Простой цифровой осциллограф V2

[a221273]

Идея неплохая. Доведу свой до ума и может займусь новым. Посмотрим.

[terkum]

спешу похвастаться)), сегодня наконец забрал платы, предлагали с маской но дороже на треть, отказался , попробую сам накатать. Платки на вид смотрятся шикарно, металлизация отверстий, обрезаны в размер, дорожки четкие без протравов, потихоньку процесс пошёл, комплектуха пока почти вся в транзите, ждемс. Хотел картинку вставить но как то сделано ..., не получилось https://yadi.sk/i/AHq7p8xg3ZpfyZ, и https://yadi.sk/i/bBOclu8t3ZpfyR

[Mishultz]

terkum писал(а):

спешу похвастаться))

Вот это да! Шикарно смотрится! Интересно, во сколько обошлись и как долго ждать готовые платы? А то, может тоже, проще заказывать, чем самому возиться. С нетерпением жду первых результатов.

Я использовал китайскую однокомпонентную паяльную маску. Процесс немного нудный. Сначала размазывал немного по краю, закрывал тонкой пленкой и прокатывал на холодном ламинаторе. Потом накрывал все шаблоном и под УФ лампу на 5 минут. Потом снимал пленку и повторял все для следующего слоя. И так слоев 5-6, пока не получится сочный цвет маски. Последний слой, жарить подольше, минут 20. Потом смывал не застывшие остатки маски теплой водой с мылом. На двухстороннюю плату уходит часа 2 с перекурами. По завершении обоих сторон, отшкрябать скальпелем с падов случайно попавшую маску, если такое будет и все промыть спиртом.

Раньше, вместо маски использовал фоторезист. Для пайки феном годится, но со временем облезает.

Добавлено after 30 minutes 13 seconds:
И да! Фоторезист для луженой платы не годится. Олово будет вскипать под слоем фоторезиста и он будет вспучиваться.

Добавлено after 4 minutes 53 seconds:
Маска тоже накатывается на голую медь. Если по луженой плате накатать, тоже может вспучиваться и отлетать под феном. Так-что паять только паяльником!

Добавлено after 9 minutes 32 seconds:
Раз уж платы луженые, тебе наверное будет лучше не связываться с маской, накатать фоторезист, и паять паяльником. Так будет удобнее, меньше риска повесить соплю на земляной полигон. Потом резист по желанию, можно смыть.

[terkum]

заказывал тут http://www.pselectro.ru/ Новосибирске, заказ, переговоры, уточнения, оплата, в работы отдают после оплаты, в итоге с первого моего письма до получения 17 дней, забирал самовывозом, цеха у них не большие но всё поставлено четко, чистота, даже был удивлен, обошлись 2737,29 коп за 2 комплекта, и третий бонусом дали)), хотел заказать из Волгограда, посмотрел не впечатлило, да еще + доставка, отправил им файлы , попросили откорректировать, в общем решил тут на месте и думаю не прогадал, по телефону рассказал как мне надо и вот результат. Теперь руки чешутся жду детали , маску тоже заказал из китая 1 компонентную. Жду.


ну что теперь , сделаю маску, и паяльником , ничего потихоньку , потихоньку, справлюсь

[avm65]

Добрый день.
Большой респект автору за данную разработку.
Я её немного перерабатываю под себя.
Хотелось бы иметь 2 гальванически развязанных канала.
Без вмешательства автора нечего не получится.
Пример во вложении.
С меня разработка плат под любой дисплейчик, файлы (gerber, Drill) для заказа ПП.

Добавлено after 19 minutes 25 seconds:
Еще.

Вложения

Изол_канал.pdf

(61.26 KiB) Скачиваний: 528

Передняя_панель.pdf

(71.11 KiB) Скачиваний: 472

TOP.png

(91.53 KiB) Скачиваний: 995

[Mishultz]

avm65 писал(а):

Хотелось бы иметь 2 гальванически развязанных канала.

Спасибо за респект. А по делу, как-то все накладно выходит, куча дополнительных элементов, а толку от этого почти нет. Развязку делают, чтобы спасти схему от мощного импульса напряжения на которой схема не расчитана. Чтобы выгорело как можно меньше элементов для минимизации потерь. В Вашем варианте, выгорет 3/4 элементов (по стоимости). Весь дорогой аналоговый тракт и такие-же дорогие АЦП. Так-что, особого смысла не вижу. В исходной схеме, эту задачу решают BAV99. Для пущей надежности, их можно заменить двунаправленными защитными диодами уводящими импульс в земляной полигон. Они соб-но для этого и придуманы. В промышленных решениях, работающих в особых зонах, с повышенными требованиями пожаровзрывобезопасности, развязку ставят как можно ближе ко входу. Не буду утверждать, но по моему, в нашем случае, подойдет развязывающий трансформатор сразу после буферного ОУ или какой нибудь быстродействующий оптрон с линейными характеристиками, там-же, если такие существуют. Но от молнии, все равно ничего не спасет, выгорит все в пепел)))

[avm65]

Тут дело не электро безопасности. Иногда нужно измерять разные сигналы у которых нет "общей" земли.
Есть дешевые решения, но полоса пропускания не свыше 100 кГц.
Хотя добавленные компоненты стоят у китайцев (не с али) ~500 р. на канал.
В этой теме уже кто-то высказывался за галь.развязку.
Все решаемо, кроме синхронизации. Можно ли добавить внешний компаратор.
Насколько я понял, для выставления порога используется ШИМ ?

