قم ببناء مولد إشارة الاجتياح LED من 5 هرتز إلى 400 كيلو هرتز من المجموعات: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

قم ببناء مولد إشارة المسح السهل هذا من مجموعات متاحة بسهولة.

إذا ألقيت نظرة على آخر تعليمات لي (اجعل لوحات أمامية ذات مظهر احترافي) ، فربما استعصت على ما كنت أعمل عليه في ذلك الوقت ، وهو مولد إشارة. أردت مولد إشارة حيث يمكنني مسح الترددات بسهولة نسبيًا (ليس فقط الضبط والنسيان). نظرًا لأنني لم أجد أي شيء رخيص ، فقد قررت تجميع واحدة بنفسي واستخدام الأدوات كأساس.

قلب المشروع عبارة عن مجموعة مولد إشارة يسهل النزول منها من Ebay و Amazon وما إلى ذلك. من السهل بناؤها وقابلة للتخصيص. هناك أربعة نطاقات تردد (5-50 هرتز ، 50-500 هرتز ، 500 هرتز -20 كيلو هرتز و 20 كيلو هرتز -400 كيلو هرتز) ، ثلاثة أنواع من الإخراج (مربع ، مثلث وجيب).

العداد عبارة عن مجموعة أخرى ويتم عدها من 1 هرتز إلى 75 ميجا هرتز مع نطاق تلقائي ودقة مكونة من 4 أو 5 أرقام.

زوجان من الملاحظات:

1. لم أصمم هذه المجموعات ، بل صنعتها فقط كجزء من المشروع. إنها متاحة بسهولة من خلال معظم منافذ البيع عبر الإنترنت (Ebay ، إلخ). ومع ذلك ، إذا كانت لديك مشكلات تتعلق بالأجزاء والبناء وما إلى ذلك ، فلا فائدة من الاتصال بي بشأنها. اتصل بالبائع الذي اشتريته منه. يسعدني أن أحاول الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بكيفية استخدامها في هذا البناء المعين.

2. مجموعة عداد التردد ، بينما تقول أنها ستحسب من 1 هرتز إلى 75 ميجاهرتز ، لم أجد هذه الحالة. كلما كان التردد أبطأ ، كان أبطأ وزاد هامش الخطأ. إذا كان أي شخص يعرف عن مجموعة أدوات أفضل ، يسعدني أن أسمع عنها. كما كان ، كان هذا هو أفضل ما يمكنني التوصل إليه والذي سيقرأ قيم تردد أقل (Sub KHz)

اللوازم

ICL8038 مجموعة مولدات التردد 5 هرتز - 400 كيلو هرتز (خارج ebay) حوالي 12-13 دولارًا

مجموعة عداد التردد 1Hz-75KHz (Off ebay) حوالي 12-13 دولارًا

مفتاح تشغيل / إيقاف LED (يمكنك استخدام أي شيء تريد)

4 مفاتيح دفع جماعية (عادةً ما تأتي كـ DPDT - قد يكون من الصعب تعقبها). يمكنك استخدام مفتاح دوار إذا لم تتمكن من العثور على مفتاح.

1 مفتاح دفع DPDT (كان لدي مفاتيح فردية لمفتاح العصابة المطابق)

4 أواني (2 @ 5KB ، 1 @ 50KB) (لقد استخدمت وعاءًا دقيقًا متعدد الدورات بسعة 50 كيلو بايت لضبط التردد)

3 موصلات تركيب لوحة BNC

موصل تركيب لوحة DC

1x مقبض كبير (ليناسب وعاء 50 مم)

موصلات ومآخذ توصيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذكر / أنثى (أحجام مختلفة)

الزاوية اليمنى موصل ذكور ثنائي الفينيل متعدد الكلور

مواجهات نحاسية (أحجام مختلفة)

حالة الصك (أغلى جزء من المشروع)! حوالي 25 دولارًا

ورق أبيض وشفاف النافثة للحبر

اختياري:

1 × موصل تيار مستمر 5.5 مم (لوحة مولد الإشارة)

موصل DC 1 × 4 مم (لوحة العداد)

نظرًا لأن لدي بالفعل الكثير من هذه الأشياء ، كانت التكلفة حوالي 50 دولارًا (مجموعتان بالإضافة إلى حقيبة) ، ولكن قد تكون أعلى إذا لم يكن لديك موصلات ، أو حوامل ، أو مقابض ، أو مفاتيح ، إلخ.

