Ինքս ինձ PSLab կառուցելը. 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Էլեկտրոնիկայի լաբորատորիայում զբաղված օր է:

Երբևէ խնդիրներ ունեցե՞լ եք ձեր սխեմաների հետ: Վրիպազերծման համար դուք գիտեիք, որ ցանկանում եք բազմաչափ կամ տատանումներ, ալիքների գեներատոր կամ արտաքին ճշգրիտ էներգիայի աղբյուր կամ ասել տրամաբանական անալիզատոր: Բայց դա հոբբիի նախագիծ է, և դուք չեք ցանկանում հարյուրավոր դոլարներ ծախսել նման թանկարժեք գործիքների վրա: Էլ չասեմ, որ վերը նշված հավաքածուն պահելու համար շատ տարածք է պահանջվում: Հնարավոր է, որ դուք հասնեք 20-30 դոլար արժողությամբ բազմամետրանոց, բայց դա իսկապես լավ աշխատանք չի կատարում սխեման կարգաբերելու համար:

Իսկ եթե ասեմ, կա բաց կոդով ապարատային սարք, որն ապահովում է տատանումների բոլոր այդ գործառույթները, բազմաչափ, տրամաբանական անալիզատոր, ալիքների գեներատոր և էներգիայի աղբյուր, և դա ձեզ համար հարյուրավոր դոլարներ չի արժենա և չի գնա մի ամբողջ սեղան վերցնելու համար: Այն PSLab սարքն է ՝ FOSSASIA բաց կոդով կազմակերպության կողմից: Դուք կարող եք գտնել պաշտոնական կայքը ՝ https://pslab.io/ և բաց կոդով պահեստները ՝ հետևյալ հղումներից.

• Սարքավորման սխեմաներ ՝
• MPLab որոնվածը ՝
• Սեղանի ծրագիր ՝
• Android հավելված ՝
• Python գրադարաններ ՝

Ես պահպանում եմ ապարատային և որոնվածի պահեստները, և եթե սարքի կամ այլ հարակից նյութերի օգտագործման ընթացքում որևէ հարց ունեք, ազատ զգացեք ինձ հարցնելու:

Ի՞նչ է մեզ տալիս PSLab- ը:

Այս կոմպակտ սարքը ՝ Arduino Mega- ի ձևի գործոնով, ունի բազմաթիվ հնարավորություններ: Սկսելուց առաջ այն պատրաստված է Mega ձևի գործոնով, որպեսզի կարողանաք առանց որևէ դժվարության տեղադրել այն ձեր շքեղ Arduino Mega պատյանում: Այժմ եկեք նայենք տեխնիկական բնութագրերին (հանված ապարատային բնօրինակ պահոցից);

• 4-ալիք մինչև 2MSPS օսլիլոսկոպ: Softwareրագրային ապահովմամբ ընտրվող ուժեղացման փուլեր
• 12-բիթանոց վոլտմետր ՝ ծրագրավորվող շահումով: Մուտքը տատանվում է +/- 10 մՎ-ից +/- 16 Վ-ի սահմաններում
• 3x 12 բիթ Programրագրավորվող լարման աղբյուրներ +/- 3.3 Վ, +/- 5 Վ, 0-3 Վ
• 12-բիթ ծրագրավորվող ընթացիկ աղբյուր: 0-3,3 մԱ
• 4-ալիք, 4 ՄՀց, տրամաբանական անալիզատոր
• 2x Սինուս/Եռանկյուն ալիքների գեներատորներ: 5 Հց -ից 5 ԿՀց: Ձեռքով ամպլիտուդիայի վերահսկում SI1- ի համար
• 4x PWM գեներատորներ: 15 nS լուծում: Մինչև 8 ՄՀց
• Կարողությունների չափում: pF- ից uF միջակայք
• I2C, SPI, UART տվյալների ավտոբուսներ Accel/գիրոս/խոնավություն/ջերմաստիճան մոդուլների համար

Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե որն է այս սարքը, եկեք տեսնենք, թե ինչպես կարող ենք այն սարքել:

Քայլ 1: Սկսենք սխեմաներից

Բաց կոդով սարքավորումները գնում են բաց կոդով ծրագրակազմի հետ:)

