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[工仪]DSO138mini示波器制作改造 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-09-20

参加了数码之家的DSO138mini示波器体验申请居然通过了,再次感谢平台的大力支持和厚爱。收到货已经多日,趁着休闲之余赶紧上体验分享吧!以下图片较多建议WIFI环境下打开。
开箱检查
产品包含DSO138mini示波器半成品元件以及一包外壳塑料件。


六片亚克力外壳面板双面贴膜,撕开后非常透亮光滑。





四个边角支撑柱,四个外按键,四个开关帽,八颗紧固螺丝特写镜头。


一颗BNC接口针脚有些歪,出厂前就是这样还是运输过程中造成的呢?掰直了反正不影响使用。


包装封口QC检验标识,JYETECH(今越科技)除了生产数字示波器,数字信号发生器外,还提供电子制作的各类DIY套件。今天要介绍的就是这一款DSO138mini DIY示波器套件产品。有接触过今越产品的都知道它在功能设计上的实用和创新,价格方面也是比较亲民,非常适合数码之家里面的一些爱捣鼓的极客用户以及电子爱好者使用。


内容物非常多零件,毕竟这是一款DIY电子制作半成品,得花不少时间组装了。等等,为啥说明书都是洋文哇!难道这款产品是远销欧美市场的吗?




主板和模拟板用静电袋分层包装,红色PCB板非常的显眼,主板显示屏出厂前还贴附一张屏幕保护膜。








主板背面部分元件芯片已经打样,贴片元件分布匀称,字体明朗,线路清晰,焊点饱满,待安装元件孔焊盘无氧化无堵塞。




基于32位ARM核心的Cortex-M3微处理器U1:STM32 F103C8TB,旁边一颗U2应该是EEPROM芯片,容量小了点,只能保存一次测试波形数据信息。

PCB板同样印有JYETech厂家标志。


模拟板正面仅有两颗芯片,分别是U1:TL084四通道运算放大器,U2:L7660是小功率极性反转电平转换器,可以将输入的正电压转换成DSO138mini示波器需要的负电压。这个芯片运用很广,外围需要的元件较少。




背面没有任何贴片元件。


收到DSO138mini套件首先检测一下主板显示屏是否有异常,通电瞅瞅好像显示都很正常,彩屏的哦!一块2.4寸TFT液晶屏显示的内容还是非常丰富的。如果发现有故障先不着急着焊接元件上去可以退货处理一下。


打开元件包,里面的电阻,电容,电感,开关,二极管,发光管,按键,测试头,排针,插座应有尽有。都是DSO138mini套件所需要的。跟说明书对照一下数量信息确认清楚。


使用电容表,万用表先初步测试待焊接元件参数是否正确。








1/8W电阻体积较小,测量好阻值后比照说明书摆放好方便插件焊接。


装配步骤
焊接零件遵循从低到高原则进行。依次焊接电阻,二级管,电感,led灯,瓷片电容,针座,电解电容,拨动开关,排针,轻触开关。




















短接JP2.JP3两处位置,并在J4位置焊接测试用的U形金属引脚,方便内部校正使用。




模拟板元件组装完毕检查一遍是否有漏件,焊点是否有短路现象。




主板需要装配的元件较少仅有三个插针。将上下两块小板合体刚好插入针座一次搞定。等会看看通电效果如何!






接下来制作测试勾棒。两组线材短的一根为电池接线用。选长的那一组,穿线过笔帽焊接到金属片上。内部弹簧按压回缩正常。




外壳组装注意边角支撑柱这个地方, 卡槽距离小为安装面下部。装好六面亚克力面板锁紧螺丝,一个袖珍迷你型示波器就这样诞生了。整个过程大概需要半个小时左右时间吧!DIY过程很顺利也很简单。








近距离来欣赏一下DSO138mini独一无二全透明成品吧!三围尺寸大致为:91*80*21mm。

DSO138mini示波器制作改造
通电DSO138mini进入自检过程,模拟板发出蓝色的工作指示灯。

DSO138mini示波器制作改造

当手指触碰测试勾棒时,液晶屏会出现杂波信号说明整个电路装配基本正常,同时,主板背面会发出红灯闪烁状态,非常酷炫的色彩组合。接下来可能要做基准初调了。


DSO138mini示波器制作改造
内部校准:
1KHz基准方波信号看上去略有补偿不足的现象。当我准备调整微调电容C4、C6时发现螺丝刀无从下手,面板没有开孔哇!




难道是先要做微调然后再安装面板吗?好吧,从新来一遍,拆了面板开孔处理方便日后调整使用。


将时基调到0.2ms位置,调整水平位置使波形的下降沿与屏幕网格的中心线对齐,这时波形的周期应该刚好是5个大格,即0.2ms/格*5格=1ms.也就是1KHz信号的周期。如下就是调整补偿过多十分明显。


补偿不足现象。



调到完美波形看过去非常舒服。


按面板SEL键使垂直位置指示箭头高亮状态,长按OK键进入垂直位置校准状态。配合面板上的SEN1,SEN2.CPL开关选择相应的档位进行自动校准。






触发电平位置光标可以上下移动调整。


水平位置调整状态。


可以通过长按SEL键将波形存储区的数据以文本方式通过串口J5发送。


模拟通道增益校准状态。


同时按下SEL键和+键进行当前波形保存到EEPROM,同时覆盖上一次的原有数据信息。


长按SEL键和-键调出上一次保存的数据并以HOLD状态显示出来。


触发模式下除了常用的Auto(自动)外,还有Normal(常规),Single(单一)。针对比较难捕捉的波形可以通过选择不同的触发模式来抓取。






将CPL开关置于GND,SEN1开关置于1V,SEN2开关置于X5。检查各个测试工作点电压,输入工作电压Vbus(Vin)可以在3.5V~5V左右最大不能超过8V。
Vin电压:4.92V


