पॉकेट सिग्नल विज़ुअलाइज़र (पॉकेट ऑसिलोस्कोप): 10 कदम (चित्रों के साथ)

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

सभी को नमस्कार, हम सब हर दिन में बहुत सी चीजें कर रहे हैं। वहां हर काम के लिए जहां कुछ टूल्स की जरूरत होती है। यह बनाने, मापने, परिष्करण आदि के लिए है। इसलिए इलेक्ट्रॉनिक श्रमिकों के लिए, उन्हें सोल्डरिंग आयरन, मल्टी-मीटर, ऑसिलोस्कोप, आदि जैसे उपकरणों की आवश्यकता होती है। इस सूची में ऑसिलोस्कोप सिग्नल को देखने और इसकी विशेषताओं को मापने के लिए एक मुख्य उपकरण है। लेकिन आस्टसीलस्कप के साथ मुख्य समस्या यह है कि यह भारी, जटिल और महंगा है। तो यह बनाते हैं, यह इलेक्ट्रॉनिक्स शुरुआती लोगों के लिए एक सपना है। तो इस परियोजना के द्वारा मैं पूरी आस्टसीलस्कप अवधारणा को बदल देता हूं और एक छोटा बना देता हूं जो शुरुआती लोगों के लिए सस्ती है। इसका मतलब है कि यहां मैंने "पॉकेट सिग्नल विज़ुअलाइज़र" नामक एक पॉकेट आकार का पोर्टेबल छोटा ऑसिलोस्कोप बनाया है। इसमें इनपुट में सिग्नल खींचने के लिए 2.8 "टीएफटी डिस्प्ले और इसे पोर्टेबल बनाने के लिए ली-आयन सेल है। यह 1 मेगाहर्ट्ज, 10 वी आयाम सिग्नल तक देखने में सक्षम है। इसलिए यह एक छोटे पैमाने के रूप में कार्य करता है हमारे मूल पेशेवर ऑसिलोस्कोप का संस्करण। यह पॉकेट ऑसिलोस्कोप सभी लोगों को ऑसिलोस्कोप के लिए सुलभ बनाता है।

यह कैसा है ? आपकी क्या राय है ? मुझे कमेंट करें।

इस परियोजना के बारे में अधिक जानकारी के लिए मेरे ब्लॉग पर जाएँ, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

इस परियोजना को एक ऐसी ही परियोजना से दी गई वेबसाइट में एक दीक्षा मिलती है जिसका नाम bobdavis321.blogspot.com. है

आपूर्ति

• ATMega 328 माइक्रो-कंट्रोलर
• एडीसी चिप टीएलसी5510
• 2.8 "टीएफटी डिस्प्ले
• ली-आयन सेल
• सर्किट आरेख में दिए गए IC
• सर्किट डायग्राम में दिए गए कैपेसिटर, रेसिस्टर्स, डायोड आदि
• कॉपर क्लैड, सोल्डर वायर
• छोटे तामचीनी तांबे के तार
• पुश बट स्विच आदि।

विस्तृत घटक वार सूची के लिए, सर्किट आरेख देखें। चित्र अगले चरण में दिए गए हैं।

चरण 1: आवश्यक उपकरण

यहां परियोजना मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स पक्ष पर केंद्रित थी। तो मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरण इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं। मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपकरण नीचे दिए गए हैं। आप अपने पसंदीदा उपकरण चुनें।

माइक्रो सोल्डरिंग आयरन, एसएमडी डीसोल्डरिंग स्टेशन, मल्टी-मीटर, ऑसिलोस्कोप, चिमटी, स्क्रू ड्राइवर, सरौता, हैक-आरा, फाइलें, हैंड ड्रिलर, आदि।