Այս նախագիծը բաց ձևաչափերով է, որտեղ հնարավոր է: Սա շատ առավելություններ ունի: Յուրաքանչյուրը կարող է անվճար տեղադրել ծրագրաշարը և փորձել այն: Ոչ բոլորը ֆինանսական հնարավորություններ ունեն սեփական ծրագրակազմ գնելու, այնպես որ դա հնարավորություն է տալիս դեռ կատարել աշխատանքը: Այսպիսով, սխեմաները կազմվել են KiCAD- ով: Դուք ազատ եք օգտագործել ցանկացած ծրագրակազմ, որը Ձեզ դուր է գալիս; պարզապես ճիշտ կապեր հաստատեք: GitHub պահեստը պարունակում է սխեմատիկայի բոլոր աղբյուրային ֆայլերը ՝ https://github.com/fossasia/pslab-hardware/tree/m…, և եթե մտադիր եք գնալ KiCAD- ի հետ, մենք կարող ենք անմիջապես կլոնավորել պահեստը և ունենալ աղբյուրը ինքներս մեզ ՝ մուտքագրելով հետևյալ հրամանը Linux տերմինալի պատուհանում:

$ git կլոն

Կամ, եթե դուք ծանոթ չեք մխիթարելու հրամաններին, պարզապես տեղադրեք այս հղումը դիտարկիչում և այն կներբեռնի բոլոր ռեսուրսները պարունակող zip ֆայլը: Սխեմատիկ ֆայլերի PDF տարբերակը կարելի է գտնել ստորև:

Սխեման կարող է մի փոքր բարդ թվալ, քանի որ այն պարունակում է բազմաթիվ IC, ռեզիստորներ և կոնդենսատորներ: Ես ձեզ կներկայացնեմ այն, ինչ այստեղ է:

Առաջին էջի կենտրոնում այն պարունակում է PIC միկրոհսկիչ: Դա սարքի ուղեղն է: Այն միացված է մի քանի OpAmps- ի, մի բյուրեղի և մի քանի ռեզիստորների և կոնդենսատորների հետ ՝ ելքային/ելքային էլեկտրական ազդանշանները զգալու համար: Համակարգչի կամ բջջային հեռախոսի հետ կապը կատարվում է UART կամրջի միջոցով, որը MCP2200 IC է: Սարքի հետևում այն ունի ESP8266-12E չիպի ճեղքվածք: Սխեմաները կունենան նաև լարման կրկնապատկիչ և լարման ինվերտորային IC, քանի որ սարքը կարող է ապահովել տատանումների ալիքներ, որոնք կարող են բարձրացնել մինչև +/- 16 Վ

Սխեման անելուց հետո հաջորդ քայլը իրական PCB- ի կառուցումն է…

Քայլ 2. Սխեման փոխակերպեք դասավորության

Լավ, այո, սա խառնաշփոթ է, այնպես չէ՞: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հարյուրավոր փոքր բաղադրիչներ տեղադրված են մի փոքրիկ տախտակի մեջ, մասնավորապես ՝ Arduino Mega- ի չափի փոքր տախտակի մի կողմում: Այս տախտակը չորս շերտ է: Այսքան շերտեր են օգտագործվել հետագծման ավելի լավ ամբողջականություն ունենալու համար:

Տախտակի չափերը պետք է ճշգրիտ լինեն, քանի որ Arduino Mega- ն և քորոցների վերնագրերը տեղադրված են նույն վայրերում, որտեղ Mega- ն ունի իր կապում: Մեջտեղում կան ծրագրավորողին և Bluetooth մոդուլին միացնելու համար պին վերնագրեր: Վերևում և ներքևում չորս փորձարկման կետ կա `ստուգելու, թե արդյոք ազդանշանների ճիշտ մակարդակները ստանում են ճիշտ միացումներ:

Բոլոր ոտնահետքերի ներմուծումից հետո առաջին հերթին պետք է տեղադրել միկրոհսկիչը կենտրոնում: Այնուհետև տեղադրեք ռեզիստորներն ու կոնդենսատորները, որոնք անմիջականորեն կապված են միկրոկառավարիչի հետ հիմնական IC- ի շուրջը, այնուհետև անցեք մինչև վերջին բաղադրիչի տեղը: Ավելի լավ է ունենալ կոպիտ երթուղի, նախքան իրական երթուղղումը: Այստեղ ես ավելի շատ ժամանակ եմ ներդրել բաղադրիչների պատշաճ տարածությամբ կոկիկ դասավորելու վրա:

Որպես հաջորդ քայլ, եկեք նայենք նյութերի ամենակարևոր օրինագծին:

Քայլ 3. Պատվիրեք PCB և նյութերի հաշիվը

Ես կցել եմ նյութերի օրինագիծը: Այն հիմնականում պարունակում է հետևյալ բովանդակությունը.