الخطوة 1: كيف كل القطع معًا

إنها في الأساس مجرد مجموعة مولد إشارة مع عداد تردد متصل بالإخراج. ومع ذلك ، فقد أضفت في عدد قليل من مجموعات التبديل سهلة الاستخدام.

يوجد 3 موصلات BNC:

واحد للإخراج الرئيسي (يكون دائمًا في الدائرة ما لم تقم بتبديل مفتاح القياس إلى خارجي) ، واحد BNC لقياس int / ext باستخدام إما العداد الداخلي لمصدر خارجي وواحد BNC على اللوحة الخلفية المتصلة بالأعلى (لذا يمكنك الاتصال إما عبر اللوحة الأمامية أو الخلفية).

يستخدم مفتاح int / ext لتبديل إشارة إلى العداد الداخلي. إذا كانت في الوضع الداخلي (في) ، فإن الإشارة من المولد تذهب إلى العداد وجميع موصلات BNC. باستخدام هذا التكوين ، يمكنك توصيل أي جهاز قياس خارجي (عداد التردد ، راسم الذبذبات بالتوازي مع خرج الإشارة الرئيسية). إذا كان المفتاح في وضع ext (out) ، فإنه يفصل المخرج الرئيسي ويتم توصيل كل من int / ext واللوحة الخلفية BNC بالمقياس الداخلي. لذلك يمكنك إدخال إشارة خارجية واستخدام العداد الداخلي لقياسها.

مفتاح نوع الإشارة هو مفتاح دوار يقوم بالتبديل بشكل أساسي بين Tri / Sine في الموضعين الأولين. يربط المفتاح المعاكس إشارة ثلاثي / جيبية بالإخراج. في الموضع الثالث ، لا يتم استخدام S1a ويتم التبديل فقط بين مخرجات squ & tri / sine إلى الإخراج الرئيسي.

الخطوة 2: ليست كل مجموعات العداد متماثلة

قبل أن تخرج وتنفق المال على إحدى مجموعات عداد التردد هذه ، فإنها ليست كلها متشابهة. ما تريده أساسي هو مجموعة تقيس الترددات المنخفضة. تقيس الكثير من الوحدات الجاهزة 1 ميجاهرتز وما فوق. هناك أيضًا بعض الأطقم التي تبدو متشابهة ، لكن رمز الشريحة الرئيسية غير صحيح من التصميم الأصلي. هذا هو السبب في أنني اخترت هذه المجموعة المعينة لأنها المجموعة الوحيدة التي تشبه حتى العمل بشكل صحيح.

من موقع البائعين المواصفات كالتالي:

• 1 هرتز -75 ميجا هرتز
• دقة مكونة من أربعة أو 5 أرقام اعتمادًا على التردد الذي يتم قياسه (مثل x. KHz و x.xxx MHz و xx.xx MHz)
• الدقة: 1 هرتز (كحد أقصى)
• حساسية الإدخال <20mV @ 1Hz-100KHz، 35mV @ 20MHz، 75mV @ 50MHz
• جهد الإدخال 7-9 فولت (يعمل على 12 فولت لا تقلق)

قم ببناء مجموعة العداد وفقًا لتعليمات البائع مع التعديلات التالية:

• استخدم مأخذ توصيل PCB لسهولة التوصيل والتوصيل لاحقًا
• مفتاح التشغيل / الإيقاف اختياري ويمكنك فقط ربطه إذا كنت ترغب في ذلك أو تثبيته (لديك المفتاح هناك فلماذا لا)!
• قم بتركيب الغطاء الأحمر المتغير على الجانب السفلي من اللوحة (في الصورة تم تثبيته وفقًا للبنية الموصى بها ، لكنني قلبت اللوحة). لقد غيرت موقعه وسترى ذلك في الصور اللاحقة.
• استخدم موصلًا مضمنًا بزاوية قائمة بدلاً من الموصل المستقيم المزود للتثبيت الجانبي لشاشة LED. بهذه الطريقة يمكن أن تلتصق بالحافظة وليس في جميع أدوات التحكم السفلية!
• يبدو أن C14 لم يتم استخدامه (أعتقد أنه يعتمد على نطاق الغطاء المتغير الذي يتم توفيره وتعيين دقة العدادات). أنا شخصياً لا أعتقد أن الأمر مهم لأن الغطاء المتغير لا يضيف قدرًا كبيرًا من المعايرة حتى عن طريق إضافة كمية صغيرة من السعة الإضافية عند C14.
• كان الغطاء المتغير المزود (الأحمر 5-20pf) قمامة ويحتاج إلى استبداله. انتهى بي الأمر بشراء مزيج من أغطية مختلفة (50 أو نحو ذلك) بقيم مختلفة حيث يبدو أن معظم المجموعات المزودة بالمجموعات عبارة عن قمامة.
• يتم توفير R14 كمقاوم 56 كيلو. يمكن أن يتغير هذا وفقًا لدُفعات مختلفة من C3355. لهذا السبب ، قمت بتركيب زوجين من المسامير من مقبس IC بحيث يمكن تغيير المقاوم بسهولة إذا لزم الأمر.

