| 01 |
В этой статье будет дано исчерпывающее описание самого дешевого и простого осциллографа для начинающих радиолюбителей — DSO 138. Здесь не будет инструкций по сборке, тестирования на частотных генераторах, сравнения с «взрослыми» осциллографами — этой информации предостаточно в интернете. |
| 03 |
На написание этой статьи вынудило элементарное непонимание многими начинающими возможностей прибора, а также того, как и в каких случаях его нужно использовать. |
| 05 |
Введение, ликбез для начинающих Начнем с базовых вещей — терминов, понятий, характеристик. Осциллограф это вольтметр, который умеет наглядно (в графическом виде) показывать напряжение выбранного участка электрической схемы и его (напряжения) изменение во времени. Осциллограф — глаза радиолюбителя. |
| 06 |
Основной и главной характеристикой любого осциллографа является его частота — величина, показывающая какой количество замеров прибор производит в единицу времени — секунду. Сравнить частоту осциллографа можно с кратностью увеличения микроскопа — чем больше увеличение, тем больше можно увидеть. Отсюда главный и по сути единственный недостаток (принимая во внимание его цену) осциллографа DSO 138 — низкая частота — 200 KHz. Если говорить о применимости осциллографа DSO 138 к Arduino-разработкам, то по сравнению с частотой микроконтроллера 16 MHz, частота осциллографа действительно вызывает уныние. Очень многие процессы остаются за пределами возможностей DSO 138. Тем не менее, остается ещё достаточно много интересных экспериментов, с пониманием которых осциллограф DSO 138 поможет. Но об этом во второй части статьи. |
| 07 |
Следующей существенной характеристикой любого осциллографа является количество каналов. Каждый канал отвечает за свой участок электрической схемы. Наличие нескольких каналов позволяет осуществлять «связанные» наблюдения, в этом случае показывая одновременно изменения напряжений в нескольких точках, осциллограф помогает их сравнивать и выявлять закономерности. У осциллографа DSO 138 всего 1 канал, так что информация этого абзаца предназначена больше для профессионального роста. |
| 08 |
Развертка — это линия, которой осциллограф рисует уровень измеряемого напряжения. Для того, чтобы периодические колебания (например, синусоида переменного тока) отображались корректно (неподвижно по горизонтали) существует понятие синхронизации развертки. Синоним из англоязычного мира — триггер (защелка). Как правило, в осциллографах предусмотрена возможность изменения двух параметров схемы синхронизации — уровень запуска и его тип (по спаду и по фронту). |
| 09 |
Выделяют также 3 режима развертки — автоматический, ждущий и однократный. Цифровые осциллографы имеют неоспоримое преимущество перед аналоговыми в том, что в них реализована возможность использования всех 3 режимов развертки, а в аналоговых — только автоматический. Это ограничение связано с конструктивной невозможностью работы в других режимах. Для наглядности, об этом поговорим позже, когда будем рассматривать соответствующие настройки осциллографа DSO 138. |
| 10 | Важно: |
Для осциллографа DSO 138 максимально допустимое входящее (измеряемое) напряжение со штатным щупом (без делителя) — 50 В. При превышении данного значения очень вероятен выход прибора из строя. |
| 11 |
В принципе, этой информации достаточно, для того чтобы начать работать с нашим подопытным. |
| 12 |
Органы управления Осциллограф DSO 138 имеет 3 переключателя режимов работы (слева) и 5 кнопок (справа), из которых 4 кнопки являются управляющими, а пятая кнопка RESET — кнопка перезагрузки. |
| 14 |
Переключатель CPL отвечает за установку типа входного напряжения:
|
| 15 |
Два других переключателя — SEN1 и SEN2 (англ. sensitivity — чувствительность) — отвечают за чувствительность прибора при измерении разных напряжений. Переключатель SEN1 задает единичный номинал, а переключатель SEN2 задает множитель единичного номинала — таким образом задается номинал клетки экрана по вертикали. Например, при выборе 10mV и X5, значение одной клетки экрана по вертикали будет 50mV. |
| 16 |
Индикация Экран осциллографа DSO 138 информативен и содержит всю необходимую информацию. При помощи кнопки SEL осуществляется навигация по доступным параметрам. А при помощи кнопок + и — происходит изменение выбранного параметра. Каждый из параметров при выборе либо подсвечивается рамкой, либо меняет цвет на бирюзовый. Всего параметров 6 (на рисунке ниже бирюзовые указатели): |
| 18 |
