Özümü PSLab qurmaq: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Elektronika laboratoriyasında məşğul gün eh?

Dövrlərinizdə heç bir problem yaşamadınızmı? Hata ayıklamaq üçün bir çox metr və ya bir osiloskop, bir dalğa generatoru və ya xarici dəqiq bir enerji mənbəyi və ya bir məntiq analizatoru istədiyinizi bilirdiniz. Ancaq bu bir hobbi layihədir və bunun kimi bahalı alətlərə yüzlərlə dollar xərcləmək istəmirsiniz. Yuxarıdakı bütün dəsti saxlamaq üçün çox yer tutur. 20-30 metr dəyərində bir çox metr ilə nəticələnə bilərsiniz, ancaq dövrəni düzəltmək həqiqətən yaxşı bir iş deyil.

Nə desəm, osiloskopun, çox metrli, məntiqi analizatorlu, dalğalı generatorlu və enerji mənbəyinin bütün funksiyalarını təmin edən açıq mənbəli bir aparat var və bu sizə yüzlərlə dollara başa gəlməyəcək. doldurmaq üçün bütün masanı götürmək. FOSSASIA açıq mənbə təşkilatı tərəfindən PSLab cihazıdır. Rəsmi veb saytı https://pslab.io/ və aşağıdakı mənbələrdən açıq mənbə depolarında tapa bilərsiniz;

• Avadanlıq sxemləri:
• MPLab Firmware:
• Masaüstü tətbiqi:
• Android tətbiqi:
• Python Kitabxanaları:

Təchizat və proqram təminatı anbarlarını saxlayıram və cihazı və ya başqa bir şeyi istifadə edərkən hər hansı bir sualınız varsa, mənə müraciət etməkdən çekinmeyin.

PSLab bizə nə verir?

Arduino Mega form faktoruna malik bu kompakt cihaz bir çox xüsusiyyətə malikdir. Başlamadan əvvəl, Mega form faktorunda hazırlanmışdır ki, bunu heç bir problem olmadan öz xülya Arduino Mega korpusuna qoyasınız. İndi spesifikasiyalara baxaq (orijinal aparat anbarından çıxarılıb);

• 4 kanallı, 2MSPS-ə qədər osiloskop. Proqramın seçilə bilən gücləndirmə mərhələləri
• Proqramlaşdırıla bilən qazanclı 12 bitlik Voltmetr. Giriş +/- 10 mV ilə +/- 16 V arasında dəyişir
• 3x 12-bit Programlanabilir gərginlik mənbələri +/- 3.3 V, +/- 5V, 0-3 V
• 12 bit proqramlaşdırıla bilən cərəyan mənbəyi. 0-3.3 mA
• 4 Kanal, 4 MHz, Məntiq Analizatoru
• 2x Sinus/Üçbucaqlı dalğa generatorları. 5 Hz -dən 5 KHz -ə qədər. SI1 üçün manuel amplituda nəzarət
• 4x PWM generatorları. 15 nS qətnamə. 8 MHz -ə qədər
• Kapasitans Ölçülməsi. pF -uF aralığında
• Accel/gyros/rütubət/temperatur modulları üçün I2C, SPI, UART məlumat avtobusları

İndi bu cihazın nə olduğunu bildikdən sonra, necə quracağımızı görək.

Addım 1: Sxemlərdən başlayaq

Açıq Mənbə aparatı Açıq Mənbə proqramı ilə gedir:)

Bu layihə mümkün olduqda açıq formatlardadır. Bunun bir çox üstünlükləri var. Hər kəs proqramı pulsuz yükləyib sınaya bilər. Hər kəsin xüsusi bir proqram almaq üçün maddi gücü yoxdur, buna görə də bu işi hələ də yerinə yetirmək mümkün olur. Beləliklə, sxemlər KiCAD ilə hazırlanmışdır. İstədiyiniz proqramı istifadə etməkdə sərbəstsiniz; sadəcə əlaqələri düzgün qurun. GitHub anbarı, https://github.com/fossasia/pslab-hardware/tree/m… ünvanındakı sxemlər üçün bütün mənbə fayllarını ehtiva edir və əgər KiCAD ilə getmək istəsəniz, dərhal anbarı klonlaya və mənbəyə sahib ola bilərik. Linux terminal pəncərəsinə aşağıdakı əmri yazaraq özümüzə.