V+电压:4.62V
DSO138mini示波器制作改造
V-电压:-3.989V
DSO138mini示波器制作改造
AV-电压:-3.965V

AV+电压:4.59V


V1电压:0V



V2电压:1.095V


V3电压:2.192V


V4电压:-1.094V


使用电流表进行功耗测量,DSO138mini示波器工作电流大概是97ma。
DSO138mini示波器制作改造
外部校准:DSO138mini示波器使用HG30A-2多功能校准仪和泰克DPO3054示波器做比对测试。主要检查频率,周期,脉宽,占空比四个项目。测量档位:交流1V输出,频率档:50Hz、60Hz、400Hz、800Hz、1.2Hz。可以看出两款示波器在测量正弦波方面波形稳定完美,测量值接近相符。


输出频率1.2KHz,




800Hz测量


400Hz测量


60Hz测量


50Hz测量


直流电压输出测试。
50mv测试,输出Vrms:47mv。


100mv测试,输出Vrms:94V。


200mv测试,输出Vrms:190mv。


400mv测试,输出Vrms:0.39V


500mv测试,输出Vrms:0.49V。


700mv测试,输出Vrms:0.68V。


1V测试,输出Vrms:0.99V。


3V测试,输出Vrms:2.92V。


5V测试,输出Vrms:4.94V。


10V测试,输出Vrms:9.93V。


使用视频信号产生器K-8266DP仪器输出静态图像信号,实际检测一下非正弦周期性波形下DSO138mini示波器表现如何。


行同步信号HS输出31.470KHz。




时基50us下测量值为31.465KHz,波形输出不易分辨。


时基20us下测量值为32.588KHz,波形比较好分辨。


继续调小时基到10us状态下,测量值为33.854KHz。此时波形较好区分,对比泰克DPO3054示波器明显看出DSO138mini显示的波谷已经失真变形了。


场同步信号VS输出59.943Hz。时基1ms下测量值为59.952Hz。




三基色R枪信号79.95KHz输出。




时基50us下测量值为79.90KHz。


时基20us下测量值为80.605KHz。


时基10us下测量值为82.235KHz。波形完全变形啦!


亮度Y信号15.625KHz输出。




时基50us下测量值为15.609KHz。


时基20us下测量值为15.723KHz。


内部改装:
由于此次DSO138mini示波器评测没有附赠BOB1小板,虽然有J6电池座可以接入电池实现内置供电使用。但是无法实现板载电池自动充电功能,咋办?自己动手DIY一下吧!


使用移动电源的充放电小板,手机锂电池890mAh进行改装一下。确保锂电池大小刚好能放入DSO138mini内部空间。




连好相应线路进行初步测试通电看看是否有异常。




使用外接电源工作时,红灯亮起说明锂电池正在自动充电中。


测试充放电模块输出5V很稳定。


对改装好的锂电池做好绝缘固定,随后就可以安装在DSO138mini内部中 。




侧边原有的充放电接口保留着,也可以通过这里给锂电池进行充电哦!


装上DSO138mini主板合盖看过去效果不错。




刚开始的思路是利用BOB1小板GND,BAT ,V+这里的3PIN接口。通过充放电模块接入后就可以实现自动充电放电给DSO138mini提供电源。


背面需要在JP4增加一颗SR34二极管,防止外接电源对充放电模块反向电流冲击损伤。




后来,仔细分析了一下就算DSO138mini在关机状态,充放电模块内的升压电路仍然在工作,处于微功耗输出,影响锂电池待机续航性能。所以重新设计线路,在模拟板正面加入5pin插针,断开V+相应线路。


背面短接JP6,断开VOUT相应线路,连接开关SW4第2脚到PROG点位。


怎么实现关机状态下锂电池处于零损耗呢?请看下图分解。原理很简单,就是将SW4开关的1.2脚通过VOUT,PROG两处连入充放电模块的线路中,控制锂电池在关机时始终处于断开状态。


DSO138mini示波器可以采用外接适配器,移动电源,内置锂电池多种供电方式工作。真正做到了可移动测量使用相当方便。






体验感想:

DSO138mini半成品组装,测试,改装基本结束,给我的印象最深的是好小巧的示波器哦!有人说DSO138mini就是玩具而已,此话我不敢苟同。虽然说在测量复杂波形方面还是略有不足的地方,确切的说在测量20KHz以下的波形还是不错的。。。冲着它外观新颖,功能实用,价格低廉,显示全面,你还在犹豫啥呢?洗洗睡吧!梦里啥都有,有了这个DSO138mini示波器还要啥破自行车。








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小李飞拆修 M币 +13 组装、测试、评论,专家级别!謝謝分享! 2018-10-13
moontree M币 +13 謝謝分享 2018-10-10
ljlun M币 +9 嗯,你这个有5V升压输出,就不会出现基准线偏移的问题了 2018-09-25
亚历山大 M币 +13 俺运气好没有中奖,要不然还得自己焊接,现在眼睛不大好了。 2018-09-23
aacyxjz 专家 +1 大佬设备专业玩得溜,实力中奖型 2018-09-23
aacyxjz M币 +13 大佬设备专业玩得溜,实力中奖型 2018-09-23
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