Основной параметр — период равертки. Значения — от 10 мкс до 500 с. Позволяет «масштабировать» во времени происходящий процесс. Быстропротекающие процессы наблюдаются при меньших значениях параметра, медленные — при больших. |
| 19 |
Режим развертки. Значения:
|
| 20 |
Тип запуска синхронизации. Значения — по фронту , по спаду (по аналогии с прерываниями — RISING, FALLING). Первый тип — по фронту — заставляет срабатывать триггер при условии превышения сигналом заданного уровня триггера, второй тип — по спаду — при условии понижения уровня сигнала ниже уровня триггера. |
| 21 |
Уровень триггера (стрелка справа по вертикальной шкале) является вторым настраиваемым параметром схемы синхронизации. Задаёт уровень напряжения, при достижении которого запускается развёртка. |
| 22 |
На плате запаян светодиод, который морганием показывает момент срабатывания синхронизации: |
| 24 |
Навигационная шкала позволяет перемещаться по полученной развертке во времени. Осциллограф каждый раз запоминает набор показаний состоящий из 1024 значений. А поскольку сразу все они не помещаются на экране, то для их просмотра и служит шкала. |
| 25 |
Коррекция нулевого уровня (стрелка слева по вертикальной шкале) используется для коррекции нулевого уровня отображения графика относительно центра экрана по оси Y. |
| 26 | На заметку: |
Чтобы выровнять и запомнить положение нулевого уровня сигнала, необходимо установить указатель коррекции нулевого уровня (кнопки + и —) по центру экрана по оси Y и удерживать в течение 3 секунд кнопку ОК. Указатель автоматически переустановится по центру графика. |
| 27 | На заметку: |
Осциллограф DSO 138 умеет запоминать актуальную осциллограмму в энергонезависимую память*. Для того, чтобы сохранить данные в память нужно одновременно нажать SEL++. Для того, чтобы извлечь из памяти сохраненные данные и показать их на экране — SEL+—. |
| 28 |
Расширенный режим отображения данных У осциллографа DSO 138 есть режим отображения цифровых данных о получаемом сигнале. Режим включается/отключается 3-секундным удержанием кнопки ОК, при выбранном для изменения параметром Период развертки. Выглядит расширенный режим следующим образом: |
| 30 |
Расшифровка показателей представлена ниже:
|
| 31 |
Похожие запросы:
|
Цифровой осциллограф DSO138 продаётся в виде набора для самостоятельной сборки. Он размещается на одной печатной плате, и отдельной мезонинной платой к нему подключается TFT LCD дисплей. Осциллограф компактный, очень недорогой и при этом достаточно качественный. Он имеет функцию запоминания осциллограммы, функцию отображения параметров входного сигнала, автоматический, однократный и нормальный режимы работы. Полоса пропускания – 200 кГц. Разрешение по напряжению – 12 бит. Давайте посмотрим, как правильно и быстро собрать этот осциллограф.
Инструкция по сборке и настройке цифрового осциллографа DSO138
Нам понадобится:
- Набор с цифровым осциллографом DSO138;
- мультиметр;
- источник питания на 8-12 В;
- отвёртка для мелких работ;
- пинцет;
- паяльник;
- припой и флюс;
- ацетон или бензин.
1Установка и пайка радиоэлектронных компонентов
Продаётся набор DSO138 вот в таком виде. В набор входит собственно печатная плата с установленными на ней SMD компонентами (есть также разновидность набора, где SMD компоненты не установлены), плата с ЖК дисплеем, пакетик с комплектующими, кабель с BNC разъёмом и «крокодилами», а также инструкция по сборке и инструкция по настройке на английском языке.
Распаковав набор, приступаем к монтажу радиоэлементов на печатной плате. Будем двигаться строго по инструкции и соблюдать предложенную изготовителем последовательность пайки. Для удобства сборки осциллографа сначала пайке подлежат самые низкие компоненты, затем более высокие.
Первым делом производится пайка резисторов. Их тут много, и много номиналов. Пайка ведётся обычным образом: формуете выводы, вставляете в отверстия, покрываете флюсом, разогреваете, паяете. Будьте внимательны и аккуратны при проведении пайки.
Следующий шаг – пайка трёх дросселей и двух диодов. Дроссели одинаковые, а вот диоды – разные, но в одинаковых корпусах. Кроме того, диоды имеют полярность. На шелкографии платы «минус» (катод) обозначен белой чертой, как и на корпусе самих диодов. Так что соблюдайте внимательность.
Далее припаиваем кварцевый резонатор на 8 МГц. Полярность не важна.
Следующим паяем разъём mini-USB на плату и пять тактовых кнопок. И разъём, и кнопки имеют специфические размеры корпуса и выводов, так что перепутать ничего невозможно.
