Tinkering Arduino

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Digitales Speicheroszilloskop Als Bausatz

fertiger Bausatz des digitalen Speicheroszilloskops Heute brachte der Postbote ein neues Spielzeug. Ein digitales Speicheroszilloskop zum kleinen Preis. Es soll mich bei meinen Basteleien in Zukunft ein wenig unterstützen.

Da die Anleitung nicht dem Bausatz beilag, sondern nur ein Blatt, welches mehr oder weniger hilfreich ist und neben ein paar Daten auch einen Link zu einer englischsprachigen Seite enthält, möchte ich mein Vorgehen erklären und mit Bildern versehen. Am Ende soll noch ein erstes kleines Experiment stehen.

Das digitale Speicheroszilloskop DSO 062 von JYE Tech (Bezugsquelle: Watterott.com) kam mit einigen anderen kleinen Dingen in einer Plastiktüte. Der Bausatz ist schon vorbestückt, so dass es einem erspart bleibt, SMD oder Chips löten zu müssen. Planinen Rückseite des digitalen Speicheroszilloskops

Nur größere Bauelemente wie Kondensatoren, eine Diode, eine Spule ein paar Taster … müssen noch selbst in die richtige Position gebracht und angelötet werden. Bauelemente des digitalen Speicheroszilloskops

Im großen und ganzen habe ich mich an die engliche Beschreibung gehalten, möchte diese aber gern um ein paar Bilder ergänzen, so dass es vielleicht leichter fällt, die richtige Position zu finden.

Schritt 1: Diode

Diode D3 - weiße Markierung auf rechte Seite Dem Bausatz liegt eine einzelne Diode bei. Diese Diode muss auf der Platine auf die Position D3 gebracht werden. Dabei ist zu beachten, dass Dioden eine vorgegebene Durchlassrichtung haben und diese bei der Bestückung eingehalten werden muss. Dazu ist auf der Diode an der Kathodenseite eine weiße Markierung angebracht. Eine weiße Markierung (Strich) befindet sich auf der Platine.

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Kontrolliere vor dem Löten die richtige Position.

Schritt 2: Kondensatoren

Elektrolytkondensator - Markierung und Längenvergleich der Anschlüsse Dem Bausatz liegen sechs Elektrolytkondensator bei. Wie bei der Diode handelt es sich auch beim Elektrolytkondensator um einen gepoltes Bauteil. Auch hier ist auf die richtige Richtung zu achten. Auf der negativen Seite ist dazu eine Markierung angebracht. Weiterhin ist der Anschluss der positiven Seite länger als der negativen Seite. Auf der Platine ist ein kleines Plus gedruckt, in die der positive (längere) Anschluss gesteckt werden muss. Kondensatoren (1 * 470μF und 3 mal 100μF) Die Kondensatoren kommen in zwei Größen mit unterschiedlichen Kapazitäten. Ein Kondensator C11 mit 470μF (im Bild der größere der vier abgebildeten) und fünf Kondensatoren C10, C14, C15, C18 und C32 mit 100μF.

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Schritt 3: Spule

Spule L2 Die Spule L2 braucht keine Beachtung der Polung und ist nach den Kondensatoren auch schnell angelötet.

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Schritt 4: Stiftleiste, Stromversorgung und Messsignaleingabe

Die Stiftleiste J4 wird für die Programmierung des MCU ATmega64 benötigt. Diese zweireihige Stiftleiste wird mit den kürzeren Anschlüssen in die Platine gesteckt und kann dann zügig angelötet werden. Zu beachten ist hier, dass man keine Lötbrücken bildet und nicht auf die heißen Pins drückt. Dies könnten sich dann verschieben.

Für die Gleichspannungsversorgung wird die Buchse auf J2 gelötet. Auch hier sollte es wenige Probleme geben.

Im Folgenden muss die Messsignaleingabebuchse aufgelötet werden. Dazu liegen dem Bastelset zwei verschiedene Buchsen bei. Zum einen eine Chich-Buchse mit einem Adapter, den man bei Bedarf aufstecken kann, zum anderen eine BNC-Buchse. Ich habe mich für die Chich-Buchse entschieden, da ich kein DSO Tastkopf (Bezugsquelle: Watterott.com) mitbestellt hatte. Für die Chich-Buchse liegen zwei Lüsterklemmen, ein Stecker und zwei kurze Drähte bei, so dass man über die Chichbuchse die Messungen vornehmen kann. Ist die Entscheidung gefallen, lötet man entweder J6 (Chinch-Buchse) oder J1 (BNC Buchse) auf.

