खुद को एक PSlab बनाना: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

इलेक्ट्रॉनिक्स लैब में व्यस्त दिन एह?

क्या आपको कभी अपने सर्किट में कोई समस्या हुई है? डिबग करने के लिए आप जानते थे कि आप एक मल्टी-मीटर या एक ऑसिलोस्कोप या एक तरंग जनरेटर या एक बाहरी सटीक शक्ति स्रोत चाहते हैं या एक तर्क विश्लेषक कहते हैं। लेकिन यह एक हॉबी प्रोजेक्ट है और आप इस तरह के महंगे टूल पर सैकड़ों डॉलर खर्च नहीं करना चाहते हैं। ऊपर दिए गए पूरे सेट का उल्लेख नहीं करने के लिए रखने के लिए बहुत सी जगह लगती है। आप बहु-मीटर मूल्य के 20-30 डॉलर के साथ समाप्त हो सकते हैं, लेकिन यह वास्तव में सर्किट को डिबग करने का अच्छा काम नहीं कर रहा है।

क्या होगा अगर मैं कहूं, एक ओपन सोर्स हार्डवेयर डिवाइस है जो एक ऑसिलोस्कोप, एक मल्टी-मीटर, एक लॉजिक एनालाइज़र, एक वेव जनरेटर और एक पावर स्रोत की सभी कार्यक्षमता प्रदान करता है और यह आपको सैकड़ों डॉलर खर्च करने वाला नहीं है और नहीं जा रहा है भरने के लिए एक पूरी मेज लेने के लिए। यह FOSSASIA ओपन सोर्स संगठन द्वारा PSlab डिवाइस है। आप आधिकारिक वेबसाइट https://pslab.io/ पर और ओपन सोर्स रिपॉजिटरी को निम्नलिखित लिंक से पा सकते हैं;

• हार्डवेयर स्कीमैटिक्स:
• एमपीलैब फर्मवेयर:
• डेस्कटॉप ऐप:
• एंड्रॉइड ऐप:
• पायथन पुस्तकालय:

मैं हार्डवेयर और फ़र्मवेयर रिपॉजिटरी का रखरखाव करता हूँ और यदि डिवाइस या किसी अन्य संबंधित सामग्री का उपयोग करते समय आपके कोई प्रश्न हैं, तो बेझिझक मुझसे पूछें।

PSlab हमें क्या देता है?

Arduino Mega के फॉर्म फैक्टर वाले इस कॉम्पैक्ट डिवाइस में ढेर सारी विशेषताएं हैं। शुरू करने से पहले, इसे मेगा फॉर्म फैक्टर में बनाया गया है ताकि आप इसे बिना किसी परेशानी के अपने फैंसी Arduino मेगा केसिंग में रख सकें। अब आइए विनिर्देशों (मूल हार्डवेयर भंडार से निकाले गए) पर एक नज़र डालें;

• 4-चैनल 2MSPS ऑसिलोस्कोप तक। सॉफ्टवेयर चयन योग्य प्रवर्धन चरण
• प्रोग्राम योग्य लाभ के साथ 12-बिट वोल्टमीटर। इनपुट +/- 10 mV से +/-16 V. तक होता है
• 3x 12-बिट प्रोग्रामयोग्य वोल्टेज स्रोत +/- 3.3 V, +/- 5V, 0-3 V
• 12-बिट प्रोग्राम करने योग्य वर्तमान स्रोत। 0-3.3 एमए
• 4-चैनल, 4 मेगाहर्ट्ज, तर्क विश्लेषक
• 2x साइन/त्रिकोणीय तरंग जनरेटर। 5 हर्ट्ज से 5 किलोहर्ट्ज़ तक। SI1. के लिए मैनुअल आयाम नियंत्रण
• 4x पीडब्लूएम जनरेटर। 15 एनएस संकल्प। 8 मेगाहर्ट्ज तक
• समाई मापन। पीएफ से यूएफ रेंज
• एक्सेल/गीरोस/आर्द्रता/तापमान मॉड्यूल के लिए I2C, SPI, UART डेटा बसें

अब जब हम जानते हैं कि यह डिवाइस क्या है, तो आइए देखें कि हम इसे कैसे बना सकते हैं।

चरण 1: आइए स्कैमैटिक्स के साथ शुरुआत करें

ओपन सोर्स हार्डवेयर ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर के साथ जाता है:)