Далее нам предстоит пайка конденсаторов. Их много, и номиналов много. Все они неполярные, и паяются легко. Не забудьте о формовке выводов, прежде чем вставлять ножки в отверстия под пайку.
Следующим делом припаяем светодиод. Длинный вывод – это анод, «плюс». Для него предназначено отверстие с квадратной контактной площадкой.
Теперь очередь штыревого белого разъёма для питания. Ставим его открытой частью по направлению от центра платы.
Устанавливаем на плату 2 транзистора и 2 регулятора напряжения. Они все разных типов, но в одинаковых корпусах. Будьте внимательны при установке их на плату осциллографа. Формуйте выводы перед установкой и не перегревайте их паяльником.
Устанавливаем два переменных конденсатора.
Монтируем большую катушку индуктивности для фильтра питания.
Далее устанавливаем 6 электролитических конденсаторов. При установке важно соблюдать полярность. Более длинный вывод – это «плюс». Он устанавливается в отверстие с квадратной площадкой под пайку.
Ставим на плату осциллографа DSO138 разъём для питания. Он имеет широкие довольно толстые выводы, его нужно хорошо пропаять.
Далее – пайка штыревых разъёмов и соответствующих колодок на плату осциллографа DSO138.
Устанавливаем три подвижных переключателя SW1, SW2 и SW3. Затем монтируем BNC разъём. Его корпус из толстого слоя металла, и трудно поддаётся пайке. Тем не менее, нужно очень хорошо его припаять к контактным площадкам. Это разъём часто будет подвергаться механической нагрузке, и его пайка должна быть очень качественной. Хорошо прогревайте толстые выводы его корпуса.
Теперь припаяем петлю из проволоки толщиной 0,5 мм в отверстия разъёма J2. Это будет контакт для выхода сигнала самотестирования осциллографа.
После этого закоротим с помощью паяльника и припоя контакты перемычки JP3.
Займёмся платой TFT LCD экрана. Нужно припаять 3 штыревых разъёма с нижней части платы. Два маленьких разъёма по два пина и один двухрядный 40-пиновый.
Мы почти закончили пайку. Но не спешите убирать паяльник, он нам ещё ненадолго понадобится.
Теперь желательно промыть плату ацетоном, бензином или каким-либо другим способом очистить от следов флюса.
Промытой плате нужно дать хорошо просохнуть. Это очень важно! Влаги на плате не должно остаться совершенно.
После этого подключим источник питания к плате и замерим напряжение между землёй и точкой TP22. Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4.
Сейчас можно подключить к осциллографу ЖК дисплей, совместив его штыревые выводы с колодками на печатной плате осциллографа.
2Первое включение осциллографа DSO138
Подключите источник питания к осциллографу. Должен загореться дисплей и два раза моргнуть светодиод. Затем на пару секунд на экране появится логотип изготовителя и загрузочная информация. После этого осциллограф войдёт в рабочий режим.
Подключим пробник к BNC разъёму осциллографа и проведём первый тест. Никуда не подключая чёрный провод пробника, прикоснитесь рукой к красному. На осциллограмме должен появится сигнал наводки от вашей руки.
3Калибровкаосциллографа DSO138
Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель SEN1 поставьте в положение «0.1V», SEN2 в положение «X5», а CPL – в положение «AC» или «DC». С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками и выставьте время «0.2ms», как на иллюстрации. На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4, добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.
Теперь переключатель SEN1 поставим в положение «1V», SEN2 – в положение «X1». Остальные настройки оставим прежними. Аналогично предыдущему пункту, если сигнал далёк от прямоугольного, то подкорректируем его с помощью регулировки конденсатора C6.
На этом настройка осциллографа DSO138 закончена. Давайте проверим его в боевых условиях. Подключим щупы осциллографа к работающей электрической схеме и посмотрим сигнал.
4Режимы работы осциллографа DSO138
Возможные режимы работы осциллографа:
- автоматический (AUTO),
- нормальный (NORMAL),
- однократный (SINGLE).
Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.
5Элементы управления осциллографа DSO138
Для управления чувствительностью осциллографа служат переключатели SEL1 и SEL2. Первый из них задаёт базовый уровень напряжения, второй – множитель. Например если выставить переключатели в положения «0,1V» и «X5», разрешение вертикальной шкалы будет 0,5 вольт на клетку.
Кнопка SEL служит для перемещения по элементам экрана, которые можно настраивать. Настройка выделенного элемента осуществляется с помощью кнопок и . Элементами для настройки являются:
- время развёртки,
- режим работы,
- выбор фронта триггера,
- порог срабатывания,
- перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы,
- перемещение оси по вертикали.
Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.
Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.
6Дополнительные функции осциллографа DSO138
Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, переместите курсор кнопкой SEL на выбор времени развёртки, а затем нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK.
Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и .
7Технические характеристикиосциллографа DSO138
Технические данные осциллографа DSO138, взятые из официального паспорта.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Количество выборок | 1 млн./сек |
| Полоса пропускания | 0…200 кГц |
| Диапазон чувствительности | 10 мВ/дел.…5 В/дел. |
| Макс. входное напряжение | 50 В |
| Входное сопротивление | 1 МОм / 20 пФ |
| Разрешение | 12 бит |
| Длина записи | 1024 точки |
| Шкала по времени | 500 сек/дел.…10 мксек/дел. |
| Питание | 9 В (8…12 В) |
| Потребление | ~120 мА |
| Размеры | 117×76×15 мм |
| Вес | 70 гр. без пробника |
Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139
- Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139 с Depositfiles.com
Технические характеристики
- Модель: Fnirsi DSO138 PRO
- Питание: 3.7В, перезаряжаемая литиевая батарея 1000мАч
- Дисплей: 2.4 дюйма цветной TFT экран 320х240 точек с подсветкой
- Контроллер: 32-разрядный Cortex-M3
- Каналы осциллографа: 1
- Входное напряжение, амплитуда:
- ±40В (размах амплитуды 80В, щуп х1)
- ±400В (размах амплитуды 800В, щуп х10)
- Входной импеданс: 1МОм
- Частота дискретизации: до 2.5 млн. выборок в секунду
- Полоса пропускания: 0 — 200кГц
- Развязка входного сигнала: AC, DC
- Шкала развёртки
- Горизонтальная (времени): 10мкс/деление — 500с/деление
- Вертикальная (напряжения): 10мВ/деление — 10В/деление
- Шаг перенастройки: 1-2-5
- Режимы запуска развёртки (триггер): Auto (автоматический), Normal (нормальный), Single (однократный)
- Синхронизация развёртки: по нарастающему / по спадающему фронту сигнала с настраиваемым порогом
- Автоматическое измерение: максимум, минимум, среднее, среднеквадратичное (RMS), амплитуда (Vpp), частота, периодичность, рабочий цикл
- Глубина памяти: 1024 выборки
- ШИМ-генератор
- частота: 1-80кГц
- форма волны: прямоугольная (меандр)
- скважность: 0-100%
- амплитуда: 3.3В
- Погрешность: менее 5%
- Функция автокалибровки: есть
- Порт USB-C: интегрированное ЗУ, 5В
- Индикаторы: состояние заряда батареи (красный, зеленый)
- Температура эксплуатации: -20°С ~ +50°С
- Размеры: 65 х 60 х 18мм
- Вес: 72г
Комплектация набора
- Осциллограф FNIRSI DSO138 PRO- 1шт
- Щуп BNC-крокодилы x1 — 1шт
- Кабель USB-A/USB-C — 1шт
- Штыревой соединитель PLS-4R 2.54 — 1шт
- Инструкция пользователя -1шт
Ручной одноканальный цифровой осциллограф DSO138 PRO — современный, недорогой полупрофессиональный измерительных прибор, надёжный и незаменимый помощник в арсенале каждого начинающего радиолюбителя. Осциллограф DSO138 PRO позволяет в реальном времени исследовать и анализировать аналоговые или цифровые сигналы, формирующиеся в произвольной точке электрической цепи постоянного или переменного тока. Высокочастотный измерительный прибор DSO138 PRO способен визуально демонстрировать самые точные данные о любых колебательных процессах, происходящих внутри рассматриваемой радиоэлектронной схемы. Измеряемые осциллографом и отображаемые на экране прибора амплитудно-временные характеристики, определяющие кривую входящего сигнала, наиболее полезны и часто применимы в задачах опытного изучения и наблюдения за поведением какой-либо экспериментальной схемы. А также данные используются в целях диагностики для поиска и выявления неисправностей путём сравнения параметров сигнала с эталонной формой.
Сверхкомпактный размер DSO138 PRO и своеобразный, многослойный дизайн корпуса в форме кубика, в том числе продуманное расположение кнопочного интерфейса управления, вместе создают условие максимально удобного обращения с осциллографом. Любые действия можно производить всего одной рукой. Прибор обладает входным каналом шириной 0-200кГц и частотой дискретизации (количеством замеров сигнала) до 2.5 млн.выборок в секунду. Поддерживает входное напряжение AC/DC до ±40В (щуп с делителем х1). Масштабирование развёртки (приближение/отдаление формы сигнала) на экране DSO138 PRO осуществляется в следующих пределах: 10мкс — 500с/деление по горизонтальной оси времени, 10мВ — 10В/деление по вертикальной оси напряжения. Предусмотрена синхронизация развёртки в режимах автоматический, нормальный и однократный, с её запуском по переднему или заднему фронтам сигнала. Шаг чувствительности развёртки соответствует схеме 1-2-5.
