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[工仪]自制新版M328元件测试仪 [复制链接]

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离线2n3055
 

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— 本帖被 香瑶 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2017-07-10) —
前几天做了一个M8晶体管测试仪
帖子见这里:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2088936
做完了觉得还挺好玩,虽然几乎没有什么实际应用,但是目的是学习他的工作原理
要说这个M8测试仪是比较古老的了,后来作者又推出了以Atmega328为核心的新版测试仪
新版测试仪功能更多,测试元件种类更加丰富,还能测量更多参数
看起来也挺好玩,和老版相比改动也不多,看见新的了,总是心痒痒的
趁这几天的空闲,花了几个晚上的时间做了一个新版的元件测试仪

首先,裁一块合适大小的单面覆铜板,
大小吗,和上回那个M8测试仪一样的大小
把设计好的PCB图样,用热转印的方式制板
不得不说这垃圾硒鼓的质量啊,碳粉的附着力也太差了
幸亏打印了4块,其中一块勉强能用


三氯化铁腐蚀,利用表面张力把板浮在腐蚀液表面上
这样相比沉到底下腐蚀要快一些,我这三氯化铁用了小十年了
当年用无水三氯化铁+浓盐酸配的,浓度高,腐蚀快


腐蚀完毕,用钢丝球将碳粉层打磨干净


钻孔,按照焊盘钻就行了,一般孔0.8mm,接插件孔1mm
钻孔后把碎屑擦干净,涂一层松香酒精溶液,
一方面做助焊,一方面做保护


准备元件,每次开展一个新项目,都用一个盒子把元件归置到一起
免得一边组装一边去元件库里寻找
还好,都是常用元件,从混装的电阻盒里挑电阻着实比较费时间
不过这个电路对一般电阻要求不高,大致相符就可以
三极管用小信号通用管,什么S9104、S9102、C1815、S8050、S8550这些都能用
LT1004是个2.5V精密稳压管,实在没有,就用LM385-2.5替代了
LM385是手头上有的,没有直接用TL431也行


开工,先从矮的开始焊,这样比较平稳
什么元件最矮?当然是跳线啊


跳线焊完,继续焊贴片元件,基本是退耦电容什么的


不着急,一步一步焊接
这是工作照,锡轴放在下面,兼容支架的角色
元件盒子和钳子放在左手方便拿取,烙铁,垃圾盒在右边有利操作
电路图做背景,随时查看,做到焊一点对一点,错误消灭在组装中
可以减少很多复查的压力-尤其对于一些复杂电路来说


普通电阻焊接完毕,焊接6只精密电阻
较贵的元件留着后装,对于特别贵重的器件
焊接前一定要仔细检查,避免发生错误,损失惨重

电阻们全部就位了


常规元件继续,按照先矮后高,先轻后重的原则逐一焊接
这个电路很简单,很快就焊好了


随着工作继续,元件盒里剩余的元件越来越少了
还剩下LM385和78L05没装


搞定,焊接工作全部结束,LCD和MCU都有插座,可以随时插拔,方便更换和调试
这时候一定要休息一下,然后回来检查一下是否有错误的地方
比如电源线焊反,680R的电阻和6.8K的电阻搞混......


TinkerBell......留个台子给她站


俗话说,硬件是机体,软件是灵魂
没有灵魂的机体就是死尸一具
现在开始像MCU中注入灵魂-烧录程序
发现烧录程序还是这台近10年的老电脑好使
ATmega328是比较新的AVR单片机,一些旧的烧录程序可能不支持
需要更新,不过这个制作用ATmega168似乎也可以
这是本项目的核心,ATmega328单片微控制器,具有32KB Flash
这单片机还不太好买,价格也挺贵,15大洋1颗


开始烧录程序,下载线是USB-ASP




将MCU插好,安上LCD显示屏,接上电池
显示屏的电气连接采用单排插针和插座
然后用螺钉和铜柱固定,非常结实





OK,一次成功!
按下按钮LCD就点亮了,开机先检测电池电量
对于1602LCD来说,第一次点不亮是很正常的
别先急着查找有没有故障点,先调节下LCD的对比度试试呢


因为没有接测试元件,因此显示没有元件或故障元件


抓来一颗2N5310测试一下


这是摩托罗拉的2N2222A


IRF的P-MOS


IRF的N-MOS


看看二极管
这是一颗大功率肖特基二极管


再测测LED,这是一颗蓝光LED
测试的时候LED快速闪了3次,估计是进行不同极性的测试




测试晶体管都正常
那么测试测试电阻呢
120R合金箔上场,误差还是有的,毕竟MCU自己的ADC精度有限


500R的RII-8精美电阻


13.4K电阻


这个很准啊,10K+500R


90K的精密线绕


电阻侧完了,还可以,再看看测电容
1uF的独石电容,可以显示ESR,那个Vloss不知道是什么,品质因数?


一颗0.022u聚酯电容


WIMA的0.1u电容,不知道为什么不能显示内阻
估计是因为内阻小吧


最后,把新版和老版的放在一起
对比一下,外观大小都是一样的
新的功能更强大


做完了,也玩好了,说说使用心得吧
首先,新版的测试仪较老版来说
可测试元件种类有所提升,可控硅也可以用来测试,但我没有尝试
显示参数也有所提升,比如电容可以显示ESR,准不准就另说了,至少可以做个筛选比较
精度嘛,毕竟不能和专业仪器匹敌,不过也够了
用作辅助工具玩一玩还是不错的

最后,遵循开源的原则,上传制作资料:
这是新版的电路图,注意,和原来老版M8核心的略有出入,不能直接适用
新版本里增加了电压基准,只要是2.5V的即可,原作者用的是LT1004
我没有LT1004,因此用的是LM385-2.5
其实在这里只要是2.5V的就可以了,要求不高,毕竟M328的ADC只有10位
用指标高的基准比较浪费,TL431在这里都可以很好的胜任



这是网上下载的制作包:

这是我所用的程序和PCB设计图,可以直接做热转印或光绘板


AVR的MCU很多是要设置熔丝的,否则烧好程序也不能用
这个测试仪用的ATmega328也不例外
熔丝位的设置发现和原作有出入,如果按原作设置的话测试仪不能工作,
为了排查这个问题真是耽误了很多时间
因此实际的熔丝位用红色标注了,供大家参考,免得走冤枉路


最后,祝大家制作愉快,谢谢观赏

THE END~~~





[ 此帖被2n3055在2017-07-09 23:44重新编辑 ]
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赞!手工不错,软硬结合!
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挺好的,膜拜一下会玩单片机的大神。。。
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这个我买的现成的 感觉有时还是很方便的~
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我想买一只
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赞一个, 总是能第一时间发现这种好帖。
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有人尝试移植到stm32上面么
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優秀文章,高人啊,看得我心痒痒了
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有套件买吗?   真不错
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谢谢分享。。。。折腾的不旬,又拥有一台好仪器了。。。。。
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