1. PIC24EP256GP204 - միկրոկոնտրոլեր
2. MCP2200 - UART կամուրջ
3. TL082 - OpAmps
4. LM324 - OpAmps
5. MCP6S21 - Ստացեք վերահսկվող OpAmp
6. MCP4728 - Թվային անալոգային փոխարկիչ
7. TC1240A - Լարման ինվերտոր
8. TL7660 - Լարման կրկնապատկիչ
9. 0603 չափի դիմադրիչներ, կոնդենսատորներ և ինդուկտորներ
10. 12 ՄՀց SMD բյուրեղներ

PCB- ի պատվերը տեղադրելիս համոզվեք, որ ունենաք հետևյալ կարգավորումները

• Չափերը ՝ 55 մմ x 99 մմ
• Շերտեր: 4
• Նյութը ՝ FR4
• Հաստությունը `1.6 մմ
• Հետագծի նվազագույն տարածություն `6 մղոն
• Նվազագույն անցքի չափը `0.3 մմ

Քայլ 4: Սկսենք վեհաժողովից

Երբ PCB- ն պատրաստ լինի և բաղադրիչները հասնեն, մենք կարող ենք սկսել հավաքումից: Այդ նպատակով ավելի լավ է ունենալ տրաֆարետ, որպեսզի գործընթացը ավելի դյուրին լինի: Նախ, տեղադրեք տրաֆարետը հարթեցված բարձիկներով և կիրառեք զոդման մածուկ: Այնուհետեւ սկսեք տեղադրել բաղադրիչները: Տեսահոլովակն այստեղ ցուցադրում է բաղադրիչների տեղադրման իմ ժամանակի բացակայության տարբերակը:

Յուրաքանչյուր բաղադրիչ տեղադրվելուց հետո նորից հոսեք այն զոդելով ՝ օգտագործելով SMD վերամշակման կայան: Համոզվեք, որ տախտակը շատ չեք տաքացնի, քանի որ բաղադրիչները կարող են ձախողվել ուժգին շոգի դեպքում: Նաև մի կանգ առեք և մի քանի անգամ արեք: Դա արեք միանգամից, քանի որ թույլ տալով, որ բաղադրիչները սառչեն, այնուհետև տաքանան, կխափանի ինչպես բաղադրիչների, այնպես էլ ինքնին PCB- ի կառուցվածքային ամբողջականությունը:

Քայլ 5: Ներբեռնեք որոնվածը

Երբ հավաքումն ավարտված է, հաջորդ քայլն է `որոնվածը այրել միկրոհսկիչի վրա: Դրա համար մեզ անհրաժեշտ է.

• PICKit3 ծրագրավորող - որոնվածը վերբեռնելու համար
• Արականից արական ցատկող լարեր x 6 - merրագրավորողը PSLab սարքի հետ միացնելու համար
• USB Mini B տիպի մալուխ - merրագրավորողը համակարգչին միացնելու համար
• USB Micro B տիպի մալուխ - PSLab- ը համակարգչին միացնելու և միացնելու համար

Firmրագրաշարը մշակված է MPLab IDE- ի միջոցով: Առաջին քայլը PICKit3 ծրագրավորողի միացումն է PSLab ծրագրավորման վերնագրին: Հավասարեցրեք MCLR կապը ինչպես ծրագրավորողի, այնպես էլ սարքի մեջ, իսկ մնացած կապերը ճիշտ կտեղադրվեն:

Itselfրագրավորողն ինքնին չի կարող միացնել PSLab սարքը, քանի որ այն չի կարող մեծ էներգիա ապահովել: Այսպիսով, մենք պետք է միացնենք PSLab սարքը ՝ օգտագործելով արտաքին աղբյուր: Միացրեք PSLab սարքը համակարգչին `օգտագործելով Micro B տիպի մալուխը, այնուհետև ծրագրավորողը միացրեք նույն համակարգչին:

Բացեք MPLab IDE- ը և ընտրացանկի բարից կտտացրեք «Ստեղծել և ծրագրավորել սարքը»: Այն կբացի պատուհան `ծրագրավորող ընտրելու համար: Ընտրացանկից ընտրեք «PICKit3» և սեղմեք OK: Այն կսկսի այրել սարքի որոնվածը: Watchգուշացեք վահանակի վրա տպվող հաղորդագրություններից: Այն կասի, որ հայտնաբերում է PIC24EP256GP204- ը և վերջապես ծրագրավորումն ավարտված է:

Քայլ 6: Միացրեք այն և պատրաստ եղեք գնալ

Եթե որոնվածը ճիշտ է այրվում, կանաչ գույնի LED լուսավորվում է, ինչը ցույց է տալիս հաջողված բեռնման ցիկլը: Այժմ մենք պատրաստ ենք օգտագործել PSLab սարքը ՝ բոլոր տեսակի էլեկտրոնային շղթաների փորձարկումներ կատարելու, փորձեր կատարելու և այլն:

Պատկերները ցույց են տալիս, թե ինչ տեսք ունեն աշխատասեղանի ծրագիրը և Android ծրագիրը: