მარტივი ჯიბის უწყვეტობის ტესტერი: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ბოლო რამდენიმე კვირის განმავლობაში, მე დავიწყე იმის გაცნობიერება, რომ ეს არის დიდი ძალისხმევა, რომელიც მე უნდა გავაკეთო, რათა შევამოწმო მიკროსქემის უწყვეტობა … გათიშული მავთულები, გატეხილი კაბელები ისეთი დიდი პრობლემაა, როდესაც ყოველ ჯერზე არის საჭირო ყუთიდან მრავალმეტრიანი ამოღება, ჩართვა, გადართვა "დიოდის" რეჟიმში … ასე რომ, მე გადავწყვიტე ავაშენო საკუთარი ხელით, ძალიან მარტივი გზით, რომლის დამზადებას 2-3 საათი დამჭირდებოდა რა

ასე რომ, მოდით ავაშენოთ იგი!

ნაბიჯი 1: ნაწილები და ინსტრუმენტები

I. კომპონენტების სრული ჩამონათვალი, ზოგი მათგანი არჩევითია, ზედმეტი ფუნქციონირების გამო (LED- ის ჩართვის/გამორთვის ინდიკატორის მსგავსად). მაგრამ ის კარგად გამოიყურება, ამიტომ რეკომენდირებულია მისი დამატება.

ა. ინტეგრირებული სქემები:

• 1 x LM358 ოპერატიული გამაძლიერებელი
• 1 x LM555 ტაიმერის წრე

ბ. რეზისტორები:

• 1 x 10KOhm საპარსები (მცირე პაკეტი)
• 2 x 10KOhm
• 1 x 22KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220 Ohm

C. კონდენსატორები:

• 1 x 0.1uF კერამიკული
• 1 x 100uF ტანტალი

D. სხვა კომპონენტები:

• 1 x HSMS-2B2E Schottky Diode (შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი დიოდი მცირე ძაბვის ვარდნით)
• 1 x 2N2222A - NPN მცირე სიგნალის ტრანზისტორი
• 1 x LED ლურჯი ფერი - (მცირე პაკეტი)
• 1 x Buzzer

E. მექანიკური და ინტერფეისი:

• 2 x 1.5V მონეტის უჯრედის ბატარეა
• 1 x 2 კონტაქტების ტერმინალი-ბლოკი
• 1 x SPST Push-putton
• 1 x SPST გადამრთველი გადამრთველი
• 2 x საკონტაქტო მავთულები
• 2 x ბოლო წერტილის ღილაკი

II ინსტრუმენტები:

1. გასაყიდი რკინა
2. ფაილის სიმკვეთრე
3. ცხელი წებოს იარაღი
4. სტანდარტული ლიანდაგის მავთულები
5. შედუღების კალის
6. ელექტრო ხრახნიანი

ნაბიჯი 2: სქემა და ოპერაცია

სქემის მუშაობის გასაგებად, სქემა დაყოფილია სამ ნაწილად. თითოეული ნაწილის ახსნა შეესაბამება ცალკეულ ოპერაციულ ბლოკს.

ა. შედარების ეტაპი და იდეის ახსნა:

მავთულის უწყვეტობის შესამოწმებლად საჭიროა ელექტრული წრის შემოღება, ასე რომ სტაბილური დენი გადის მავთულში. თუ მავთული გატეხილია, უწყვეტობა არ იქნება, ასე რომ დენი იქნება ნულის ტოლი (გათიშვის შემთხვევა). სქემაში ნაჩვენები წრედის იდეა ემყარება ძაბვის შედარების მეთოდს საცნობარო წერტილის ძაბვას და ძაბვის ვარდნას შორის მავთულხლართზე (ჩვენი დირიჟორი).

ორი მოწყობილობის შეყვანის კაბელი დაკავშირებულია ტერმინალის ბლოკთან, რადგან კაბელების შეცვლა გაცილებით ადვილია. ერთმანეთთან დაკავშირებული წერტილები სქემატურად არის წარწერები "A" და "B", სადაც "A" შეადარებს ბადეს და "B" უკავშირდება სქემის მიწის ქსელს. როგორც სქემატებში ჩანს, როდესაც "A"-სა და "B"-ს შორის დარღვევაა, ძაბვის ვარდნა მოხდება "A"-ს გაყოფის კომპონენტებზე, შესაბამისად "A"-ზე ძაბვა ხდება უფრო დიდი ვიდრე "B"-ზე ამდენად შედარება გამოიმუშავებს 0V გამომავალზე. როდესაც შემოწმებული მავთული შემოკლებულია, "A" ძაბვა ხდება 0V და შედარებითი გამოდის 3V (VCC).