بمجرد إنشائه ، تحقق من الوظيفة مقابل مصدر إشارة معروف.

ملحوظات:

بينما تشير الوثائق إلى أن هذه المجموعة ستقيس من 1 هرتز إلى 75 ميجاهرتز ، فقد وجدت في الواقع (مثل معظم المجموعات) أنها تقيس بشكل أفضل عند الترددات الأعلى. هذا هو السبب في أنني أضفت مآخذ BNC خارجية لتوصيل معدات أكثر دقة. تميل أيضًا إلى عرض نتائج مختلفة اعتمادًا على ما إذا كانت الإشارة جيبية / مثلثية أو مربعة. كلما كانت الإشارة أبطأ ، كان وقت القياس أبطأ. تحصل عليه في حديقة الكرة معظم الوقت من حوالي 500 هرتز فصاعدًا. مرة أخرى ، إذا كان هناك من يعرف مجموعة أفضل ، فيرجى إبلاغي بذلك.

الخطوة 3: بناء مولد الإشارة

من معلومات البائعين ، المواصفات هي كما يلي

• نطاق العمل 5 هرتز - 400 كيلو هرتز
• دورة العمل 2٪ - 95٪
• ضبط التحيز DC -7.5V إلى 7.5V
• سعة الإخراج 0.1V إلى 11V PP @ 12V
• تشويه 1٪
• درجة حرارة الانجراف 50 جزء في المليون / درجة مئوية
• الجهد + 12-15 فولت

مرة أخرى ، قم ببناء المجموعة وفقًا لتعليمات البائعين مع إجراء تعديلات على ما يلي

• استخدم مواجهات PCB لتسهيل الاتصالات لاحقًا. هذا لجميع الأواني (R1 ، 4 ، 6 ، 5) ، JP1 (تحديد ثلاثي / جيبي) ، JP2 (تحديد نطاق Freq) و JP3 (مخرج رئيسي)
• بمجرد الانتهاء ، يمكنك توصيل الأواني والقفزات مؤقتًا للتحقق مما إذا كانت اللوحة تعمل كما هو متوقع عن طريق توصيلها بمؤشر الذبذبات.

الخطوة 4: تصميم اللوحة الأمامية

لن أخوض في العملية برمتها ، فقط ما فعلته مختلفًا عن تعليماتي الأخرى حول "إنشاء لوحات أمامية ذات مظهر احترافي". لقد قمت أيضًا بتضمين ملف تصميم Front Panel Express حتى تتمكن من طباعة واحد بنفس الطريقة إذا أردت.

ابدأ بشكل أساسي بتتبع اللوحة الأمامية والقيام بنموذج بالطريقة التي تريدها أن تبدو. لقد قمت بتضمين النسخة المقلمة بالقلم الرصاص التي بدأت بها. أضف الأبعاد حيث يمكنك ذلك لأنها ستجعل الأمر أكثر سهولة عندما يحين وقت إدخالها في اللوحة الأمامية السريعة. في نهاية هذا Instructable ، يمكنني إضافة بعض التكرارات للمشروع إذا كان لدي صور.

سيتم تحديد أبعاد اللوحة الأمامية من خلال صندوق المشروع الذي تستخدمه. لقد حصلت على هذا الجهاز بالتحديد من Jaycar (إنه صندوق الأدوات الأكبر). لقد بدأت مع الشخص الأصغر الذي أستخدمه عادةً ، لكنني واجهت مشكلة في تركيب كل ما أريده على اللوحة الأمامية (مع المفاتيح ، وعداد LED ، وعناصر التحكم ، إلخ). لذلك ذهب مع الصندوق الأكبر.

