini dibagi menjadi dua sirkuit terpisah sebagai ujung-ujung dan PCB utama. Sirkuitnya kompleks, karena mengandung banyak IC dan komponen pasif lainnya. Pada bagian ujung komponen utama adalah sistem atenuasi input, multiplexer pemilihan input dan buffer input. Input attenuator digunakan untuk mengubah tegangan input yang berbeda menjadi tegangan output yang diinginkan untuk osiloskop, sehingga osiloskop ini mampu bekerja pada berbagai tegangan input. Itu dibuat dengan menggunakan pembagi potensial resistif dan kapasitor dihubungkan paralel ke setiap resistor untuk meningkatkan respons frekuensi (atenuasi kompensasi). Multiplexer pemilihan input bekerja seperti sakelar putar untuk memilih satu input dari input yang berbeda dari attenuator tetapi di sini input multiplexer dipilih oleh data digital dari prosesor utama. Buffer digunakan untuk meningkatkan daya sinyal input. Ini dirancang dengan menggunakan op-amp dalam konfigurasi pengikut tegangan. Ini mengurangi efek pemuatan sinyal karena bagian yang tersisa. Ini adalah bagian utama dari ujung pelepah.

Untuk lebih jelasnya, kunjungi BLOG saya, PCB utama berisi sistem pemrosesan digital lainnya. Ini terutama berisi pengisi daya Li-ion, sirkuit perlindungan Li-ion, konverter boost 5V, generator tegangan -ve, antarmuka USB, ADC, jam frekuensi tinggi, dan pengontrol mikro utama. Rangkaian pengisi daya Li-ion digunakan untuk mengisi daya sel Li-ion dari ponsel lama dengan cara yang efisien dan cerdas. Ini menggunakan IC TP 4056 untuk mengisi daya sel dari 5V dari port micro-USB. Sudah dijelaskan secara detail di BLOG saya sebelumnya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html. Berikutnya adalah rangkaian proteksi Li-ion. Ini digunakan untuk melindungi Sel dari korsleting, pengisian berlebih, dll. Ini dijelaskan di salah satu BLOG saya sebelumnya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html. Berikutnya adalah konverter boost 5V. Ini digunakan untuk mengubah tegangan sel 3,7 V menjadi 5V untuk kerja sirkuit digital yang lebih baik. Detail rangkaian sudah saya jelaskan di BLOG saya sebelumnya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html. Generator tegangan -ve digunakan untuk menghasilkan tegangan -ve 3.3V untuk kerja op-amp. Ini dihasilkan dengan menggunakan sirkuit pompa muatan. Ini dirancang dengan menggunakan IC 555. Ini dihubungkan sebagai osilator untuk mengisi dan melepaskan kapasitor di sirkuit pompa muatan. Ini sangat baik untuk aplikasi arus rendah. Antarmuka USB menghubungkan PC dengan pengontrol mikro osiloskop kami untuk modifikasi firmware. Ini berisi IC tunggal untuk proses ini bernama CH340. ADC mengubah sinyal analog input ke bentuk digital yang sesuai untuk mikrokontroler. IC ADC yang digunakan disini adalah TLC5510. Ini adalah ADC tipe semi-flash berkecepatan tinggi. Ini mampu bekerja pada tingkat pengambilan sampel yang tinggi. Rangkaian clock frekuensi tinggi ini bekerja pada frekuensi 16 MHz. Ini memberikan sinyal clock yang diperlukan untuk chip ADC. Ini dirancang dengan menggunakan IC gerbang NOT dan kristal 16 MHZ dan beberapa komponen pasif. Ini menjelaskan rinci dalam BLOG saya, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html. Mikrokontroler utama yang digunakan disini adalah mikrokontroler ATMega328 AVR. Ini adalah jantung dari sirkuit ini. Ini menangkap dan menyimpan data dari ADC. Kemudian drive layar TFT untuk menampilkan sinyal input. Sakelar kontrol input juga terhubung ke ATMega328. Ini adalah pengaturan perangkat keras dasar.

Untuk detail lebih lanjut tentang rangkaian dan desainnya, kunjungi BLOG saya, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

Langkah 4: Desain PCB

Disini saya hanya menggunakan komponen SMD untuk keseluruhan rangkaian. Jadi desain dan proses selanjutnya sedikit rumit. Di sini diagram sirkuit dan tata letak PCB dibuat dengan menggunakan platform online EasyEDA. Ini adalah platform yang sangat bagus yang berisi semua pustaka komponen. Kedua PCB dibuat secara terpisah. Ruang yang tidak terpakai di PCB ditutupi dengan koneksi ground line untuk menghindari masalah kebisingan yang tidak diinginkan. Ketebalan jejak tembaga sangat kecil, Jadi gunakan printer berkualitas baik untuk mencetak tata letak, jika tidak, beberapa jejak mendapatkan diskontinuitas. Prosedur langkah bijaksana diberikan di bawah ini,

• Cetak desain PCB (2/3 eksemplar) ke dalam kertas foto/glossy (gunakan printer kualitas bagus)
• Pindai tata letak PCB untuk setiap diskontinuitas dalam jejak tembaga
• Pilih tata letak PCB yang baik yang tidak memiliki cacat
• Potong tata letak menggunakan Gunting

File desain tata letak diberikan di bawah ini.