[Mishultz]

avm65 писал(а):

Иногда нужно измерять разные сигналы у которых нет "общей" земли.

Если дело только в межканальной развязке, надо копать в сторону дифференциального включения буферных усилителей.
Например так:

[avm65]

Я подразумеваю, что потенциал между двумя каналами ~300-400 вольт.

Вот это стоит примерно 600 р. с доставкой.
Метка Значение Количество
DA1 AD8065ARTZ 1
DA2 LMH6642MF 1
DA3 MCP41010-I/SN 1
DA4 TPS60400DBVT 1
DA5 ADuM5000 1
DD1, DD3,DD4 ADuM1400 3
DD2 AD9280ARS 1
DD5 74HC4052M 1
DD6 74AHCT139D 1
KO1 PVT412 1
VO1 TLP281-4 1
Это один канал.
Бюджет по по всему пепелацу, вместе с платами ~5000 р.

[linkov1959]

Для двухполярного питания операционников использую повышающий МТ3608. Для отрицательного плеча нужно добавить два диода и конденсатор.
А можно посмотреть на меандр 1Мгц?
Для сравнения.

[Mishultz]

linkov1959 писал(а):

Для двухполярного питания операционников использую повышающий МТ3608.

Вместо двуполярного питания думаю применить схему с раздельным, виртуальным нулем (V0 = VCC/2). Для каждого канала свой. Получать его можно с ОУ управляемого шимом. Дает полную развязку каналов по общему проводу и возможность подстройки нуля.

linkov1959 писал(а):

А можно посмотреть на меандр 1Мгц?

Макс. частота дискретизации 10MHz поэтому 10 точек на период.

[Blond]

Это все бесспорно очень классно
Но одно не понятно - для каких целей?
Вас настолько не устраивали предложенные на рынке модели или решили собрать чисто ради собственного интереса?

[Mishultz]

Blond писал(а):

- для каких целей?

Да, чисто ради собственного интереса. И для выяснения, что можно выжать из простого, 8ми битного AVR.

[linkov1959]

Вместо двуполярного питания думаю применить схему с раздельным, виртуальным нулем (V0 = VCC/2). Для каждого канала свой. Получать его можно с ОУ управляемого шимом. Дает полную развязку каналов по общему проводу и возможность подстройки нуля.

Как по мне, то разработчику лучше этим не заморачиваться, вывести на плату контакты питания и каждый сам это питание обеспечивает, как может.
Нужно эффективно использовать свой опыт программирования и максимально использовать готовые и удачные схемные решения.

На основе dso168 можно сделать супер осцил, если поставить нормальный экран и удобное управление. Если сделать плату и набор с запрограммированным процем и нормальным экраном, то сколько это может стоить?

[Ol58]

Собрал аппарат, платы с маской делал сам, переходы между сторонами - проволочные перемычки.
Генератор на 3 вольта запитал от м\сх питания дисплея.
Прошилось последней прошивкой программатором Postal3, фьюзы тоже.
Включается и выключается кнопкой питания. При включении экран светится но чисто белый и больше никакой реакции. Реакция есть только при каждом нажатии кнопки СН загорается или гаснет светодиод LED9. Подозрение было не тянет на 30 Мегах Атмела, поставил кварц не 10 мегов и перепрошил фьюзы на кварц, история и реакция такая же. Посоветуйте где ковырять??

[Mishultz]

Ol58 писал(а):

Посоветуйте где ковырять??

Дисплей не инициализируется, вероятно не проходит сигнал 'RESET'.

1. Конденсатора в цепи базы транзистора VT1 основной платы быть не должно:

Спойлер

2. Прозвоните и проверьте номиналы R3, C3, R18, R10, R15, R23 на плате дисплея.
3. Сразу при включении на линии 'RESET' дисплея (8й контакт) должна быть лог. 1 (3 вольта), потом кратковременно лог. 0 (0 вольт), потом все время лог. 1

Пришлите в личку, фотки плат в хорошем разрешении.

[Ol58]

Добрый день!!
По пунктам
1 Конденсатор на моей плате не предусморен и поэтому его нет.
2 Цепи проверил, все нормально.
3 Подключил осцилограф Hantek, подключается к ноуту через USB, и экран ожил. Высветилось сетка и все остальное.
С фотками проблемма т.к. выход в инет у меня через мобилу.
Я так понимаю что надо удлиннить 0 на резете, что посоветуете. Платы делал по последней Вашей коррекции и правке

[Mishultz]

Ol58 писал(а):

Я так понимаю что надо удлиннить 0 на резете, что посоветуете?