استخدم البرنامج لتصميم اللوحة الأمامية. ثم اطبع نسختين: نسخة واحدة بالأبيض والأسود على ورق عادي للحفر (مع مراكز ثقوب) ونسخة نهائية ملونة على ورقة ملصق بيضاء.

بمجرد حصولك على قالب الحفر الخاص بك ، قم بلصقه على اللوحة ، وقم بتمييز الثقوب الخاصة بك وحفر الثقوب والقواطع. بمجرد الانتهاء من كل ذلك ، قم بإزالة القالب وتنظيف السطح تمامًا باستخدام مزيل الشحوم والشمع أو المشروبات الروحية. استخدم قطعة قماش لإزالة أي جزيئات غبار دقيقة قبل متابعة لصق ملصق اللوحة.

بالنسبة لهذا التصميم المعين ، استخدمت الورق النافث للحبر فقط. إذا نظرت عن كثب يمكنك أن ترى قليلاً خلف الورقة. في هذه الحالة ، أقترح إما شراء مخزون غير مرئي من خلال الملصقات أو استخدم لصق نصف الورقة غير المستخدمة أولاً ، ثم ضع ورقة اللوحة المطبوعة فوق ذلك. للإنهاء ، ضع ورقة من فيلم Inkjet الشفاف فوقها لحمايتها بالكامل. يمكنك ترك بعض التعليق الزائد ، وقطع الزوايا عند 45 درجة ولفها حول الجزء الخلفي من اللوحة أيضًا.

للإنهاء ، اقطع كل الثقوب باستخدام سكين حرفية حاد.

الخطوة 5: ابدأ في تركيب وتجميع الأجهزة

قم بربط جميع الأواني وموصلات BNC والمفتاح الدوار والطاقة على اللوحة الأمامية.

قم بتركيب لوحة عداد LED. لقد قطعت قطعة صغيرة من البرسبيكس الأحمر الشفاف بين اللوحة الأمامية ولوحة LED. يتم تثبيته في مكانه عن طريق تخفيف المواجهات قليلاً بين اللوحة واللوحة الأمامية.

ضع اللوحة الأمامية في مكانها ، وقم بتمييز ثقوب التثبيت وحفرها لمفتاح العصابة والمفتاح الفردي. لقد قمت بالفعل بتحديد الارتفاع الذي أريده مسبقًا مع المواجهات الخاصة بمفاتيح العصابات عندما كنت أصمم اللوحة الأمامية.

قم بتركيب لوحة مولد الإشارة في مكانها أيضًا. لقد قمت بتثبيته على جانب واحد حتى يكون لدي وصول سهل للمعايرة إذا لزم الأمر.

قم أيضًا بحفر وتثبيت موصلات DC و BNC للوحة الخلفية.

الخطوة 6: توصيل الأسلاك بالكامل

قم بتكوين أنوال الأسلاك للأواني والمفاتيح وغيرها من اللوحات باستخدام إما سلك التوصيل أو كابل الشريط. ينتهي التجميع إلى موصل أنثى للاتصال باللوحات الرئيسية. لقد وجدت أنه من الأفضل طي اللسان باستخدام كماشة أنف إبرة ووضع القليل من اللحام عليها للحفاظ على سقوط الأسلاك. ثم اضغط عليها في الموصلات السوداء.

ابدأ بلحام الأواني.

على الرغم من أنها قصيرة المدى ، إلا أنه لا يزال من الممارسات الجيدة استخدام كبل محمي لموصلات الإخراج. قم بتوصيل مفتاح محدد الإشارة الدوار. قم الآن بتوصيل موصلات BNC الخارجية بمفتاح int / ext وأسلاك موصل اللوحة.

بمجرد اكتمال ذلك ، قم بتوصيل مفتاح العصابة.

قم بتوصيل مفتاح الطاقة وكابل الطاقة باللوحات الرئيسية. استخدم موصلات الأشياء بأسمائها الحقيقية للاتصال بالمفتاح. لقد قمت للتو بتوصيل الأسلاك بمآخذ توصيل اللوحة الرئيسية لأن موصلات التيار المستمر لم تصل وقت كتابة هذا التقرير (ولهذا السبب لم يتم ربط أي كبل حتى الآن في الصور). سوف أقوم بتعديلهم عند وصولهم

للإنهاء ، ضع كل المقابض على اللوحة الأمامية.