$ git klonu

Və ya konsol əmrləri ilə tanış deyilsinizsə, bu linki bir brauzerə yapışdırın və bütün mənbələri olan zip faylını yükləyəcək. Şematik faylların PDF versiyasını aşağıda tapa bilərsiniz.

Şematik bir çox IC, rezistor və kondansatör ehtiva etdiyi üçün bir az mürəkkəb görünə bilər. Mən burda olanları sənə göstərəcəyəm.

İlk səhifənin ortasında bir PIC mikro nəzarətçi var. Cihazın beyni budur. I/O pinlərindən elektrik siqnallarını hiss etmək üçün bir neçə OpAmps, bir Crystal və bir neçə rezistor və kondansatör ilə bağlıdır. PC və ya cib telefonu ilə əlaqə MCP2200 IC olan UART körpüsü vasitəsilə həyata keçirilir. Cihazın arxasındakı bir ESP8266-12E çipi üçün də bir açılış açarı var. Cihaz +/- 16 V-ə qədər gedə bilən osiloskop kanallarını dəstəkləyə biləcəyi üçün sxemlərdə bir gərginlik ikiqat artırıcısı və bir gərginlik çevirici IC-ləri də olacaq.

Sxem tamamlandıqdan sonra növbəti addım əsl PCB qurmaqdır …

Addım 2: Şemanı Layihəyə çevirmək

Tamam bəli, bu bir qarışıqlıqdır, elə deyilmi? Bunun səbəbi yüzlərlə kiçik komponentin kiçik bir lövhədə, xüsusən də Arduino Mega ölçüsündə kiçik bir lövhənin bir tərəfində yerləşdirilməsidir. Bu lövhə dörd qatdan ibarətdir. Bu qədər qat daha yaxşı iz bütövlüyünə malik olmaq üçün istifadə edilmişdir.

Lövhənin ölçüləri Arduino Mega kimi dəqiq olmalıdır və pin başlıqları Meqanın sancaqlarının olduğu yerlərə yerləşdirilir. Ortada, proqramçını birləşdirmək üçün pin başlıqları və Bluetooth modulu var. Doğru siqnal səviyyələrinin düzgün əlaqələrə çatdığını yoxlamaq üçün yuxarıda və aşağıda dörd test nöqtəsi var.

Bütün ayaq izləri idxal edildikdən sonra ilk şey mikro nəzarətçini mərkəzə yerləşdirməkdir. Sonra birbaşa mikro nəzarətçi ilə əlaqəli olan rezistorları və kondansatörləri əsas IC-nin ətrafına qoyun və sonra son komponenti qoyana qədər irəliləyin. Həqiqi marşrutlaşdırmadan əvvəl kobud bir marşrutlaşdırma aparmaq daha yaxşıdır. Burada komponentləri düzgün aralıqlarla səliqəli şəkildə düzəltmək üçün daha çox vaxt sərf etdim.

Növbəti addım olaraq, ən vacib material hesabına nəzər salaq.