|
DSO138 PRO оснащён цветным ЖК TFT экраном 2.4″ дюйма с разрешением 320х240 точек. Под дисплеем в один ряд вынесены кнопки автоподстройки параметров масштабирования развёртки под входной сигнал AUTO, переключения по настройкам Change, изменения значений настроек ADD и DIS, и подтверждения OK. Дополнительной опцией является интегрированный независимый генератор 3-вольтового ШИМ-сигнала прямоугольной формы (меандр) с регулируемыми параметры частоты от 1 до 80 кГц и заполнением (скважностью) от 0 до 100%. Выход ШИМ-генератора (PWM) разведён с противоположной стороны от USB-порта, и находится рядом с 4-контактным разъёмом SWD, зарезервированным для отладки ПО. В комплект поставки DSO138 PRO включен штыревой соединитель PLS-4R 2.54мм, предназначенный для припайки к выходу ШИМ-генератора.
Осциллограф FNiRSi DSO138 PRO питается от встроенного литий-полимерного аккумулятора ёмкостью 1000мАч. Перезаряжаемая батарея обеспечивает продолжительность беспрерывной работы вплоть до 4 часов. В схеме прибора предусмотрено простенькое зарядное устройство с вынесенными на боковую сторону корпуса двухцветным индикатором состояния заряда батареи и стандартным 5-вольтовым портом USB-C подключения к внешнему источнику питания. Обновление ПО для осциллографа DSO138 PRO реализовано переключением в режим DFU с проводным подключением к ПК через порт USB-С. Прибор определяется в системе ПК под видом обычного флеш-накопителя.
Документация
- Краткая инструкция пользователя DSO138 PRO (англ., PDF)
Осциллограф — это прибор для наблюдения и измерения электрического сигнала. Как правило, применяют такие приборы для исследования аналоговых сигналов во время ремонта или создания электронных устройств. Для анализа цифровых сигналов чаще используют логические анализаторы.
Зачем может понадобиться осциллограф в лаборатории DIY-энтузиаста? Вот несколько вариантов применения:
- поиск неисправности в электронном устройстве: исследуем сигналы в контрольных точках и сравниваем их форму с эталонной;
- оценка качества периодического сигнала: исследуем насколько идеален прямоугольный импульс ШИМ сигнала;
- оценка уровня шумов: выясняем источник шумов на тракте АЦП;
- разработка аналогового устройства: проверяем параметры сигнала в усилительном каскаде.
Профессиональный осциллограф обладает множеством полезных функций, помогающих в анализе сигнала. Однако, для большинства работ в DIY-среде достаточно использовать самый простой прибор, которых сегодня великое множество.
Одним из самых популярных любительских осциллографов является DSO138. В сердце этого прибора тоже сверхпопулярный микроконтроллер — STM32F103C8T6. Сигнал отображается на цветном TFT дисплее. Именно такой прибор мы и будем собирать.
Для сборки устройства понадобится паяльник, немного припоя и флюс, жидкий или гелевый. Если чего-то не хватает, вы можете приобрести это у нас в магазине RobotClass:
Код: 1234
Код: 2475
Код: 1201
Код: 650
Код: 905
Код: 2045
1. Резисторы
Начинать монтаж платы удобнее с самых мелких элементов, поэтому сначала припаяем резисторы. Загибаем ножки резистора под углом 90 градусов и втыкаем его в отверстия на плате, до упора.
Чтобы разобраться с номиналами резисторов можно использовать их цветовую маркировку. Но проще воспользоваться омметром (в составе мультиметра) и измерить сопротивление всех резисторов.
Всего в комплекте 14 номиналов:
- R1,R14,R16 — 100 кОм;
- R2 — 1,8 МОм;
- R3 — 200 кОм;
- R4 — 2 МОм;
- R5 — 20 кОм;
- R6 — 300 Ом;
- R7,R36 — 180 Ом;
- R8,R12,R13 — 120 Ом;
- R9,R15,R26 — 1 кОм;
- R10 — 3 кОм;
- R11 — 150 Ом;
- R38 — 1,5 кОм;
- R28,R40 — 470 Ом;
- R37,R39 — 10 кОм.
2. Катушки индуктивности
В данной схеме используются катушки в двух типах корпусов: аксиальные и радиальные. Поскольку мы паяем детали по мере увеличения из размера, начинаем с аксиальных. Выглядят они как более толстые резисторы, но с зелёной окраской.
Всего три катушки: L1, L3, L4 с индуктивностью 100 мкГн.