الخطوة 7: تشغيلها

نظرًا لأنه كان يجب عليك فحص كل لوحة فردية مسبقًا ، يجب أن يعمل كل شيء كما ينبغي.

تحقق من أن عداد LED الأمامي يقيس شيئًا ما (هذه على الأقل علامة جيدة). حدد نطاق التردد وتأكد من تغيير القياس. يمكنك أيضًا التحقق من مفتاح / مدخلات int / ext عن طريق ربط مولد إشارة خارجي ومعرفة ما إذا كان يقيس الإشارات الخارجية.

أخيرًا ، قم بتوصيله بجهاز الذبذبات وتأكد من حصولك على أنواع الإشارات الصحيحة ، وأن جميع عناصر التحكم تتصرف كما ينبغي. إن الشيء العظيم في توصيل الأسلاك بالموصلات هو أنه إذا كان يعمل في الاتجاه المعاكس ، فما عليك سوى تدوير موصل الكابل!

هناك إجراء معايرة للوحة مولد الإشارة يجب تضمينه عند شراء المجموعة. ستحتاج إلى مرسمة الذبذبات للقيام بذلك ، ولكن هذا مقتطف من التعليمات (أو هناك معلومات عنها):

قم بتوصيل راسم الذبذبات بإخراج المربع. اضبط عنصر التحكم DUTY على 50٪ ، ثم قم بالتبديل إلى الجيب. اضبط R2 & 3 لقمة الموجة الجيبية لتقليل التشوه. بمجرد ضبط R2 و 3 ، لن يحتاجوا إلى الضبط مرة أخرى. لإخراج موجة أسنان المنشار ، حدد Tri. اضبط تحكم DUTY وقم بتحويل المثلث إلى سن منشار.

نأمل أن كل شيء يعمل من أجلك.

بشكل عام ، أعتقد أن المشروع خرج بشكل جيد للغاية. في حين أنه من المحتمل أن تشتري شيئًا أكثر دقة مقابل أموال أكثر بكثير ، إلا أنه كان بالتأكيد بناء ممتع (على الرغم من أنه كان جالسًا على مقاعد البدلاء لفترة طويلة)!

الخطوة 8: البناء الأولي ومتى لا تسير الأمور كيف تخطط لها (بكرة خطأ)؟

في بعض الأحيان ، لا تسير الإنشاءات بشكل صحيح أولاً ، وينتهي بها الأمر بشكل أفضل. كان هذا المشروع واحدًا من هؤلاء.

تحاول الصورة الأولى تشويش جميع عناصر التحكم في مقدمة صندوق أصغر (لدي أكوام من هذه الصناديق لأنها رخيصة وتتناسب بشكل عام مع معظم مشاريع نوع معدات الاختبار بشكل جيد إلى حد ما). لقد جربت بكل الطرق واستغرقت وقتًا في تحديدها. في النهاية ، كان الأمر صعبًا ومربكًا للغاية باستخدام مفاتيح التبديل والرغبة في الحصول على مقبض كبير للتحكم في التردد في المقدمة. بالإضافة إلى أن الحروف أصبحت قديمة ولا تلتصق جيدًا هذه الأيام. هذا عندما عثرت على برنامج اللوحة الأمامية الذي ربما سأستخدمه في مشاريع أخرى للمضي قدمًا.

في المحاولة الأولى أيضًا ، اكتشفت أن لقم الثقب الأكبر حجمًا وحشية للغاية. انتهى بي الأمر بتكسير الحافة عندما كنت أحفر إحدى فتحات BNC عندما تمسك بها. منذ ذلك الحين ، استخدمت ما يصل إلى 8 مم فقط واستخدمت مخرطة الثقوب للحصول على أحجام الفتحات الكبيرة النهائية.

الصورة الثانية كدت أن أكون صحيحة ، حتى بدأت التجميع وأدركت أنه سيكون من الأفضل تبديل جميع أنواع الإشارات بدلاً من وجود مخرجات منفصلة. ثم يمكنني تركيب واحد في الخلف لموصل مخفي. لقد أدى ذلك إلى إزالة الفوضى من الأمام قليلاً أيضًا على ما أعتقد. نظرًا لأنني لم أكن بحاجة إلى أحد فتحات اللوحة الأمامية الآن ، فلم يكن هناك عرق يزيل إحدى الثقوب باستخدام برنامج اللوحة الأمامية. إنه يغطي بسهولة أي خطأ (تغيير التصميم)!