Категория: Инструкции
Еще с раннего детства мне хотелось владеть осциллографом. Эдакую бандуру, на которой можно посмотреть, как пульсирует электроток в розетке или устроить настоящую петлю гистерезиса на триггере Шмитта. Но все как-то не складывалось. Небольшие устройства, с понятной инструкцией и цветными дисплеями стояли, да и до сих пор стоят, весьма внушительных денег, а практической пользы, если не занимаешься активно радиолюбительским делом, от них мало. Но увлекшись в кругу семьи, сборкой при помощи пайки простеньких устройств, я наткнулся на то, что искал добрую половину своей осознанной жизни. В продаже появились адекватные наборы по сборке карманного размера цифровых осциллографов с цветным дисплеем. Да и цена на комплекты для самостоятельной пайки вполне адекватная, даже если свободных средств не так много.
Финальная, работающая версия, осциллографа DSO 138 собранного с учетом пайки SMD компонентов.
Решено — сделано. На одном из китайских сайтов заказан комплект DIY, месяц ожидания и на столе для пайки оказалась россыпь деталей. Продажа наборов для самостоятельной сборки — занятие специфическое. Ведь если неопытный покупатель, возьмет что-то сделает не так, то он впоследствии может начать обвинять поставщика во всех грехах, в частности в продаже бракованного комплекта. Но… Тут есть одна маленькая и очень интересная деталь.
Китайская компания JYE Tech долгое время промышляла на ниве изготовления комплектов для начинающих радиолюбителей. В активе у ребят солидное количество различных показометров, ужасного вида осциллографов, крупных генераторов импульсов и прочих развлекалочек для любителей разогретых паяльников (понятное дело, что паяльники для пайки, а не для того, о чем вы подумали). Но с ростом продаж и наработкой опыта, компания смогла выпустить на рынок настоящий и интересный продукт. Речь идет как раз о DSO 138, цифровом осциллографе, построенном на микропроцессоре, с цветным дисплеем и смешной ценой. Комплект оказался настолько удачным, что другие, ушлые жители Китая, начали активно подделывать популярный товар. А подделки, сами знаете, часто отличаются от оригинала в не лучшую сторону.
Похоже, что именно такую подделку я и заказал на свою голову. После нескольких дней сборки, устройство, конечно, заработало, но работало оно как-то не так, как должно. В контрольных точках напряжение отличалось от номинального, при нажатии на плату появлялся тестовый сигнал на экране, а что-то замерить осциллографом мне так и не удалось. Более того, разбираться в нагромождении деталей, выискивая и устраняя различия по номиналам или просто дефектные части было не очень интересно, поэтому была предпринята попытка номер два. Очередной комплект осциллографа DSO 138 был заказан на этот раз уже в проверенном месте. А в комплекте к нему был заказан тестер радиодеталей M328 на ATmega.
Первый вариант платы, с уже установленными SMD деталями.
Тестер оказался категорически полезным устройством, хотя его пластиковый корпус совершенно ни на что не годится. Дело в том, что все детали для DSO 138 поставляются россыпью. И разобраться в номиналах десятка резисторов без хорошего тестера очень непросто. Но резисторы — это еще полбеды, хороший мультитестер сможет показать вам сопротивление резистора, очень хороший проверит еще транзисторы. А вот с проверкой прочих элементов мультитестер уже не справится. И как раз тут на помощь приходит тестер радиодеталей, приведенный выше. Он поставляется в комплекте для самостоятельной сборки, а собирается менее, чем за час. Устройство показало себя с лучшей стороны и перед сборкой DSO 138, все поддающиеся измерениям детали были тщательнейшим образом проверены на соответствие параметрам и вообще работоспособность.
Если первый комплект DSO 138 был с уже установленными на плату SMD (детали в миниатюрном корпусе, выводы которых припаиваются к поверхности платы, не в дырочках) деталями. Но раз уж гулять, так гулять. Второй комплект был взят самый хардкорный, на плате припаяны только не поддающиеся ручной пайке кристаллы, а все остальные SMD детали нужно паять самостоятельно. Но пайки SMD опасаться не стоит. SMD паяется не сложнее, чем обычные детали.
Для пайки SMD мы применяли следующий метод: компонент размещается на плате, в местах пайки кладется небольшой огрызочек проволочного припоя с канифолью, сверху деталь придерживается тонким пинцетом, а паяльником с тонким жалом припой расплавляет и припаивает деталь к плате. Таким образом, можно паять как одному, так и с партнером, который будет помогать придерживать деталь.