Работаем с ними точно также как и с резисторами.
3. Диоды
В наборе имеется всего два диода: D1 и D2. Монтируем их таким образом, чтобы белая полоска на корпусе диода совпадала с полоской на плате.
4. Кварцевый резонатор
Меткой Y1 на плате обозначен кварцевый резонатор. Этот прибор задаёт тактовую частоту микроконтроллера (8 МГц). У него нет полярности, вставляем ноги и паяем.
Единственный момент: следует оставить под корпусом резонатора небольшой зазор. Например, можно вставить кусок плотной бумаги и затем убрать её после окончания пайки.
Зазор нужен для того, чтобы мы смогли при необходимости промыть спиртом участок платы под кварцевым резонатором от лишнего флюса. Любое загрязнение между контактами резонатора может привести к смещению его частоты, что негативно скажется на точности работы собираемого прибора.
5. Кнопки
Припаиваем пять кнопок на свои позиции: SW4, SW5, SW6, SW7, SW8.
6. Разъём Mini-USB
USB разъёмы испытывают повышенные нагрузки, каждый раз, когда мы вставляем или вытаскиваем USB кабель. Сигнальные контакты разъёма припаиваем как любые другие выводные элементы, а вот мощные контакты, идущие от корпуса, тщательно прогреваем и не жалеем припоя.
7. Светодиод
На плате имеется единственный светодиодный индикатор. Вставляем светодиод D3 в своё место таким образом, чтобы его длинная ножка (анод) попала в отверстие с пометкой «+».
8. Разъём питания XH2.54
На плате имеется сразу два разъёма питания. Один из них больше подходит для подключения держателя батарей или аккумуляторов. Это белое гнездо с шагом 2,54 мм. Монтируем его на место J9, как показано на фотографии.
9. Транзисторы и стабилизаторы напряжения
В наборе есть 4 радиодетали в корпусе TO-92. Две из них — транзисторы 8550 (Q1) и 9014 (Q2). Другие две: линейные стабилизаторы 79L05 (U4) и 78L05 (U5). Выглядят они одинаково, но на плоской части каждой детали есть чёткая маркировка. Используем острый глаз/очки/лупу и вставляем каждый элементы в своё место на плате.
10. Переменные конденсаторы
Два переменных конденсатора C4 и С6 расставляем по своим местами аккуратно припаиваем. Используем минимум флюса, чтобы он не затёк под корпус конденсаторов. Ёмкость конденсаторов варьируется от 5 до 30 пФ.
11. Катушка индуктивности L2
А вот и вторая катушка индуктивности — L2 на 1 мГн. На этот раз, в виде бочонка. Полярности у катушки тоже нет, вставляем на место любой стороной.
12. Электролитические конденсаторы
Шесть конденсаторов одинакового номинала 100 мкФ монтируем по местам: C19, C21, C22, C24, C25, C26.
13. Разъём питания DC 5.5/2.1
Второй разъём питания предназначен для подключения блока питания с вилкой DC 5.5/2.1. Вставляем на место J10. Не жалеем припоя и тепла на его мощные контакты.
14. Штыревые разъёмы
Два штыревых разъёма. Один для программирования микроконтроллера — J6. Второй для передачи данных на ПК через UART интерфейс — J5.
15. Разъём дисплея
Огромный штыревой разъём-гнездо J3 служит для обмена данными с дисплеем. Два двойных разъёма J7 и J8 нужны для фиксации дисплея на своём месте.
Кропотливо и качественно пропаиваем каждый контакт большого разъёма. Проверяем, чтобы не было перемычек из припоя.
16. Переключатели
Три движковых переключателя SW1, SW2, SW3 имеют массивные контакты. Нужно будет нагревать их дольше, чем обычные выводные элементы.
17. Разъём BNC
Разъём J1 для подключения щупа. Как и в предыдущем пункте, хорошенько греем. Используем минимум флюса, во избежание воздействия на входной сигнал.
18. Установка дисплея
С пайкой закончили! Финальный шаг — установка дисплея. Разъём дисплея тугой. Сначала чуть насаживаем дисплей на разъёмы и убеждаемся, что все контакты попали куда следует. Затем полностью вставляем разъём.
19. Финал
Готово! Подключаем DSO138 к питанию и пробуем исследовать какой-нибудь сигнал.
Инструкция по использованию
Органы управления
Переключатель CPL — режим входа: GND — заземлённый вход, AC — закрытый вход, DC — открытый вход;
Переключатели SEN1 и SEN2 — настройка чувствительности;
Кнопка SEL — выбор параметра для изменения;
Кнопки «-« и «+» — изменение выбранного параметра в большую или меньшую сторону;
Кнопка OK — режим заморозки текущего графика; повторное нажатие отключает заморозку;
Кнопка RESET — сброс микроконтроллера и всех параметров.
