Өзүмдү PSLab куруу: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Электроника лабораториясында бош күнбү?

Сиз өзүңүздүн схемаларыңыз менен көйгөйлөргө туш болдуңуз беле? Мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн сиз көп метрди же осциллографты же толкун генераторун же тышкы так энергия булагын же логикалык анализаторду айткыңыз келгенин билдиңиз. Бирок бул хобби долбоору жана андай кымбат шаймандарга жүздөгөн долларларды короткуңуз келбейт. Жогоруда айтылгандардын баарын айтпай эле коёюн, сактоо үчүн көп орун керек. Сиз 20-30 доллар турган мультиметрге жетишиңиз мүмкүн, бирок чынында микросхеманы мүчүлүштүктөрдү оңдоо жакшы эмес.

Эгерде мен айтсам, осциллографтун, мультиметрдин, логикалык анализатордун, толкун генераторунун жана энергия булагынын бардык функцияларын камсыз кылган ачык булак аппараттык түзмөгү бар жана бул сизге жүздөгөн долларларга турбайт жана барбайт. толтуруу үчүн бүтүндөй столду алуу. Бул FOSSASIA ачык булак уюму тарабынан PSLab түзмөгү. Сиз расмий веб -сайтты https://pslab.io/ жана төмөнкү булактардан ачык булак репозиторийлеринен таба аласыз;

• Аппараттык схемалар:
• MPLab камтылган программасы:
• Иштакта колдонмосу:
• Android колдонмосу:
• Python китепканалары:

Мен аппараттык жана камтылган программалык кампаларды колдойм жана эгерде сизде түзмөктү же башка нерселерди колдонуп жатканда кандайдыр бир суроолор болсо, менден тартынбаңыз.

PSLab бизге эмне берет?

Arduino Mega форма факторуна ээ болгон бул чакан аппарат көптөгөн өзгөчөлүктөргө ээ. Баштоодон мурун, бул Mega форма факторунда жасалат, андыктан сиз муну Arduino Mega корпусуна эч кандай кыйынчылыксыз коё аласыз. Эми спецификацияны карап көрөлү (баштапкы аппараттык репозиторийден алынган);

• 4-канал 2MSPS осциллографка чейин. Программалык камсыздоонун тандоо этаптары
• 12 биттик вольтметр программалуу киреше менен. Киргизүү диапазону +/- 10 mVден +/- 16 Vга чейин
• 3x 12-бит Программалануучу чыңалуу булактары +/- 3,3 V, +/- 5V, 0-3 В.
• 12 биттик Программалануучу учурдагы булак. 0-3.3 мА
• 4-канал, 4 МГц, Логикалык анализатор
• 2x Sine/Triangular толкун генераторлору. 5 Гцтен 5 КГцке чейин. SI1 үчүн кол менен амплитуда контролдоо
• 4x PWM генераторлору. 15 nS чечилиши. 8 МГцке чейин
• Сыйымдуулукту өлчөө. pF - UF диапазону
• Accel/gyros/нымдуулук/температура модулдары үчүн I2C, SPI, UART маалымат автобустары

Эми бул түзмөк эмне экенин билгенден кийин, аны кантип курууга болорун карап көрөлү.

1 -кадам: Келгиле, схемалар менен баштайлы

Ачык программалык камсыздоо Ачык Булак программасы менен жүрөт:)

Бул долбоор мүмкүн болгон жерде ачык форматта. Бул көптөгөн артыкчылыктарга ээ. Ар ким программаны бекер орнотуп, сынап көрө алат. Ар кимдин менчик программалык камсыздоону сатып алууга финансылык күчү жетпейт, андыктан бул дагы ишти бүтүрүүгө мүмкүндүк берет. Ошентип, схемалар KiCAD менен жасалган. Сиз каалаган программаны колдонууга акысызсыз; жөн гана туура байланыштарды алуу. GitHub репозиторийинде https://github.com/fossasia/pslab-hardware/tree/m… дарегиндеги схемалар үчүн бардык баштапкы файлдар камтылган жана эгер сиз KiCAD менен бара турган болсоңуз, анда биз дароо репозиторийди клондоштура алабыз жана булагы бар Linux терминалынын терезесине төмөнкү буйрукту терүү менен өзүбүзгө.

$ git клону

Же консоль буйруктары менен тааныш эмес болсоңуз, бул шилтемени браузерге чаптаңыз, ал бардык ресурстарды камтыган ZIP файлын жүктөйт. Схемалык файлдардын PDF версиясын төмөндө тапса болот.

Схема бир аз татаал көрүнүшү мүмкүн, анткени анда көптөгөн ICлер, резисторлор жана конденсаторлор бар. Мен бул жерде эмне бар экенин айтып берем.

Биринчи беттин борборунда PIC микро контроллери бар. Бул аппараттын мээси. Бул I/O казыгынан электр сигналдарын сезүү үчүн бир нече OpAmps, Crystal жана бир нече резистор жана конденсаторлор менен байланышкан. ЖК же уюлдук телефон менен байланыш MCP2200 IC UART көпүрөсү аркылуу ишке ашат. Ошондой эле, аппараттын артындагы ESP8266-12E чипи үчүн ачылуучу тешик бар. Схемада ошондой эле чыңалуу эки эселенгени жана чыңалуу инвертору бар, анткени түзмөк осциллограф каналдарын +/- 16 В чейин көтөрө алат.

Схема бүткөндөн кийин, кийинки кадам чыныгы ПХБны куруу болуп саналат …

2 -кадам: Схеманы макетке айландыруу

Ооба, бул баш аламандык, туурабы? Себеби, жүздөгөн майда компоненттер кичинекей тактага, тактап айтканда Arduino Mega өлчөмүндөгү кичинекей тактайдын бир жагына жайгаштырылган. Бул такта төрт кабаттан турат. Бул көп катмарлар трек бүтүндүгүн жакшыртуу үчүн колдонулган.