Сборка остальных частей осциллографа, после того как припаяны SMD и распознаны все остальные детали, не составляет труда. К комплекту прилагается три подробных описания. Одно весьма детальное по пайке всех компонентов, по проверке полученных напряжений (обязательно прочитайте, поскольку если не выполнить все шаги, то осциллограф просто не будет работать), второе по тому, как откалибровать осциллограф и как с ним работать. Третья же инструкция прилагается к комплектам с SMD. Все инструкции на английском языке. Но любой электронный переводчик сможет вам обеспечить понимание, даже если в плане языков — медведь на ухо наступил.
Осталось только припаять выводы и переключатели.
Единственная трудность в сборке комплекта заключается в сложности пайки нелужёных выводов и ножек. В комплекте есть несколько разъемов, где ножки — это просто металл, покрытый желтым оксидом. Припаять такие детали к плате без применения хорошего флюса очень сложно. Более-менее приличный результат у нас получился только при пайке с паяльным жиром, канифоль не справлялась, но вполне вероятно, что и другие, более активные флюсы подойдут. Но в таком случае, стоит побеспокоиться об отмывке флюса с платы, а в случае с платой дисплея нужно соблюдать осторожность и не повредить растворами сам дисплей.
В комплекте к осциллографу идет обычный щуп, без множителя. Поэтому измерять можно напряжение вплоть до 50Vpp. Однако, с применением щупа с множителем 1:10, допустимо измерение напряжения до 400Vpp. Щупы подходят стандартные, поэтому можно сразу приобрести хороший. По характеристикам, прибор способен измерять частоту вплоть до 200 кГц, что вполне находится в пределах разрешающей способности использованного процессора, однако следует делать поправку, что чем выше частота, тем хуже будет результат измерений. Увы, если вам требуется высокая точность, то придется все же приглядеться к более серьезным аппаратам.
В целом, сборкой и использованием осциллографа DSO 138 я и мой сын очень довольны. За пайкой и последующими испытаниями было проведено немало интересных часов. За это время проработалась мелкая моторика, аккуратность при работе, появились новые навыки, позволяющие чувствовать себя в жизни уверенно. Могу смело рекомендовать DSO 138 DIY KIT к приобретению и последующей сборке, устройство стоит каждого рубля, который за него просят.
PS. Отрадно, что производитель, JYE Tech заботится о своих клиентах. Для осциллографов DSO 138 (а уже существует несколько аппаратных ревизий) можно скачать, в том числе и прошивки. Кроме того, компания поддерживает в активном состоянии форум. что уже само по себе удивительно, где можно поделиться вопросами и поискать ответы на своих проблемы, возникшие во время сборки осциллографа.
Related Posts
Разбираемся с Microsoft Image Composite Editor или как сделать панораму из видеофайла
Копы в юбках (The Heat)
ODBMate OM123 – портативный работающий сканер для автомобиля
Я — начало (I Origins) — 2014
Атлант расправил плечи. Забастовка. (Atlas shrugged. The Strike).
Горько 2 — 2014Не забываем скачивать книги автора. Нынче доступны:
Arduino в Украине
Набор для сборки осциллографа DSO138 с корпусом
Набор для сборки цифрового осциллографа DSO138 на микроконтроллере ARM Cortex-M3 (STM32F103C8) с 2,4-дюйма TFT дисплеем. В результате сборки Вы получите простой и надежный осциллограф, с помощъ.ю которого можно просмотреть форму сигнала, частоту, период, ширину импульса и пр. Отображаются данные Максимальные/Минимальные/Среднее/Пиковые значения амплитуды электрических сигналов. Это отличный набор как для новичков так и для опытных энтузиастов. Осциллограф имеет USB разъем для подключения к компьютеру.
Отвечаю всем сразу одним топиком. Выключатель — какой был, такой и поставил. Где показалось печатать удобнее. О гламурности думал в последнюю очередь.
Пластик покупался по причине бюджетности — жуткий цвет оказался самым дешевым. А теперь его куда-то деть надо. Жуткий цвет жуткому осциллографу!
Почему фейк — читайте тут: www.jyetech.com/Products/LcdScope/e138.php
Автор конструкции не хочет выкладывать новые прошивки для фейковых осциллографов.
Кривая пайки — извиняйте, не монтажники мы, инженеры. Не царское это дело :) Пайку на работе принято заказывать у специально обученных членов профсоюза. Ну и уверяю Вас — на работоспособности никак не сказывается.