Включение/выключение
Перед включением осциллографа, подключите измерительный щуп к BNC разъёму.
Для включения, вставьте штекер блока питания в разъём J10. На дисплее прибора появится служебная информация, затем логотип, наконец, рабочий экран осциллографа.
Для выключения прибора достаточно отключить блок питания.
Параметры
- жёлтая стрелка слева — указатель нулевого уровня (V=0);
- розовая стрелка справа — указатель уровня триггера, на этом уровне триггер детектирует фронты или спады;
- первый слева параметр — коэффициент отклонения (напряжение/деление);
- второй параметр — режим входа (GND/DC/AC);
- третий параметр — скорость развёртки (сек/деление)
- четвёртый параметр — режим триггера (AUTO/NORMAL/SINGLE);
- пятый параметр — метод триггера (фронт/спад);
Сброс нулевого уровня
Если индикатор нулевого уровня не совпадает с линией нулевого сигнала (V = 0В), можно провести процедуру сброса. Для этого, переведите переключатель CPL в положение GND. Затем, с помощью кнопки SEL выберите индикатор нулевого уровня. Нажмите кнопку OK и удерживайте её 2 секунды, потом отпустите.
Цифровой осциллограф DSO138 продаётся в виде набора для самостоятельной сборки. Он размещается на одной печатной плате, и отдельной мезонинной платой к нему подключается TFT LCD дисплей. Осциллограф компактный, очень недорогой и при этом достаточно качественный. Он имеет функцию запоминания осциллограммы, функцию отображения параметров входного сигнала, автоматический, однократный и нормальный режимы работы. Полоса пропускания – 200 кГц. Разрешение по напряжению – 12 бит. Давайте посмотрим, как правильно и быстро собрать этот осциллограф.
Инструкция по сборке и настройке цифрового осциллографа DSO138
Нам понадобится:
- Набор с цифровым осциллографом DSO138;
- мультиметр;
- источник питания на 8-12 В;
- отвёртка для мелких работ;
- пинцет;
- паяльник;
- припой и флюс;
- ацетон или бензин.
1Установка и пайка радиоэлектронных компонентов
Продаётся набор DSO138 вот в таком виде (купить можно тут). В набор входит собственно печатная плата с установленными на ней SMD компонентами (есть также разновидность набора, где SMD компоненты не установлены), плата с ЖК дисплеем, пакетик с комплектующими, кабель с BNC разъёмом и «крокодилами», а также инструкция по сборке и инструкция по настройке на английском языке.
Распаковав набор, приступаем к монтажу радиоэлементов на печатной плате. Будем двигаться строго по инструкции и соблюдать предложенную изготовителем последовательность пайки. Для удобства сборки осциллографа сначала пайке подлежат самые низкие компоненты, затем более высокие.
Первым делом производится пайка резисторов. Их тут много, и много номиналов. Пайка ведётся обычным образом: формуете выводы, вставляете в отверстия, покрываете флюсом, разогреваете, паяете. Будьте внимательны и аккуратны при проведении пайки.
Следующий шаг – пайка трёх дросселей и двух диодов. Дроссели одинаковые, а вот диоды – разные, но в одинаковых корпусах. Кроме того, диоды имеют полярность. На шелкографии платы «минус» (катод) обозначен белой чертой, как и на корпусе самих диодов. Так что соблюдайте внимательность.
Далее припаиваем кварцевый резонатор на 8 МГц. Полярность не важна.
Следующим паяем разъём mini-USB на плату и пять тактовых кнопок. И разъём, и кнопки имеют специфические размеры корпуса и выводов, так что перепутать ничего невозможно.
Далее нам предстоит пайка конденсаторов. Их много, и номиналов много. Все они неполярные, и паяются легко. Не забудьте о формовке выводов, прежде чем вставлять ножки в отверстия под пайку.
Следующим делом припаяем светодиод. Длинный вывод – это анод, «плюс». Для него предназначено отверстие с квадратной контактной площадкой.
Теперь очередь штыревого белого разъёма для питания. Ставим его открытой частью по направлению от центра платы.
Устанавливаем на плату 2 транзистора и 2 регулятора напряжения. Они все разных типов, но в одинаковых корпусах. Будьте внимательны при установке их на плату осциллографа. Формуйте выводы перед установкой и не перегревайте их паяльником.
Устанавливаем два переменных конденсатора.
Монтируем большую катушку индуктивности для фильтра питания.