Уменьшить сопротивление R3 или емкость C3.

Добавлено after 1 hour 3 minutes 56 seconds:

linkov1959 писал(а):

На основе dso168 можно сделать супер осцил, если поставить нормальный экран и удобное управление. Если сделать плату и набор с запрограммированным процем и нормальным экраном, то сколько это может стоить?

Посмотрел на dso168. Очень понравилось решение с FIFO буфером. Жаль схемы не нашел. Остальная комплектация (судя по фотке) точь в точь как у моей текущей разработки. Если найду схему, попробую сделать на таком-же принципе, только 2х канальный, с большим экраном и нормальным управлением. Стоимость комплекта без прошивки будет сравнима с dso168. Цена прошивки зависит от жадности )). Есть еще модель на таком-же принципе: ТУТ. Используется более скоростной буфер и Atmega16A. Непонятно только почему он выдает всего 20MSa / s, если поставить тактовый генератор и другой АЦП выдаст все 80.

[Mishultz]

Выложил очередные изменения в проекте:
1. Поправил и дополнил номиналы компонентов на плате управления.
2. Крайняя версия прошивки: Исправлены мелкие ошибки, Увеличена длительность сигнала RESET при инициализации дисплея (для надежности).

Вложения

TFTOscilloscope.7z

Платы, Схема, Прошивка.

(378.56 KiB) Скачиваний: 655

[Mishultz]

Работа над ошибками.Часть1
В процессе помощи в сборке и наладки прибора накопилось множество исправлений и рекомендаций. Некоторые исправления весьма критические. Выкладываю все скопом.

ЖЕЛЕЗО
1. В разводке платы блока индикации и управлении отсутствует контакт с "землей" 13 ноги мс. IC8.
По этой причине не работает часть кнопок. На моей плате запаяна перемычка о которой забыл упомянуть.
2. Операционный усилитель LM358 желательно заменить на низковольтный с RailToRail выходами. Например MCP6002
LM358 в этой схеме работает на нижней границе допустимого напряжения питания. Поэтому нестабилен.
3. Рекомендация. мс. IC8, IC9 настоятельно рекомендуется использовать именно HEF4017B
Другие аналоги не держат необходимую частоту SPI, поэтому может вообще не работать управление прибором.
При использовании менее скоростных аналогов необходимо заливать прошивку с пониженной частотой опроса элементов управления. В этом случае работать становится менее удобно, приходится медленно крутить энкодеры.
4. Рекомендация. Диоды VD3, VD4 платы управления. Желательно использовать именно диоды "Шоттки".
Иначе часть кнопок может не работать.
5. Емкость конденсатора C8 на плате управления в пределах 30-100nf.

Файл разводки печатной платы и схема с исправлениями прилагаются.

Добавлено after 47 minutes 53 seconds:
Работа над ошибками.Часть2
Основные доделки и критические исправления накопились в прошивке. Не смотря на то, что мой прибор работал вполне нормально, Эти ошибки наиболее критические на мой взгяд.
ПРОГРАММА
1. Исправлена критическая ошибка в алгоритме инициализации дисплея.
Теперь запустить в работу дисплей значительно проще.
2. Исправлена критическая ошибка в модулях работы с SPI интерфейсом.
Управление элементами схемы по SPI и опрос кнопок могли пересекаться по времени, что приводило к зависанию.
3. Наконец сделал прошивку для частоты 15MHz.
Теперь можно не разгонять МК, а работать на штатной частоте. Все временные коэффициенты пересчитаны для этой частоты.
Можно оставить штатный генератор на 30MHz и залить прошивку с делителем частоты пополам.
Можно припаять генератор или кварц на 15MHz и залить прошивку с поддержкой этой частоты без делителя.
При использовании кварца, фьюзы необходимо перенастроить.
4. Сделал по три варианта прошивок с разной скоростью опроса кнопок и энкодеров.
Если не удается запустить корректный опрос элементов управления на штатной частоте, из-за дребезга или медленных счетчиков, можно залить прошивку с более медленным опросом.
5. Сделал тестовые прошивки для настройки кнопок, выводящие на экран полученные с блока управления коды.

Расшифровка параметров прошивки:
Oscilloscope_fxxdxsx.hex
fxx - частота генератора или кварца: f30 = 30MHz, f15 = 15MHz
dx - делитель тактовой частоты: d1 - тактовая частота равна частоте генератора или кварца, d2 - делитель пополам.
sx - делитель скорости опроса элементов еправления: s1, s2, s3. s1- штатная скорость опроса, s3 - самая медленная скорость.

Вложения

BtnTest.zip

Тест кнопок

(322.68 KiB) Скачиваний: 587

Hex.zip

Рабочие прошивки

(376.89 KiB) Скачиваний: 569

Scheme.zip

(88.53 KiB) Скачиваний: 586

PCB.zip

(316.34 KiB) Скачиваний: 638