Занимаясь сборкой разных приборов, вы наверняка задумывались о том, что было бы неплохо иметь универсальный тестер радиокомпонентов, который мог бы тестировать практически всё, что попадается вам под руку. Что, если бы вы могли собрать такой девайс своими руками и уложиться в скромный бюджет?
Тестером радиодеталей можно провести проверку практически всей электроники, исключая компоненты питания, так как они работают на токах более высокой силы и мощности, и наш микроконтроллер AVR не справится с ними. Кстати, наш проект будет базироваться на ATMEGA328 — тот же самый микроконтроллер, на котором базируется Ардуино Уно. Итак, наш многофункциональный цифровой тестер может проверять следующие устройства:
- Резисторы
- Конденсаторы вместе с их эквивалентным последовательном сопротивлением
- Индукторы
- Биполярные транзисторы (BJT)
- Полевые транзисторы (FET)
- Полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET)
- Полевые транзисторы с управляющим PN-переходом (JFET)
- Тиристоры
- SCR
- DIAC
- TRIAC
- Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)
- Диоды
На этом список не заканчивается. Наш девайс может тестировать напряжение до 50V, у него есть счетчик частоты и генератор частоты. Также вы можете выявлять ИК коды просто соединив датчик TSOP с его тестовыми пинами.
И да, датчик не просто выявляет компоненты — он отображает нужные нам значения и свойства на дисплее.
Шаг 1: Заказываем необходимое железо
Электроника:
- 1x Керамический конденсатор 1nF (102)
- 1x Керамический конденсатор 10nF (103)
- 4x Керамический конденсатор 100nF (104)
- 2x Керамический конденсатор 22pF (22)
- 2x Электролитический конденсатор 2.2uF, 50V
- 2x 1N5819 или любой другой диод Шоттки с номиналом тока 1А
- 1x 5V регулятор напряжения 7805
- 1x LM336 — Диод опорного напряжения 2.5V
- 1x Индуктор 10uH
- 1x Транзистор BC547
- 1x Транзистор BC328-40
- 3x Резистор на 680 Ом с допуском 0.1% (допуск в 1% также подойдёт)
- 3x Резистор на 470k Ом с допуском 0.1% (допуск в 1% также подойдёт)
Заметка: Для резисторов на 680 Ом и 470 кОм с допусками в 1% и 5% (не рекомендую их из-за менее точного результата) нужно будет внести изменения в код и постараться сделать так, чтобы все резисторы показали одинаковое значение на мультиметре.
Для тех, у кого возникли проблемы с поиском резисторов с допуском 0.1% или 1%, вы можете использовать допуск 5%. Просто купите 5-7 резисторов с таким допуском и выберите 3 из них, у которых совпадут значения на мультиметре.
- 2x Резистор 3k3 Ом
- 2x Резистор 27k Ом
- 1x Резистор 100k Ом
- 1x Резистор 33k Ом
- 6x Резистор 10k Ом
- 1x Резистор 470 Ом
- 1x Резистор 15k Ом
- 1x Резистор 2k2 Ом
- 1x Резистор 200k Ом
- 2x Резистор 1k Ом
- 2x Потенциометр 10k Ом
- 1x Кварцевый генератор 8MHz
- 1x ATMEGA 328/328p с сокетом
- 1x LCD c 16X2 символами
- 1x Датчик угла поворота с кнопкой (крутилка)
- 1x Красный светодиод (можно взять любого цвета, но обычно красный используется для индикации питания)
Железо:
- 1x 16-пиновый поляризованный кабель — разъемы для подключения (поищите в интернете 16 Pin Polarized Header Cable)
- 3x 3-пиновых поляризованных кабеля — разъемы для подключения
- 2x 4-пиновых поляризованных кабеля — разъемы для подключения
- 1x Коннектор для 9V батарейки
- 6x Коннекторов бананов типа мама (Banana Jack female)
- 3x Кабеля с коннектором банан-папа (Banana Jack male)
- 1x Корпус
Приспособления:
- Паяльник.
- Припой.
- Однослойная печатная плата (я травил свою в домашних условиях, такая плата уменьшает посторонние сигналы и шумы в цепи; также травление собственной платы рекомендуется для получения точных результатов).
- Паяльная маска (опционально).
- Мощные режущие средства (ножницы и т.д.)
- Шуруповёрт и плоскогубцы.
- Изопропиловый спирт или ацетон для очистки остаточного флюса на плате (необходимо очистить плату, иначе могут появиться разные ошибки тестера).
Шаг 2: Схема и создание печатной платы
Дизайн платы я спроектировал сам для травления в домашних условиях. Для этого я использовал бесплатную версию eagle software и приложил неотзеркаленную версию файлов. Вы можете скачать их и вытравить свою плату дома. Для тех, кто мало знаком с этим — поищите в интернете информацию о травлении плат с использованием FeCl3.