Тактайдын өлчөмдөрү так болушу керек, анткени Arduino Mega жана пин пин баштары Mega анын төөнөгүчтөрү бар жерлерге коюлган. Ортодо программистти жана Bluetooth модулун туташтыруу үчүн төөнөгүчтөр бар. Туура туташуу сигналдын деңгээлинин туура экендигин текшерүү үчүн үстүндө төрт жана астыда төрт сыноо пункту бар.

Бардык издер импорттолгондон кийин, биринчи нерсе-микро контроллерди борборго коюу. Андан кийин негизги ICдин айланасына микроконтроллер менен түз байланышкан резисторлорду жана конденсаторлорду коюп, андан соң акыркы компонент орун алганга чейин өтүңүз. Чыныгы маршрутка чейин орой багыттоо болгону жакшы. Бул жерде мен компоненттерди туура боштук менен тыкан жайгаштырууга көбүрөөк убакыт жумшадым.

Кийинки кадам катары материалдардын эң маанилүү мыйзам долбоорун карап көрөлү.

3 -кадам: ПКБга жана Биллге буйрук берүү

Мен материалдардын эсебин тиркеп койдум. Ал негизинен төмөнкү мазмунду камтыйт;

1. PIC24EP256GP204 - Микроконтроллер
2. MCP2200 - UART көпүрөсү
3. TL082 - OpAmps
4. LM324 - OpAmps
5. MCP6S21 - Башкарылган OpAmpге ээ болуңуз
6. MCP4728 - Санариптен Аналогдук Конвертерге
7. TC1240A - Voltage Inverter
8. TL7660 - Чыңалуу эки эсе
9. 0603 өлчөмүндөгү резисторлор, конденсаторлор жана индукторлор
10. 12MHz SMD кристаллдары

PCB буйругун жайгаштырууда, төмөнкү орнотууларга ээ болуңуз

• Өлчөмү: 55мм х 99мм
• Катмарлар: 4
• Материал: FR4
• Калыңдыгы: 1,6 мм
• Минималдуу трек аралыгы: 6 мил
• Минималдуу тешик өлчөмү: 0.3мм

4 -кадам: Ассамблеядан баштайлы

PCB даяр жана компоненттери келгенде, биз жамаат менен баштаса болот. Бул үчүн бизде трафарет болгону жакшы, ошондуктан процесс жеңилдейт. Биринчиден, трафаретти подкладка менен тегиздеп коюп, паста чаптаңыз. Андан кийин компоненттерди жайгаштыра баштаңыз. Бул жердеги видеодо менин компоненттерди жайгаштыруу убакытым өткөн версиясы көрсөтүлгөн.

Ар бир компонент жайгаштырылгандан кийин, SMD кайра иштетүүчү станциясын колдонуп, аны кайра агызыңыз. Тактаны өтө ысытпаганыңызды текшериңиз, анткени интенсивдүү ысыкта компоненттер иштен чыгышы мүмкүн. Ошондой эле токтоп калбаңыз жана көп жолу жасаңыз. Муну бир шыпыруу менен жасаңыз, анткени компоненттер муздап калат, андан кийин ысытуу компоненттердин да, ПХБнын да структуралык бүтүндүгүн бузат.

5 -кадам: Камтылган программаны жүктөө

Монтаж аяктагандан кийин, кийинки кадам микрофонду микро контроллерге жазуу. Бул үчүн бизге керек;

• PICKit3 Программисти - Камтылган программаны жүктөө үчүн
• Эркектен эркекке секирүүчү зымдар x 6 - Программистти PSLab түзмөгү менен туташтыруу үчүн
• USB Mini B түрү кабели - Программистти ЖК менен туташтыруу үчүн
• USB Micro B тибиндеги кабель - PSLabди PC менен туташтыруу жана күйгүзүү үчүн

Камтылган программа MPLab IDEдин жардамы менен иштелип чыккан. Биринчи кадам - PICKit3 программистин PSLab программалоо башына туташтыруу. Программистке да, түзмөккө да MCLR төөнөгүчүн тегиздеңиз жана калган казыктар туура жайгаштырылат.

Программист өзү PSLab түзмөгүн иштете албайт, анткени ал көп кубат бере албайт. Ошентип, биз PSLab түзмөгүн тышкы булак аркылуу иштетүүбүз керек. PSLab түзмөгүн Micro B тибиндеги кабель аркылуу компьютерге туташтырыңыз, андан кийин программистти ошол эле компьютерге туташтырыңыз.

MPLab IDE ачыңыз жана меню тилкесинен "Make and Program Device" чыкылдатыңыз. Ал программистти тандоо үчүн терезени ачат. Менюдан "PICKit3" тандап, OK басыңыз. Бул түзмөккө камтылган программаны күйгүзө баштайт. Консолго басылып жаткан билдирүүлөргө көңүл буруңуз. Бул PIC24EP256GP204 аныктайт жана акыры программалоо аяктады деп айтылат.

6 -кадам: Аны күйгүзүңүз жана барууга даяр болуңуз

Эгерде камтылган программа туура күйсө, жашыл түстөгү LED күйөт, бул ийгиликтүү жүктөө циклинен кабар берет. Эми биз PSLab түзмөгүн ар кандай электрондук схемаларды текшерүүгө, эксперименттерди ж.

Сүрөттөр рабочий колдонмонун жана Android колдонмосунун кандай экенин көрсөтөт.