Langkah 5: Persiapan Berpakaian Tembaga

Untuk pembuatan PCB saya menggunakan satu sisi berlapis tembaga. Ini adalah bahan baku utama pembuatan PCB. Jadi pilihlah yang berbalut tembaga berkualitas baik. Prosedur langkah-bijaksana diberikan di bawah ini,

• Ambil pakaian berlapis tembaga berkualitas baik
• Tandai dimensi tata letak PCB di lapisan tembaga menggunakan spidol
• Potong lapisan tembaga melalui tanda menggunakan pisau gergaji besi
• Ratakan tepi tajam PCB menggunakan kertas amplas atau file
• Bersihkan sisi tembaga menggunakan amplas dan bersihkan debunya

Langkah 6: Transfer Nada

Di sini, di langkah ini, kami mentransfer tata letak PCB ke dalam lapisan tembaga menggunakan metode perpindahan panas. Untuk metode perpindahan panas saya menggunakan kotak besi sebagai sumber panas. Prosedur diberikan di bawah ini,

• Pertama-tama tempatkan tata letak PCB di lapisan tembaga dengan orientasi di mana tata letak menghadap ke sisi tembaga
• Perbaiki tata letak pada posisinya dengan menggunakan kaset
• Tutupi seluruh pengaturan menggunakan kertas putih
• Oleskan kotak besi ke sisi tembaga selama sekitar 10-15 menit
• Setelah dipanaskan tunggu beberapa saat hingga dingin
• Masukkan PCB dengan kertas ke dalam cangkir air
• Kemudian keluarkan kertas dari PCB menggunakan tangan dengan hati-hati (dilakukan secara perlahan)
• Kemudian amati dan pastikan tidak ada cacat

Langkah 7: Etsa dan Pembersihan

Ini adalah proses kimia untuk menghilangkan tembaga yang tidak diinginkan dari lapisan tembaga berdasarkan tata letak PCB. Untuk proses kimia ini kita membutuhkan larutan besi klorida (larutan etsa). Solusinya melarutkan tembaga yang tidak tertutup ke dalam larutan. Jadi dengan proses ini kita mendapatkan PCB seperti pada layout PCB. Prosedur untuk proses ini diberikan di bawah ini.

• Ambil PCB bertopeng yang dilakukan pada langkah sebelumnya
• Ambil bubuk besi klorida dalam kotak plastik dan larutkan dalam air (jumlah bubuk menentukan konsentrasi, konsentrasi yang lebih tinggi mengikat proses tetapi kadang-kadang merusak PCB yang direkomendasikan adalah konsentrasi sedang)
• Benamkan PCB bertopeng dalam larutan
• Tunggu beberapa jam (periksa secara teratur apakah etsa sudah selesai atau belum) (sinar matahari juga mempercepat prosesnya)
• Setelah menyelesaikan etsa yang berhasil, lepaskan topeng dengan menggunakan kertas pasir
• Ratakan bagian tepinya lagi
• Bersihkan PCBnya

Kami melakukan pembuatan PCB

Langkah 8: Menyolder

Penyolderan SMD sedikit lebih sulit daripada penyolderan lubang biasa. Alat utama untuk pekerjaan ini adalah pinset dan pistol udara panas atau besi solder mikro. Atur hot air gun pada suhu 350C. Selama pemanasan beberapa waktu merusak komponen. Jadi hanya menerapkan panas dalam jumlah terbatas ke PCB. Prosedurnya diberikan di bawah ini.

• Bersihkan PCB dengan menggunakan pembersih PCB (iso-propil alkohol)
• Oleskan pasta solder ke semua bantalan di PCB
• Tempatkan semua komponen ke padnya menggunakan pinset berdasarkan diagram sirkuit
• Periksa kembali semua posisi komponen sudah benar atau tidak
• Terapkan pistol udara panas pada kecepatan udara rendah (kecepatan tinggi menyebabkan misalignment komponen)
• Pastikan semua koneksi baik
• Bersihkan PCB dengan menggunakan solusi IPA (PCB cleaner)
• Kami melakukan proses penyolderan dengan sukses

Video tentang penyolderan SMD diberikan di atas. Silakan menontonnya.

Langkah 9: Perakitan Akhir

Di sini, di langkah ini saya merakit seluruh bagian menjadi satu produk. Saya menyelesaikan PCB di langkah sebelumnya. Di sini saya menempatkan 2 PCB ke dalam kotak rias. Di sisi atas kotak riasan saya letakkan layar LCD. Untuk ini, saya menggunakan beberapa sekrup. Kemudian saya menempatkan PCB di bagian bawah. Di sini juga digunakan beberapa sekrup untuk memasang PCB pada tempatnya. Baterai Li-ion ditempatkan di bawah PCB utama. Saklar kontrol PCB ditempatkan di atas baterai dengan menggunakan pita dua sisi. Sakelar kontrol PCB didapat dari PCB Walkman lama. PCB dan layar LCD dihubungkan dengan menggunakan kabel tembaga berenamel kecil. Hal ini karena lebih fleksibel dari kawat biasa. Sakelar hidup/mati otomatis terhubung di dekat sisi lipat. Jadi ketika kita melipat sisi atas itu mematikan osiloskop. Ini adalah rincian Perakitan.

Langkah 10: Produk Jadi

Gambar di atas menunjukkan produk jadi saya.

Ia mampu mengukur gelombang sinus, persegi, segitiga. Uji coba osiloskop ditampilkan dalam video. Awas. Ini sangat berguna untuk semua orang yang menyukai Arduino. Saya sangat menyukainya. Ini adalah produk yang luar biasa. Apa pendapat Anda? Silakan komentar saya.

Jika Anda menyukainya, tolong dukung saya.

Untuk rincian lebih lanjut tentang sirkuit Silakan kunjungi halaman BLOG saya. Tautan yang diberikan di bawah ini.

Untuk proyek yang lebih menarik, kunjungi halaman YouTube, Instructables, dan Blog saya.

Terima kasih telah mengunjungi halaman proyek saya.

Selamat tinggal.

Sampai jumpa lagi……..