उपकरण चित्र ऊपर दिए गए हैं।

चरण 2: पूर्ण योजना

मेरी योजना एक पोर्टेबल पॉकेट ऑसिलोस्कोप बनाने की है, जो सभी प्रकार की तरंगों को प्रदर्शित करने में सक्षम हो। पहले मैं पीसीबी तैयार करता हूं और फिर इसे एक बाड़े में बंद कर देता हूं। बाड़े के लिए मैं एक छोटे से फोल्डेबल मेकअप बॉक्स का उपयोग करता हूं। फोल्डेबल प्रॉपर्टी इस डिवाइस के लचीलेपन को बढ़ाती है। डिस्प्ले पहले हिस्से में है और अगले हाफ में बोर्ड और कंट्रोल स्विच। पीसीबी को दो टुकड़ों में विभाजित किया गया है जैसे कि फ्रंट एंड पीसीबी और मुख्य पीसीबी। आस्टसीलस्कप एक फोल्डेबल है, इसलिए मैं इसके लिए एक स्वचालित चालू/बंद स्विच का उपयोग करता हूं। जब यह खुलता है तो यह चालू हो जाता है और बंद होने पर यह स्वतः बंद हो जाता है। Li-ion सेल को PCB के नीचे रखा जाता है। यह मेरी योजना है। इसलिए पहले मैं दो पीसीबी बनाता हूं। उपयोग किए गए सभी घटक एसएमडी वेरिएंट हैं। यह पीसीबी के आकार को काफी कम कर देता है।

चरण 3: सर्किट आरेख

पूर्ण सर्किट आरेख ऊपर दिया गया है। इसे दो अलग-अलग सर्किटों में फ्रोंड-एंड और मुख्य पीसीबी के रूप में विभाजित किया गया है। सर्किट जटिल हैं, क्योंकि इसमें बहुत सारे आईसी और अन्य निष्क्रिय घटक होते हैं। फ्रंट-एंड में मुख्य घटक इनपुट एटेन्यूएटर सिस्टम, इनपुट चयन मल्टीप्लेक्सर और इनपुट बफर हैं। इनपुट एटेन्यूएटर का उपयोग विभिन्न इनपुट वोल्टेज को ऑसिलोस्कोप के लिए वांछित आउटपुट वोल्टेज में बदलने के लिए किया जाता है, यह इस ऑसिलोस्कोप को इनपुट वोल्टेज की विस्तृत श्रृंखला पर काम करने में सक्षम बनाता है। यह प्रतिरोधक संभावित विभक्त का उपयोग करके बनाया गया है और आवृत्ति प्रतिक्रिया (मुआवजा क्षीणन) को बढ़ाने के लिए संधारित्र प्रत्येक प्रतिरोधी के समानांतर जुड़ा हुआ है। मल्टीप्लेक्सर का चयन करने वाला इनपुट एटेन्यूएटर से अलग इनपुट से एक इनपुट का चयन करने के लिए रोटरी स्विच की तरह काम करता है लेकिन यहां मल्टीप्लेक्सर इनपुट को मुख्य प्रोसेसर से डिजिटल डेटा द्वारा चुना जाता है। बफर का उपयोग इनपुट सिग्नल पावर को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। इसे वोल्टेज फॉलोअर कॉन्फ़िगरेशन में एक op-amp का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। यह शेष भागों के कारण सिग्नल के लोडिंग प्रभाव को कम करता है। ये अग्र सिरे के मुख्य भाग हैं।

अधिक जानकारी के लिए, मेरे ब्लॉग पर जाएँ, मुख्य पीसीबी में अन्य डिजिटल प्रोसेसिंग सिस्टम होते हैं। इसमें मुख्य रूप से ली-आयन चार्जर, ली-आयन प्रोटेक्शन सर्किट, 5V बूस्ट कन्वर्टर, -ve वोल्टेज जनरेटर, USB इंटरफ़ेस, ADC, हाई फ़्रीक्वेंसी क्लॉक और मुख्य माइक्रो-कंट्रोलर शामिल हैं। ली-आयन चार्जर सर्किट पुराने मोबाइल फोन से ली-आयन सेल को कुशल और बुद्धिमान तरीके से चार्ज करता था। यह माइक्रो-यूएसबी पोर्ट से 5वी से सेल चार्ज करने के लिए टीपी 4056 आईसी का उपयोग करता है। यह मेरे पिछले ब्लॉग, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html में विस्तार से बताया गया है। अगला ली-आयन सुरक्षा सर्किट है। इसका उपयोग सेल को शॉर्ट सर्किट, ओवर चार्ज आदि से बचाने के लिए किया जाता है। यह मेरे पिछले ब्लॉग, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html में से एक में बताता है।. अगला 5V बूस्ट कन्वर्टर है। इसका उपयोग डिजिटल सर्किट के बेहतर संचालन के लिए 3.7 V सेल वोल्टेज को 5V में बदलने के लिए किया जाता है। सर्किट विवरण मेरे पिछले ब्लॉग में समझाया गया है, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html। -ve वोल्टेज जनरेटर का उपयोग op-amp काम करने के लिए -ve 3.3V उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यह एक चार्ज पंप सर्किट का उपयोग करके उत्पन्न होता है। इसे 555 IC का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। इसे चार्ज पंप सर्किट में कैपेसिटर को चार्ज और डिस्चार्ज करने के लिए एक थरथरानवाला के रूप में तार दिया जाता है। यह कम वर्तमान अनुप्रयोग के लिए बहुत अच्छा है। यूएसबी इंटरफेस फर्मवेयर संशोधनों के लिए पीसी को हमारे ऑसिलोस्कोप माइक्रो-कंट्रोलर से जोड़ता है। इसमें CH340 नाम की इस प्रक्रिया के लिए एक एकल IC है। ADC इनपुट एनालॉग सिग्नल को माइक्रो-कंट्रोलर के लिए उपयुक्त डिजिटल रूप में परिवर्तित करता है। यहाँ प्रयुक्त ADC IC TLC5510 है। यह एक हाई स्पीड सेमी-फ्लैश टाइप एडीसी है। यह उच्च नमूना दरों पर काम करने में सक्षम है। उच्च आवृत्ति क्लॉक सर्किट 16 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति पर काम करता है। यह एडीसी चिप के लिए आवश्यक घड़ी संकेत प्रदान करता है। इसे नॉट गेट आईसी और 16 मेगाहर्ट्ज के क्रिस्टल और कुछ निष्क्रिय घटकों का उपयोग करके डिजाइन किया गया है। यह मेरे ब्लॉग, https://0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/simple-16-mhz-crystal-oscillator.html में विस्तृत विवरण देता है। यहां इस्तेमाल किया जाने वाला मुख्य माइक्रो-कंट्रोलर ATMega328 AVR माइक्रो-कंट्रोलर है। यह इस सर्किट का दिल है। यह एडीसी से डेटा को कैप्चर और स्टोर करता है। फिर यह इनपुट सिग्नल प्रदर्शित करने के लिए टीएफटी डिस्प्ले चलाता है। इनपुट कंट्रोल स्विच भी ATMega328 से जुड़ा है। यह बुनियादी हार्डवेयर सेटअप है।

सर्किट और उसके डिजाइन के बारे में अधिक जानकारी के लिए, मेरे ब्लॉग पर जाएँ, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/06/pocket-signal-visualizer-diy-home-made.html

चरण 4: पीसीबी डिजाइन

यहां मैं पूरे सर्किट के लिए केवल एसएमडी घटकों का उपयोग करता हूं। तो डिजाइन और आगे की प्रक्रिया थोड़ी जटिल है। यहां ईज़ीईडीए ऑनलाइन प्लेटफॉर्म का उपयोग करके सर्किट आरेख और पीसीबी लेआउट बनाया गया है। यह एक बहुत अच्छा प्लेटफॉर्म है जिसमें सभी कंपोनेंट लाइब्रेरी शामिल हैं। दो पीसीबी अलग से बनाए गए हैं। अवांछित शोर की समस्याओं से बचने के लिए पीसीबी में अप्रयुक्त स्थानों को ग्राउंड लाइन कनेक्शन के साथ कवर किया गया है। कॉपर ट्रेस की मोटाई बहुत छोटी है, इसलिए लेआउट को प्रिंट करने के लिए एक अच्छी गुणवत्ता वाले प्रिंटर का उपयोग करें, अन्यथा कुछ निशानों में निरंतरता नहीं होती है। चरणवार प्रक्रिया नीचे दी गई है,

• पीसीबी डिजाइन (2/3 प्रतियां) को एक फोटो/ग्लॉसी पेपर में प्रिंट करें (अच्छी गुणवत्ता वाले प्रिंटर का उपयोग करें)
• कॉपर ट्रेस में किसी भी निरंतरता के लिए पीसीबी लेआउट को स्कैन करें
• एक अच्छा पीसीबी लेआउट चुनें जिसमें कोई दोष न हो
• कैंची का उपयोग करके लेआउट को काटें