यह परियोजना जहां भी संभव हो खुले स्वरूप में है। इसके कई फायदे हैं। कोई भी मुफ्त में सॉफ्टवेयर इंस्टॉल कर सकता है और आजमा सकता है। मालिकाना सॉफ्टवेयर खरीदने के लिए हर किसी के पास वित्तीय ताकत नहीं होती है, इसलिए यह अभी भी काम पूरा करना संभव बनाता है। तो स्कीमैटिक्स KiCAD के साथ बनाए गए थे। आप अपनी पसंद के किसी भी सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र हैं; बस कनेक्शन ठीक करें। GitHub रिपॉजिटरी में https://github.com/fossasia/pslab-hardware/tree/m… पर स्कीमैटिक्स के लिए सभी स्रोत फाइलें हैं और यदि आप KiCAD के साथ जाने जा रहे हैं, तो हम सीधे रिपॉजिटरी को क्लोन कर सकते हैं और स्रोत प्राप्त कर सकते हैं लिनक्स टर्मिनल विंडो में निम्नलिखित कमांड टाइप करके खुद के लिए।

$ git क्लोन

या यदि आप कंसोल कमांड से परिचित नहीं हैं, तो बस इस लिंक को एक ब्राउज़र पर पेस्ट करें और यह सभी संसाधनों वाली ज़िप फ़ाइल डाउनलोड करेगा। योजनाबद्ध फाइलों का पीडीएफ संस्करण नीचे पाया जा सकता है।

योजनाबद्ध थोड़ा जटिल लग सकता है क्योंकि इसमें बहुत सारे IC, प्रतिरोधक और कैपेसिटर होते हैं। मैं आपको बताऊंगा कि यहां क्या है।

पहले पृष्ठ के केंद्र में, इसमें एक PIC माइक्रो-नियंत्रक होता है। वह डिवाइस का दिमाग है। यह कई OpAmps, एक क्रिस्टल और कुछ प्रतिरोधों और कैपेसिटर के साथ I/O पिन से विद्युत संकेतों को समझने के लिए जुड़ा हुआ है। एक पीसी या मोबाइल फोन के साथ कनेक्शन एक UART ब्रिज के माध्यम से किया जाता है जो MCP2200 IC है। इसमें डिवाइस के पीछे ESP8266-12E चिप के लिए ब्रेकआउट ओपनिंग भी है। स्कीमैटिक्स में वोल्टेज डबललर और वोल्टेज इन्वर्टर आईसी भी होंगे क्योंकि डिवाइस ऑसिलोस्कोप चैनलों का समर्थन कर सकता है जो +/- 16 वी तक जा सकते हैं

एक बार योजनाबद्ध हो जाने के बाद, अगला कदम वास्तविक पीसीबी का निर्माण करना है …

चरण 2: योजनाबद्ध को एक लेआउट में परिवर्तित करना

ठीक है हाँ, यह एक गड़बड़ है ना? ऐसा इसलिए है क्योंकि सैकड़ों छोटे घटकों को एक छोटे बोर्ड में रखा जाता है, विशेष रूप से एक Arduino मेगा के आकार के छोटे बोर्ड के एक तरफ। यह बोर्ड चार परत वाला है। बेहतर ट्रैक अखंडता के लिए इतनी परतों का उपयोग किया गया था।

बोर्ड के आयाम बिल्कुल Arduino Mega के समान होने चाहिए और पिन हेडर उन्हीं जगहों पर लगाए जाते हैं जहां मेगा के पिन होते हैं। बीच में, प्रोग्रामर और एक ब्लूटूथ मॉड्यूल को जोड़ने के लिए पिन हेडर हैं। सही कनेक्शन पर सही सिग्नल स्तर मिल रहे हैं या नहीं, यह जांचने के लिए शीर्ष पर चार और नीचे चार परीक्षण बिंदु हैं।

एक बार सभी पैरों के निशान आयात हो जाने के बाद सबसे पहले माइक्रो-कंट्रोलर को केंद्र में रखना है। फिर प्रतिरोधों और कैपेसिटर को मुख्य आईसी के चारों ओर माइक्रो-कंट्रोलर से सीधे जुड़े हुए हैं और फिर अंतिम घटक होने तक प्रगति करते हैं। वास्तविक रूटिंग से पहले किसी न किसी रूटिंग का होना बेहतर है। यहां मैंने घटकों को उचित दूरी के साथ व्यवस्थित रूप से व्यवस्थित करने में अधिक समय लगाया है।

अगले चरण के रूप में आइए सामग्री के सबसे महत्वपूर्ण बिल पर एक नजर डालते हैं।

चरण 3: पीसीबी और सामग्री के बिल का आदेश देना

मैंने सामग्री का बिल संलग्न किया है। इसमें मूल रूप से निम्नलिखित सामग्री शामिल है;