Также вы можете руководствоваться этими инструкциями:
Шаг 3: Нанесение обтравочной маски на печатную плату (опционально)
Если вы хотите нанести обтравочную маску, то можете следовать инструкции из этого видео
Я приложил маску прокладки для защиты дорожек компонентов при создании обтравочной маски.
ФайлыШаг 4: Сверление отверстий в печатной плате
Для сверления отверстий в плате, можно использовать как ручную дрель, так и электрические её варианты.
Шаг 5: Припаиваем компоненты на плату
Будьте аккуратны при припаивании резисторов на 680 Ом и 470 кОм, т.к. они являются тестовыми резисторами!
Не наносите слишком много припоя на эти резисторы, так как это может вызвать дополнительные нежелательные емкость или сопротивление в цепи.
Не оставляйте на плате флюс после того, как припаяете компоненты! Это может повлечь искажение показателей, которые вы увидите на экране. Для чистки платы можно использовать изопропиловый спирт и хлопковую ткань.
Шаг 6: Подготовка корпуса
В качестве корпуса я использовал специальную пластиковую коробку для проектов. Я просверлил отверстия для разъемов и DC джека, а затем горячим ножом вырезал отверстие для дисплея.
Заметка: отпаяйте заземляющую клемму от кнопки на крутилке и припаяйте её к позитивной клемме светодиода вместе с проводами, идущими от печатной платы.
Апдэйт: Для LED_START на схеме
- PIN1 — отрицательный
- PIN2 — положительный
- PIN3 — выключатель
- PIN4 — +5V
Соедините второй пин выключателя с положительным от светодиода
Шаг 7: Загрузка кода в микроконтроллер AVR
Файлы с кодом приложены ниже в zip-архиве. Вы можете скомпилировать их после внесения необходимых изменений в файлы конфигурации.
Откройте config.h и сделайте следующие правки:
- найдите measurement settings and offsets
- прокрутите код до строки R_LOW и установите значение сопротивления для 680 Ом, который вы получите на мультиметре, также выставьте это значение на 3 680 Ом.
- поменяйте значение R_HIGH, то есть значение для сопротивления 470 кОм — полученное на мультиметре значение будет максимально точным, попытайтесь выставить 470 кОм с ближайшими значениями, или такими же, как на мультиметре.
- поменяйте RH_OFFSET, если хотите, или же оставьте всё как есть. Этот показатель является смещением для систематической погрешности при измерении резистора с Rh (470k)
- поменяйте R_ZERO — сопротивление щуповых проводов (в 0.01 Ом). Сопротивление двух щуповых проводов последовательно (предполагается, что все провода имеют одинаковое/сходное сопротивление)
- поменяйте CAP_WIRES — ёмкость проводов между печатной платой и клеммами (в pF). Примерно 2pF на 10 см длины провода
- поменяйте CAP_PROBELEADS — ёмкость щуповых проводов, соединённых с тестером (в pF)
- 3pF для щупов длиной примерно 10 см
- 9pF для щупов длиной примерно 30 см
- 15pF для щупов длиной примерно 50 см
- если вы знакомы с программированием и микроконтроллером AVR, вы можете поиграть и с другими настройками
Если у вас возникли проблемы при открытии зип-архива, то вот ссылка на Дропбокс
DROPBOX_ComponentTester_CODE
Апдейт: Если вы используете программатор usbasp, то вам не нужно править Makefile, иначе перейдите на строку 54 и поменяйте следующее:
programmer = usbasp на programmer =
- Откройте командную строку в папке, где находится ваш код, удерживая Shift и кликая правой кнопкой мыши. Вы увидите в контекстном меню «Открыть окно команд» («Open Command Window Here»), или нечто подобное — выбирайте этот пункт.
- введите make all
- соедините Программатор с хедером ISP Header вашей Atmega328
- введите make upload
- введите make fuses
- затем введите make clean
Заметка: Я рассчитываю, что у вас уже предустановлен avrdude. Если его нет, то скачайте avrdude и установите его перед выполнением всех этих шагов.
ФайлыШаг 8: Сборка всего железа в один девайс
Перед финальной сборкой запустите всё устройство и протестируйте несколько компонентов для того, чтобы убедиться в работоспособности вашего девайса.
Шаг 9: Готово!
Итак, вы только что, своими руками создали свой собственный тестер. Теперь вы можете поставить его на своё рабочее место и использовать так часто, как это необходимо.
На фотографиях вы можете увидеть, как тестер работает в режиме генерации PWN, генерации квадратных волн, в режиме счетчика частот, детектора ИК кодов, калибровки и т. д.