लेआउट डिजाइन फाइलें नीचे दी गई हैं।

चरण 5: कॉपर क्लैड तैयारी

पीसीबी बनाने के लिए मैं सिंगल साइडेड कॉपर-क्लैड का उपयोग करता हूं। यह पीसीबी बनाने का मुख्य कच्चा माल है। इसलिए एक अच्छी क्वालिटी के कॉपर-क्लैड का चुनाव करें। चरण-वार प्रक्रिया नीचे दी गई है,

• अच्छी क्वालिटी का कॉपर-क्लैड लें
• एक मार्कर का उपयोग करके कॉपर-क्लैड में पीसीबी लेआउट के आयाम को चिह्नित करें
• हैकसॉ ब्लेड का उपयोग करके चिह्नों के माध्यम से तांबे-पहने को काटें
• सैंड पेपर या फ़ाइल का उपयोग करके पीसीबी के नुकीले किनारों को चिकना करें
• सैंडपेपर का उपयोग करके तांबे के हिस्से को साफ करें और धूल हटा दें

चरण 6: स्वर स्थानांतरण

यहां इस चरण में हम गर्मी हस्तांतरण विधि का उपयोग करके पीसीबी लेआउट को कॉपर-क्लैड में स्थानांतरित करते हैं। गर्मी हस्तांतरण विधि के लिए मैं गर्मी स्रोत के रूप में लोहे के बक्से का उपयोग करता हूं। प्रक्रिया नीचे दी गई है,

• पहले पीसीबी लेआउट को कॉपर-क्लैड में एक ओरिएंटेशन में रखें जिसमें लेआउट कॉपर साइड की ओर हो
• टेप का उपयोग करके लेआउट को उसकी स्थिति में ठीक करें
• एक श्वेत पत्र का उपयोग करके पूरे सेटअप को कवर करें
• लोहे के डिब्बे को तांबे की तरफ लगभग 10-15 मिनट के लिए लगाएं
• गर्म करने के बाद इसे ठंडा होने के लिए कुछ देर प्रतीक्षा करें
• कागज के साथ पीसीबी को पानी के मग में रखें
• फिर सावधानी से हाथ से पीसीबी से कागज को हटा दें (इसे धीरे से करें)
• फिर इसका निरीक्षण करें और सुनिश्चित करें कि इसमें कोई दोष नहीं है

चरण 7: नक़्क़ाशी और सफाई

यह पीसीबी लेआउट के आधार पर तांबे के आवरण से अवांछित तांबे को हटाने के लिए एक रासायनिक प्रक्रिया है। इस रासायनिक प्रक्रिया के लिए हमें फेरिक क्लोराइड समाधान (नक़्क़ाशी समाधान) की आवश्यकता होती है। घोल गैर नकाबपोश तांबे को घोल में घोल देता है। तो इस प्रक्रिया से हमें एक PCB मिलता है जैसा कि PCB लेआउट में होता है। इस प्रक्रिया की प्रक्रिया नीचे दी गई है।

• नकाबपोश पीसीबी लें जो पिछले चरण में किया गया है
• एक प्लास्टिक बॉक्स में फेरिक क्लोराइड पाउडर लें और इसे पानी में घोलें (पाउडर की मात्रा एकाग्रता को निर्धारित करती है, उच्च सांद्रता प्रक्रिया को तेज करती है लेकिन कभी-कभी यह पीसीबी को नुकसान पहुंचाती है जो एक मध्यम एकाग्रता है)
• समाधान में नकाबपोश पीसीबी को विसर्जित करें
• कुछ घंटों तक प्रतीक्षा करें (नियमित रूप से नक़्क़ाशी की जाँच करें या नहीं) (सूर्य की रोशनी भी प्रक्रिया को तेज करती है)
• एक सफल नक़्क़ाशी पूरा करने के बाद सैंड पेपर का उपयोग करके मास्क को हटा दें
• किनारों को फिर से चिकना करें
• पीसीबी को साफ करें