1. PIC24EP256GP204 - माइक्रोकंट्रोलर
2. MCP2200 - UART ब्रिज
3. TL082 - OpAmps
4. LM324 - OpAmps
5. MCP6S21 - नियंत्रित OpAmp. हासिल करें
6. MCP4728 - डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर
7. TC1240A - वोल्टेज इन्वर्टर
8. TL7660 - वोल्टेज डबलर
9. 0603 आकार के प्रतिरोधक, कैपेसिटर और इंडक्टर्स
10. 12 मेगाहर्ट्ज एसएमडी क्रिस्टल

पीसीबी ऑर्डर देते समय, सुनिश्चित करें कि निम्नलिखित सेटिंग्स हैं:

• आयाम: 55 मिमी x 99 मिमी
• परतें: 4
• सामग्री: FR4
• मोटाई: 1.6 मिमी
• न्यूनतम ट्रैक रिक्ति: 6mil
• न्यूनतम छेद का आकार: 0.3 मिमी

चरण 4: आइए विधानसभा से शुरू करें

जब पीसीबी तैयार हो जाता है और घटक आ जाते हैं, तो हम असेंबली से शुरू कर सकते हैं। इस उद्देश्य के लिए हमारे पास एक स्टैंसिल बेहतर है ताकि प्रक्रिया आसान हो। सबसे पहले, स्टैंसिल को पैड के साथ संरेखित करें और सोल्डर पेस्ट लगाएं। फिर घटकों को रखना शुरू करें। यहां वीडियो मेरे घटकों को रखने का एक समय-व्यतीत संस्करण दिखाता है।

एक बार प्रत्येक घटक रखे जाने के बाद, एक एसएमडी रीवर्क स्टेशन का उपयोग करके इसे फिर से प्रवाहित करें। सुनिश्चित करें कि बोर्ड को बहुत अधिक गर्म न करें क्योंकि तीव्र गर्मी की स्थिति में घटक विफल हो सकते हैं। साथ ही रुकें नहीं और कई बार करें। इसे एक ही बार में करें क्योंकि घटकों को ठंडा होने देना और फिर गर्म करना घटकों और पीसीबी दोनों की संरचनात्मक अखंडता को विफल कर देगा।

चरण 5: फर्मवेयर अपलोड करें

एक बार असेंबली पूरी हो जाने के बाद, अगला कदम फर्मवेयर को माइक्रो-कंट्रोलर पर बर्न करना है। इसके लिए हमें चाहिए;

• PICKit3 प्रोग्रामर - फर्मवेयर अपलोड करने के लिए
• पुरुष से पुरुष जम्पर तार x 6 - प्रोग्रामर को PSlab डिवाइस से जोड़ने के लिए
• यूएसबी मिनी बी टाइप केबल - प्रोग्रामर को पीसी से जोड़ने के लिए
• यूएसबी माइक्रो बी टाइप केबल - पीसी के साथ पीएसएलएबी को जोड़ने और पावर करने के लिए

फर्मवेयर एमपीलैब आईडीई का उपयोग करके विकसित किया गया है। पहला कदम PICKit3 प्रोग्रामर को PSlab प्रोग्रामिंग हेडर से जोड़ना है। प्रोग्रामर और डिवाइस दोनों में MCLR पिन को संरेखित करें और बाकी पिन सही तरीके से लगाए जाएंगे।

प्रोग्रामर स्वयं PSlab डिवाइस को पावर नहीं दे सकता क्योंकि यह अधिक शक्ति प्रदान नहीं कर सकता है। इसलिए हमें बाहरी स्रोत का उपयोग करके PSlab डिवाइस को पावर देना होगा। माइक्रो बी टाइप केबल का उपयोग करके PSlab डिवाइस को कंप्यूटर से कनेक्ट करें और फिर प्रोग्रामर को उसी पीसी से कनेक्ट करें।

एमपीलैब आईडीई खोलें और मेनू बार से "मेक एंड प्रोग्राम डिवाइस" पर क्लिक करें। यह एक प्रोग्रामर चुनने के लिए एक विंडो खोलेगा। मेनू से "PICKit3" चुनें और OK दबाएं। यह फर्मवेयर को डिवाइस में बर्न करना शुरू कर देगा। कंसोल पर प्रिंट किए जा रहे संदेशों के लिए देखें। यह कहेगा कि यह PIC24EP256GP204 का पता लगाता है और अंत में प्रोग्रामिंग पूरी हो गई है।

चरण 6: पावर इट अप एंड रेडी टू गो

यदि फर्मवेयर सही ढंग से जलता है, तो हरे रंग का एलईडी प्रकाश करेगा जो एक सफल बूट चक्र को इंगित करता है। अब हम सभी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट परीक्षण करने, प्रयोग करने आदि के लिए PSlab डिवाइस का उपयोग करने के लिए तैयार हैं।

छवियां दिखाती हैं कि डेस्कटॉप ऐप और एंड्रॉइड ऐप कैसा दिखता है।