Далее устанавливаем 6 электролитических конденсаторов. При установке важно соблюдать полярность. Более длинный вывод – это «плюс». Он устанавливается в отверстие с квадратной площадкой под пайку.
Ставим на плату осциллографа DSO138 разъём для питания. Он имеет широкие довольно толстые выводы, его нужно хорошо пропаять.
Далее – пайка штыревых разъёмов и соответствующих колодок на плату осциллографа DSO138.
Устанавливаем три подвижных переключателя SW1, SW2 и SW3. Затем монтируем BNC разъём. Его корпус из толстого слоя металла, и трудно поддаётся пайке. Тем не менее, нужно очень хорошо его припаять к контактным площадкам. Это разъём часто будет подвергаться механической нагрузке, и его пайка должна быть очень качественной. Хорошо прогревайте толстые выводы его корпуса.
Теперь припаяем петлю из проволоки толщиной 0,5 мм в отверстия разъёма J2. Это будет контакт для выхода сигнала самотестирования осциллографа.
После этого закоротим с помощью паяльника и припоя контакты перемычки JP3.
Займёмся платой TFT LCD экрана. Нужно припаять 3 штыревых разъёма с нижней части платы. Два маленьких разъёма по два пина и один двухрядный 40-пиновый.
Мы почти закончили пайку. Но не спешите убирать паяльник, он нам ещё ненадолго понадобится.
Теперь желательно промыть плату ацетоном, бензином или каким-либо другим способом очистить от следов флюса.
Промытой плате нужно дать хорошо просохнуть. Это очень важно! Влаги на плате не должно остаться совершенно.
После этого подключим источник питания к плате и замерим напряжение между землёй и точкой TP22. Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4.
Сейчас можно подключить к осциллографу ЖК дисплей, совместив его штыревые выводы с колодками на печатной плате осциллографа.
Подключите источник питания к осциллографу. Должен загореться дисплей и два раза моргнуть светодиод. Затем на пару секунд на экране появится логотип изготовителя и загрузочная информация. После этого осциллограф войдёт в рабочий режим.
Подключим пробник к BNC разъёму осциллографа и проведём первый тест. Никуда не подключая чёрный провод пробника, прикоснитесь рукой к красному. На осциллограмме должен появится сигнал наводки от вашей руки.
3Калибровкаосциллографа DSO138
Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель SEN1 поставьте в положение «0.1V», SEN2 в положение «X5», а CPL – в положение «AC» или «DC». С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками и выставьте время «0.2ms», как на иллюстрации. На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4, добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.
Теперь переключатель SEN1 поставим в положение «1V», SEN2 – в положение «X1». Остальные настройки оставим прежними. Аналогично предыдущему пункту, если сигнал далёк от прямоугольного, то подкорректируем его с помощью регулировки конденсатора C6.
На этом настройка осциллографа DSO138 закончена. Давайте проверим его в боевых условиях. Подключим щупы осциллографа к работающей электрической схеме и посмотрим сигнал.
4Режимы работы осциллографа DSO138
Возможные режимы работы осциллографа:
- автоматический (AUTO),
- нормальный (NORMAL),
- однократный (SINGLE).
Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.
5Элементы управления осциллографа DSO138
Для управления чувствительностью осциллографа служат переключатели SEL1 и SEL2. Первый из них задаёт базовый уровень напряжения, второй – множитель. Например если выставить переключатели в положения «0,1V» и «X5», разрешение вертикальной шкалы будет 0,5 вольт на клетку.
Кнопка SEL служит для перемещения по элементам экрана, которые можно настраивать. Настройка выделенного элемента осуществляется с помощью кнопок и . Элементами для настройки являются:
- время развёртки,
- режим работы,
- выбор фронта триггера,
- порог срабатывания,
- перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы,
- перемещение оси по вертикали.
Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.
Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.
6Дополнительные функции осциллографа DSO138
Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, переместите курсор кнопкой SEL на выбор времени развёртки, а затем нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK.
Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и .
7Технические характеристикиосциллографа DSO138
Технические данные осциллографа DSO138, взятые из официального паспорта.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Количество выборок | 1 млн./сек |
| Полоса пропускания | 0…200 кГц |
| Диапазон чувствительности | 10 мВ/дел.…5 В/дел. |
| Макс. входное напряжение | 50 В |
| Входное сопротивление | 1 МОм / 20 пФ |
| Разрешение | 12 бит |
| Длина записи | 1024 точки |
| Шкала по времени | 500 сек/дел.…10 мксек/дел. |
| Питание | 9 В (8…12 В) |
| Потребление | ~120 мА |
| Размеры | 117×76×15 мм |
| Вес | 70 гр. без пробника |
Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139
- Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139 с Depositfiles.com