हमने पीसीबी बनाने का काम किया

चरण 8: सोल्डरिंग

छेद सोल्डरिंग के माध्यम से एसएमडी सोल्डरिंग सामान्य से थोड़ा कठिन है। इस काम के लिए मुख्य उपकरण एक चिमटी और एक गर्म हवा की बंदूक या माइक्रो-सोल्डरिंग आयरन है। हॉट एयर गन को 350C टेम्परेचर पर सेट करें। कुछ समय के लिए गर्म करने से घटकों को नुकसान होता है। इसलिए पीसीबी में सीमित मात्रा में ही हीट लगाएं। प्रक्रिया नीचे दी गई है।

• पीसीबी क्लीनर (आइसो-प्रोपाइल अल्कोहल) का उपयोग करके पीसीबी को साफ करें
• पीसीबी में सभी पैड्स पर सोल्डर पेस्ट लगाएं
• सर्किट आरेख के आधार पर चिमटी का उपयोग करके सभी घटकों को इसके पैड पर रखें
• दोबारा जांचें कि सभी घटकों की स्थिति सही है या नहीं
• कम हवा की गति पर गर्म हवा की बंदूक लागू करें (उच्च गति घटकों के गलत संरेखण का कारण बनती है)
• सुनिश्चित करें कि सभी कनेक्शन अच्छे हैं
• आईपीए (पीसीबी क्लीनर) समाधान का उपयोग करके पीसीबी को साफ करें
• हमने सोल्डरिंग प्रक्रिया को सफलतापूर्वक किया

एसएमडी सोल्डरिंग के बारे में वीडियो ऊपर दिया गया है। कृपया इसे देखें।

चरण 9: अंतिम संयोजन

यहां इस चरण में मैं पूरे भागों को एक उत्पाद में इकट्ठा करता हूं। मैंने पिछले चरणों में पीसीबी को पूरा किया। यहां मैं 2 पीसीबी को मेकअप बॉक्स में रखता हूं। मेकअप बॉक्स के ऊपर की तरफ मैं एलसीडी स्क्रीन लगाती हूं। इसके लिए मैं कुछ स्क्रू का इस्तेमाल करता हूं। फिर मैं पीसीबी को नीचे के हिस्से में रखता हूं। यहां पीसीबी को फिट करने के लिए कुछ स्क्रू का भी इस्तेमाल किया गया। ली-आयन बैटरी को मुख्य पीसीबी के नीचे रखा गया है। नियंत्रण स्विच पीसीबी को दो तरफा टेप का उपयोग करके बैटरी के ऊपर रखा गया है। नियंत्रण स्विच पीसीबी एक पुराने वॉकमेन पीसीबी से प्राप्त होता है। पीसीबी और एलसीडी स्क्रीन छोटे तामचीनी तांबे के तारों का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह सामान्य तार की तुलना में अधिक लचीला होता है। स्वत: चालू/बंद स्विच तह पक्ष के निकट जुड़ा हुआ है। तो जब हम ऊपर की तरफ मोड़ते हैं तो यह आस्टसीलस्कप को बंद कर देता है। यह कोडांतरण विवरण है।

चरण 10: तैयार उत्पाद

उपरोक्त छवियां मेरे तैयार उत्पाद को दिखाती हैं।

यह ज्या, वर्ग, त्रिभुजाकार तरंगों को मापने में सक्षम है। वीडियो में ऑसिलोस्कोप ट्रायल रन दिखाया गया है। इस पर नजर रखें। यह उन सभी के लिए बहुत उपयोगी है जो Arduino को पसंद करते हैं। मुझे यह बहुत पसंद है। यह एक कमाल का उत्पाद है। आपकी क्या राय है? कृपया मुझे कमेंट करें।

अगर आपको यह पसंद है तो कृपया मेरा समर्थन करें।

सर्किट के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया मेरे ब्लॉग पेज पर जाएँ। लिंक नीचे दिया गया है।

अधिक दिलचस्प परियोजनाओं के लिए, मेरे YouTube, अनुदेशक और ब्लॉग पृष्ठों पर जाएँ।

मेरे प्रोजेक्ट पेज पर आने के लिए धन्यवाद।

अलविदा।

फिर मिलेंगे……..