ელექტრო ოპერაცია:

მას შემდეგ, რაც შემოწმებული გამტარი შეიძლება იყოს ნებისმიერი ტიპის: PCB კვალი, ელექტროგადამცემი ხაზები, რეგულარული მავთულები და ა.შ. საჭიროა დირიჟორზე მაქსიმალური ძაბვის ვარდნის შეზღუდვა, იმ შემთხვევაში, თუ ჩვენ არ გვსურს გრილი კომპონენტები, რომლებიც მათში გადის წრეში (თუ 12 ვ ბატარეა გამოიყენება როგორც კვების წყარო, 12 ვ ვარდნა FPGA ნაწილზე ძალიან საზიანოა). Schottky diode D1 ამოღებულია 10K რეზისტორით, ინარჩუნებს მუდმივ ძაბვას ~ 0.5V, მაქსიმალურ ძაბვას, რომელიც შეიძლება იყოს გამტარზე. როდესაც გამტარი შემოკლებულია V [A] = 0V, როდესაც მოწყვეტილია, V [A] = V [D1] = 0.5V. R2 ყოფს ძაბვის ვარდნის ნაწილებს. 10K ტრიმერი მოთავსებულია შედარების პოზიტიურ პინზე - V [+], რათა დადგინდეს მინიმალური წინააღმდეგობის ლიმიტი, რომელიც აიძულებს შედარების ერთეულს მის გამომავალზე მართოს '1'. LM358 op-amp გამოიყენება როგორც შედარება ამ წრეში. "A"-სა და "B"-ს შორის მოთავსებულია SPST ღილაკი SW2, მოწყობილობის მუშაობის შესამოწმებლად (თუ ის საერთოდ მუშაობს).

B: გამომავალი სიგნალის გენერატორი:

მიკროსქემს აქვს ორი მდგომარეობა, რომლის დადგენაც შესაძლებელია: ან „მოკლე ჩართვა“ან „გათიშვა“. ამრიგად, შედარების გამომავალი გამოიყენება როგორც სიგნალი 1KHz კვადრატული ტალღის გენერატორისთვის. LM555 IC (ხელმისაწვდომია მცირე ზომის 8 პინიანი პაკეტით), გამოიყენება ასეთი ტალღის უზრუნველსაყოფად, სადაც შედარების გამომავალი დაკავშირებულია LM555- ის RESET პინთან (ანუ ჩიპის ჩართვა). რეზისტორებისა და კონდენსატორის მნიშვნელობები მორგებულია 1 კჰც კვადრატულ ტალღაზე, მწარმოებლის მიერ რეკომენდებული ღირებულებების შესაბამისად (იხილეთ მონაცემთა ცხრილი). LM555 გამომავალი დაკავშირებულია გადამრთველად გამოყენებულ NPN ტრანზისტორთან, რაც ზუმერს აწვდის აუდიო სიგნალს შესაბამისი სიხშირით, ყოველ ჯერზე, როდესაც "მოკლე ჩართვა" იმყოფება "A"-"B" წერტილებზე.

C. ელექტრომომარაგება:

იმისათვის, რომ მოწყობილობა მაქსიმალურად პატარა იყოს, გამოიყენება ორი 1.5V მონეტარული უჯრედის ელემენტები, რომლებიც მიმაგრებულია სერიაში. ბატარეასა და მიკროსქემის VCC ქსელს შორის (იხ. სქემა), არის SPST ჩართვის/გამორთვის გადამრთველი. ტანტალის 100uF კონდენსატორი გამოიყენება როგორც მარეგულირებელი ნაწილი.

ნაბიჯი 3: შედუღება და შეკრება

ასამბლეის ნაბიჯი დაყოფილია 2 აუცილებელ ნაწილად, პირველი აღწერს შედუღებას მთავარ დაფაზე ყველა შიდა კომპონენტით და მეორე აფართოებს ინტერფეისის გარსს ყველა გარე კომპონენტით - LED ინდიკატორი ჩართვის/გამორთვის, ჩართვის/გამორთვის გადამრთველის, ზუზერის, 2 ფიქსირებული ზონდის მავთული და მოწყობილობის შემოწმების ღილაკი.