3D printer — грешен, обладаю. Но в отличие от большинства народа первый свой принтер сделал из подручных материалов
a на нем уже вторую версию напечатал
Голь и нищебродство, так сказать. )
Файлики попробую зацепить с основному тексту, пока не осознал, можно ли их прямо на сайт загрузить или надо куда-то на сторону грузить.
Новинки продукции для радиолюбителей
Продолжение небольшой серии обзоров о всяких самодельных вещах для начинающих радиолюбителей. Скажу сразу, это конечно не Тектроникс, и даже не DS203, но по своему интересная штучка, хоть по сути и игрушка. Обычно перед тестами сначала вещь разбирают, здесь сначала надо собрать
На мой взгляд, осциллограф это «глаза» радиолюбителя. Этот прибор редко обладает высокой точностью, в отличие от мультиметра, но позволяет увидеть процессы в динамике, т.е. в «движении».
Иногда такой секундный «взгляд» может помочь больше, чем день ковыряния с тестером.
Несколько лет назад я на некоторых форумах встречал попытки (порой удачные) разработать самодельный осциллограф. Конструктор конечно проще их и слабее по техническим характеристикам, но могу сказать с уверенностью, собрать его сможет даже школьник. Разработан этот конструктор фирмой jyetech. Страничка этого прибора на сайте производителя.
Прислали конструктор в обычном пакетике с защелкой, правда довольно плотном. Как по мне, то для такого набора очень не помешала бы красивая упаковка. Не с целью защиты от повреждений, а с целью внешней эстетики. Ведь вещь должна быть приятной уже даже на этапе распаковки, ведь это конструктор. Ладно, смотрим на цену и прощаем.
В пакете находилось:
Технические характиристики устройства очень скромные, как по мне это скорее обучающий набор, чем измерительный прибор, хотя и при помощи даже этого прибора можно проводить измерения, пусть и простые.
Также в комплект входит подробная цветная инструкция на двух листах.
В инструкции расписана последовательность сборки, калибровки и краткое руководство по использованию. Единственный минус, это все на английском, но картинки сделаны понятно, потому даже в таком варианте большая часть будет понятна. В инструкции даже обозначены позиционные места элементов и сделаны «чекбоксы», где надо ставить галочку после завершения определенного этапа. Очень продуманно.
Отдельным листом идет табличка со списком SMD компонентов.
Стоит отметить, что существует как минимум два варианта устройства. На первой исходно распаян только микроконтроллер, на втором распаяны все SMD компоненты. Первый вариант рассчитан на чуть более опытных пользователей. В моем обзоре учавствует именно такой вариант, о существовании второго варианта я узнал позже.
Печатная плата двухсторонняя, красного цвета. Сверху нанесена маска с обозначением элементов, одна часть элементов обозначена полностью, вторая имеет только позиционный номер по схеме. С обратной стороны маркировки нет, есть только обозначение перемычек и наименование модели устройства.
Плата покрыта маской, причем маска очень прочная (невольно пришлось проверить), на мой взгляд то что надо именно для начинающих, так как тяжело что то повредить в процессе сборки.
Как я выше писал, на плате предустановлен микроконтроллер STM32F103C8. Это 32 битный микроконтроллер, базирующийся на ARM 32-bit Cortex™-M3 ядре. Максимальная частота работы 72МГц, также он имеет 2 x 12-bit, 1 μs АЦП.
Дислей упакован в мягкий материал, как оказалось, он не скользит, потому болтаться в пакете не будет, а печатная плата защищает его от повреждений при транспортировке. Но все равно, я считаю что нормальная упаковка не помешала бы. В устройстве применен 2.4 дюйма TFT LCD индикатор со светодиодной подсветкой. Разрешение экрана 320х240 пикселей.
Также в комплект входит небольшой кабель. Для подключения к осциллографу применен стандартный BNC разъем, на втором конце кабеля пара «крокодилов». Кабель средней мягкости, «крокодилы» довольно большие.
Процесс сборки описывать не буду - инструкция достаточно информативная, проблем со сборкой не возникло. Все, можно подавать питание и проверять
Кстати, один из диодов на плате, служит для защиты электроники от неправильного подключения питания, со стороны разработчика это полезный шаг, так как спалить плату неправильной полярностью можно в секунду. На плате указано питание 9 Вольт, но при этом оговорен диапазон до 12 Вольт. В тестах я питал плату от 12 Вольт блока питания, но попробовал и от двух последовательно соединенных литиевых аккумуляторов, разница была только в чуть меньшей яркости подсветки экрана, думаю что применив стабилизатор 5 Вольт с низким падением и убрав защитный диод (или подключив его параллельно питанию и установив предохранитель), можно вполне спокойно питать плату от двух литиевых аккумуляторов. Как вариант, использовать преобразователь питания 3.7-5 Вольт.