Addım 3: PCB və Materiallar Sifarişi

Sənəd materialını əlavə etdim. Əsasən aşağıdakı məzmunu ehtiva edir;

1. PIC24EP256GP204 - Mikro nəzarətçi
2. MCP2200 - UART körpüsü
3. TL082 - OpAmps
4. LM324 - OpAmps
5. MCP6S21 - Nəzarət olunan OpAmp əldə edin
6. MCP4728 - Rəqəmsaldan Analog Dönüştürücü
7. TC1240A - Gərginlik çeviricisi
8. TL7660 - Gərginlik ikiqat
9. 0603 ölçülü rezistorlar, kondansatörlər və induktorlar
10. 12MHz SMD Kristalları

PCB sifarişi verərkən aşağıdakı parametrlərə malik olduğunuzdan əmin olun

• Ölçülər: 55mm x 99mm
• Qatlar: 4
• Material: FR4
• Qalınlığı: 1,6 mm
• Minimum İz Aralığı: 6 mil
• Minimum Delik Ölçüsü: 0.3mm

Addım 4: Məclisdən başlayaq

PCB hazır olduqda və komponentlər gəldikdə, montajla başlaya bilərik. Bunun üçün daha asan bir trafaretə sahibik ki, proses daha asan olsun. Əvvəlcə şablonu yastıqlarla hizalayın və lehim pastası tətbiq edin. Sonra komponentləri yerləşdirməyə başlayın. Buradakı video, komponentləri yerləşdirməyimin vaxt keçməmiş bir versiyasını göstərir.

Hər bir komponent yerləşdirildikdə, SMD yenidən işləmə stansiyasından istifadə edərək yenidən lehimləyin. Lövhəni çox qızdırmadığınızdan əmin olun, çünki komponentlər sıx istilər qarşısında uğursuz ola bilər. Həm də dayanmayın və dəfələrlə edin. Komponentlərin soyumasına və sonra isinməsinə icazə verdiyiniz üçün bir süpürgə ilə bunu edin, həm komponentlərin, həm də PCB -nin struktur bütövlüyünü pozacaq.

Addım 5: Firmware yükləyin

Montaj tamamlandıqdan sonra, növbəti addım firmware-ni mikro nəzarətçiyə yazmaqdır. Bunun üçün bizə lazımdır;

• PICKit3 Proqramçısı - Firmware yükləmək üçün
• Kişidən kişiyə keçid telləri x 6 - Proqramçını PSLab cihazı ilə birləşdirmək üçün
• USB Mini B tipli kabel - Proqramçını kompüterə bağlamaq üçün
• USB Micro B tipli kabel - PC ilə PSLab -ı bağlamaq və işə salmaq üçün

Firmware MPLab IDE istifadə edərək hazırlanmışdır. İlk addım PICKit3 proqramçısını PSLab proqramlaşdırma başlığına bağlamaqdır. MCLR pinini həm proqramçıya, həm də cihaza hizalayın və qalan sancaqlar düzgün yerləşdiriləcək.

Proqramçı özü çox güc təmin edə bilmədiyi üçün PSLab cihazını işə sala bilməz. Buna görə PSLab cihazını xarici bir mənbədən istifadə edərək gücləndirməliyik. PSLab cihazını Micro B tipli bir kabeldən istifadə edərək kompüterə qoşun və sonra proqramçını eyni PC -yə qoşun.

MPLab IDE -ni açın və menyu çubuğundan "Cihazı düzəldin və proqramlaşdırın" düyməsini basın. Proqramçı seçmək üçün bir pəncərə açılacaq. Menyudan "PICKit3" seçin və OK düyməsini basın. Firmware -ni cihaza yazmağa başlayacaq. Mesajların konsolda çap olunmasına diqqət yetirin. PIC24EP256GP204 algıladığını və nəhayət proqramlaşdırmanın tamamlandığını söyləyəcək.

Addım 6: Gücləndirin və Getməyə Hazır olun

Firmware düzgün yanarsa, uğurlu bir açılış dövrünü göstərən yaşıl rəngli LED yanacaq. İndi hər cür elektron dövrə sınaqları aparmaq, təcrübələr aparmaq üçün PSLab cihazından istifadə etməyə hazırıq.

Şəkillər masa üstü tətbiqinin və Android tətbiqinin necə göründüyünü göstərir.