ნაწილი 1: შედუღება:

როგორც სიის პირველ სურათზე ჩანს, მიზანია დაფა რაც შეიძლება პატარა გახადოს. ამრიგად, ყველა IC, რეზისტორი, კონდენსატორი, ტრიმერი და ტერმინალური ბლოკი იკეტება ძალიან ახლო მანძილზე, დანართის ზომის მიხედვით (დამოკიდებულია თქვენს მიერ არჩეული გარსაცმის საერთო ზომაზე). დარწმუნდით, რომ ტერმინალის ბლოკის მიმართულება დატანილია დაფის გარეთ, რათა შესაძლებელი იყოს მოწყობილობიდან ფიქსირებული ზონდის მავთულის ამოღება.

ნაწილი 2: ინტერფეისი და დანართი:

ინტერფეისის კომპონენტები უნდა განთავსდეს შესაბამის უბნებში, შიგთავსის საზღვარზე, ასე რომ შესაძლებელი იქნება მათ და ძირითად შიდა დაფას შორის დაკავშირება. იმისათვის, რომ ელექტროენერგიის მიწოდება კონტროლდებოდეს გადამრთველით, დამაკავშირებელი მავთულები გადამრთველსა და მიკროსქემის/მონეტების ელემენტებს შორის მოთავსებულია მთავარი დაფის გარეთ. მართკუთხა ობიექტების განთავსებისთვის, როგორიცაა გადამრთველი და ტერმინალური ბლოკი, სადაც ის მდებარეობს, იგი გაბურღულია შედარებით დიდი დიამეტრის ბიტით, როდესაც მართკუთხა ფორმა იჭრება სიმკვეთრის ფაილით. ზუზერის, ღილაკისა და LED- ისთვის, რადგან მათ აქვთ მრგვალი ფორმები, ბურღვის პროცესი ბევრად უფრო მარტივი იყო, უბრალოდ განსხვავებული დიამეტრის საბურღი ნაჭრებით. როდესაც ყველა გარე კომპონენტი მოთავსებულია, საჭიროა მათი დაკავშირება სქელ, მრავალმხრივ მავთულხლართებთან, რათა მოწყობილობის კავშირები უფრო მტკიცე გახდეს. იხილეთ სურათები 2.2 და 2.3, როგორ გამოიყურება მზა მოწყობილობა შეკრების პროცესის შემდეგ. მონეტების უჯრედის 1.5V ბატარეებისთვის, მე eBay– დან შევიძინე პატარა პლასტიკური ქეისი, ის მოთავსებულია მთავარი დაფის ქვეშ და დაკავშირებულია გადამრთველთან სქემატური აღწერილობის საფეხურის მიხედვით.

ნაბიჯი 4: ტესტირება

ახლა, როდესაც მოწყობილობა მზად არის გამოსაყენებლად, საბოლოო ნაბიჯი არის მდგომარეობის დაკალიბრება, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს როგორც "მოკლე ჩართვა". როგორც ეს ადრე იყო აღწერილი სქემატურ საფეხურზე, ტრიმერის მიზანია განსაზღვროს წინააღმდეგობის ზღვრული მნიშვნელობა, რომ მის ქვემოთ, მოკლე ჩართვის მდგომარეობა მიიღება. კალიბრაციის ალგორითმი მარტივია, როდესაც წინააღმდეგობის ბარიერი შეიძლება გამომდინარეობდეს ურთიერთობების ერთობლიობიდან:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. V გაზომვა [დიოდი]
3. V [-] = V [დიოდი] (მიმდინარე დინება op-amp– ში იგნორირებულია).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

Rx> (Ry*V [D]) / (VCC - V [D])).

ასე განისაზღვრება გამოცდილი მოწყობილობის მინიმალური წინააღმდეგობა. მე დავაკალიბრე, რომ მიაღწიოს 1OHm და ქვემოთ, ასე რომ მოწყობილობა მიუთითებს გამტარზე, როგორც "მოკლე ჩართვა".

ვიმედოვნებთ, რომ ეს სასწავლო დაგეხმარებათ.

Მადლობა წაკითხვისთვის!