Чуть не забыл, несколько слов о назначении переключателей и кнопок.
Слева расположены три трехпозиционных переключателя.
Верхний переключает режим работы входа.
Заземлен
Режим работы без учета постоянной составляющей, или АС, или режим работы с закрытым входом. Хорошо подходит для измерения переменного тока.
Режим работы с возможностью измерения постоянного тока, или режим работы с открытым входом. Позволяет проводить измерения с учетом постоянной составляющей напряжения.
Второй и третий переключатели позволяют выбрать масштаб по оси напряжения. Если выбран 1 Вольт, то это означает, что в этом режиме размах в одну масштабную клетку экрана будет равен напряжению в 1 Вольт.
При этом средний переключатель позволяет выбрать напряжение, а нижний множитель, потому при помощи трех переключателей можно выбрать девять фиксированных уровней напряжения от 10мВ до 5 Вольт на клетку.
Справа расположены кнопки управления режимами развертки и режима работы.
Описание кнопок сверху вниз.
1. При коротком нажатии включает режим HOLD, т.е. фиксация показаний на дисплее. при длинном (более 3 секунд) включает или выключает режим цифрового вывода данных параметра сигнала, частоту, период, напряжения.
2. Кнопка увеличения выбранного параметра
3. Кнопка уменьшения выбранного параметра.
4. Кнопка перебора режимов работы.
Управление временем развертки, диапазон от 10мкс до 500сек.
Выбор режима работы триггера синхронизации, Авто, нормальный и ждущий.
Режим захвата сигнала синхронизации триггером, по фронту или тылу сигнала.
Выбор уровня напряжения захвата сигнала триггера синхронизации.
Прокрутка осциллограммы по горизонтали, позволяет просмотреть сигнал «за пределами экрана»
Установка позиции осциллограммы по вертикали, помогает при измерении напряжений сигнала и когда осциллограмма не влазит на экран…
Кнопка сброса, просто перезагрузка осциллографа, как выяснилось иногда бывает очень удобна.
Рядом с кнопкой есть зеленый светодиод, он моргает когда осциллограф синхронизировался.
Все режимы при выключении прибора запоминаются и включается он потом в том режиме, в котором его выключили.
Еще на плате есть разъем USB, но как я понял, он в этом варианте не используется, при подключении к компьютеру выдает что обнаружено неизвестное устройство. Также есть контакты для перепрошивки устройства.
Все режимы, выбранные кнопками или переключателями, дублируются на экране осциллографа. Настройка прибора очень проста, помогает в этом встроенный генератор. Скорее всего при подключении к встроенному генератору прямоугольных импульсов вы увидите следующую картину, вместо ровных прямоугольников будет либо «завал» угла верха/низа, вниз или вверх.
Корректируется это вращением подстроечных конденсаторов.
Конденсаторов два, в режиме 0.1 Вольта подстраиваем С4, в режиме 1 Вольт соответственно С6. В режиме 10мВ корректировка не производится.
Мое мнение. Скажу коротко, был бы у меня в детстве такой конструктор, я был бы наверное очень счастлив, даже несмотря на его недостатки.
А если длинно, то конструктор приятно порадовал, я считаю его хорошей базой как в получении опыта сборки и наладки электронного устройства, так и в опыте работы с очень важным для радиолюбителя прибором — осциллографом. Пусть простым, пусть без памяти и с низкой частотой, но это куда лучше возни с аудиокартами. Как серьезный прибор считать его конечно нельзя, но он таким и не позиционируется, а как конструктор, более чем. Зачем я заказал этот конструктор? Да просто было интересно, ведь все мы любим игрушки
http://kazus.ru/forums/showthread.php?p=1035226#post1035226
Vertical
Number of Channel: 1
Analog Bandwidth: 0 — 3MHz
Sensitivity: 10mV/Div — 5V/Div
Resolution: 8-bit
Input Impedance: 1M ohm
Maximum Input voltage: 50Vpk (for 1X probe) and 400Vpk (for 10X probe)
Coupling: DC, AC, GND
Horizontal
Max Real-time Sampling Rate: 2MSps
Max Equivalent-Time Sampling Rate: 20MSps
Timebase: 0.5us/Div — 10m(minute)/Div
Record Length: 256, 512, and 1024 variable
Run/Hold Modes: one button switchable
Trigger
Trigger Modes: Auto, Normal, Single
Trigger Types: Rising/falling edge
Trigger Position: 0% — 100% of capture buffer adjustable
Trig Point Indicator: Yes
Test Signal Generator
Frequency adjustable from 1Hz — 100KHz (41 frequencies)
Amplitude adjustable among 0.3V, 1V, 3V, and 5V
Other Features
Save captured waveform to EEPROM and recall after power outage
Upload screen display as bitmap file
Upload waveform as CSV file
USB connection for data transfer and firmware upgrade
Rotary encoder for quick parameter setting
Display
2-inch 128 X 64 black-and-white dot-matrix LCD
Backlight ON/OFF control
Contrast adjustable
Power Supply
3.7V Li-ion battery/USB
Supply Current: 300mA @ 3.7V(LCD backlight ON, typical).
Built-in charger
Physical
Dimension: 140mm X 70mm X 30mm
Weight: 120 gram (not including battery and probe)
Прибор пришел в симпатичной коробочке
В коробке корпус, плата, щуп и USB провод, две «мурзилки» на английском языке и несколько пакетиков с кучей деталек.
Глядя на множество деталек я вновь перенсся в далекие 80-90, когда покупал всяческие наборы для самостоятельной сборки усилителей и часов.
Тимофей вполне разделил мою радость
Надо отдать должное китайским производителям, самые сложные детали — два микроконтроллера ATmega 64, Atmega 48 и высокоскоростную АЦП TLC5510, а также другие SMD компоненты — они уже припаяли к плате.
Еле еле дождался свободного вечера чтобы приступить к сборке
Сборка прибораАлгоритм сборки такой. Берем «мурзилку» — мануал на сборке.
Там имеется перечень всех деталей с названиями и номиналами. Находим очередную детальку
Находим по номиналу ее обозначение по инструкции, затем припаиваем к плате. На плате все название подписаны, А у тех элементов, у которых соблюдается полярность или больше двух выводов — есть рисунок монтажа.
Начну ка я с резисторов. Померить тестером сопротивление мне проще, чем определять цветовые полоски. Непонятна логика китайцев — некоторые резисторы уже стояли на плате в SMD исполнении, а некоторые нужно было паять.
После резисторов пошли конденсаторы, индуктивности, диоды и транзисторы
Деталек на плате все больше, а в коробочке все меньше
Кроме отдельных деталек в комплекте шли пять платок:
Сперва я опять меня поставила в тупик китайская логика — но почему не сделать все на одной плате. Но разбираясь в инструкциях я понял, ведь легким движением руки (не доложив несколько платок), можно продавать данный набор без USB или батарейного питания. К счастью, у меня пришел «полный комплект», то есть осциллограф в максимальной конфигурации.
Для припаивания плат в вертикальном состоянии китайцы положили специальный акриловый шиблончик:
Все платки благополучно припаяны, но в следующий раз я бы слегка изменил порядок сборки, так как динамик сильно мешал припаиванию платки USB
К слову сказать, что энкодер и три переключателя вставлены в плату, но не припаяны, их тоже нужно не забыть припаять.
Осталось припаять дисплей на 2мм гребенку
На всякий случай припаял два разъема ICSP для внутрисхемного программирования обоих микроконтроллеров, как потом выяснилось, зря, так как места для аккумулятора с ними стало значительно меньше.
Теперь плату можно вставить в корпус. Готовый корпус — это просто счастье. Аккуратные отверстия, которые полностью на своих местах.
Аккумулятор в комплект не входил, но это не беда, литиевые батареи, вполне еще рабочие, остаются от старых телефонов, фотиков и других гаджетов.
Нахожу батарею, которую удалось таки впихнуть между двумя ICSP разъемов подогнув конденсаторы.
Осталось установить в гнезда и припаять разъемы для щупов
Как хорошо иметь дело с готовыми корпусами. Все подходит идеально и прибор имеет вполне законченный вид.
Включаю — не работает. Нет ни так — НЕ РАБОТАЕТ! Как же так детали проверил, все вставил на место. Все должно работать.
Оказывается, прибор нужно «запустить» и вообще неплохо бы прочить инструкцию
О том как я запустил осциллограф и обзор его работы — следующая статья