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Schritt 5: Spannungsregler und Kühlkörper

montierter Kühlkörper und abgewinkelter Anschlüsse des U3 Als erstes wird der Kühlkörper mit der mitgelieferten Schraube (M3 x 10mm) von hinten durch die Platine in das Gewinde des Kühlkörpers befestigt. Anschließend müssen die Anschlüsse des Spannungswandlers U3 so abgebogen werden, dass die Schraube durch die Öffnung am oberen Ende von U3 passt und die auch die Beine in die vorgesehenen Lötösen passt. Die Stelle, an der die Anschlüsse schmaler werden ist gut geeignet, da man hier für die drei Anschlüsse eine einheitliche Position findet. Auf keinen Fall sollte der Abstand zwischen Knick und Spannungswandler größer als im Bild zu sehen sein, da sich sonst die Anschlüsse und der Elekrolytkondensator C10 in die Quere kommen. Dann den Spannungswandler auf die Platine stecken und mit der Mutter M3 befestigen. Auf der Rückseite dann den Spannungswandler anlöten.

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Schritt 6: Testsignalanschluß

Testsignalanschluss J8 J8 liefert ein Testsignal und ist kein Anschluss im eigentlichen Sinne. Dieser Anschluss kann aus dem Rest der Anschlussdrähte der Diode D3 zurecht gebogen werden. Dafür biegt man ein U und steck dieses in die beiden oberen Kontakte. Es sollte ein Ring von ca. 6 – 8 mm entstehen. Die genaue Größe ist an dieser Stelle nicht wichtig. Es sollte nur eine Klemme daran befestigt werden können. Die Anschlüsse lötet man fest und biegt dann den Ring um.

Nun sollte man alle noch nicht gekürzten Anschlüsse der Diode, Spule und Kondensatoren mit einem Seitenschneider abknipsen. Wichtig ist hier, dass die Anschlüsse, wo später einmal das Display sitzen wird, möglichst nah an der Platine abgeschnitten werden, um keine Kurzschlüsse mit dem Display zu verursachen.

Schritt 7: Überprüfung der Spannungsversorgung

Bevor es weiter geht, sollte man jetzt die Spannungsversorgung testen. Dazu gibt es auf der Platine eine Messpunkt TP5.

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Mit einem Multimeter sollte man zwischen GND und TP5 (siehe Bild) eine Spannung zwischen 4,8V und 5,2V messen. Dazu legt man an die Spannungsversorgung 9-12V, zum Beispiel mittels einer 9V Block Batterie, an. Sollte die gemessene Spannung von der erwarteten Spannung abweichen, müssen die Diode D3, die Kondensatoren C11 und C10 sowie der Spannungswandler U3 und die entsprechenden Lötstellen kontrolliert werden.

Liegt die gemessene Spannung bei 5V +/– 0,2V, dann kann es mit Schritt 8 gleich weiter gehen.

Schritt 8: Verbindung von JP1

JP1 dient als Schutz und trennt die Spannungsversorgung vom Rest des Schaltkreises um eine Beschädigung zu verhindern. Da die Spannungsregelung auf Funktion getestet wurde und nur die 5V anliegen, muss nun JP1 überbrückt werden. Dazu kann ein Drath genommen werden, oder das Reststück des zweiten Anschlusses von Diode D3. Dieser wird zurecht gebogen und angelötet. Danach sollte man unbedingt noch einmal die Spannung an TP5 messen, wie in Schritt 7 erfolgt. Eine große Abweichung zum vorherigen Wert sollte man hier nicht erhalten. Sollte der Wert stark abweichen, so ist der Fehler im restlichen Schaltkreis zu suchen. Die englische Dokumentation schreibt, dass man, bevor man fortfährt den Fehler finden sollte. Also noch einmal alle elektronischen Bauteile und ihre Lötstellen untersuchen.

Ist die Spannung an TP5 weiterhin bei 5V können die Komponenten auf der Vorderseite bestückt werden.

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Schritt 9: Taster und Schiebeschalter

Als nächstes können die Taster auf der Vorderseite bestückt werden. Dabei sollten alle Taster gerade, aufrecht und gleichmäßig eingesetzt werden, da es sonst zu Problemen mit dem Frontpanel kommen kann. Ich musste den “Level”-Taster noch einmal nachlöten, da er sich nicht drücken ließ. Dann sollte jeder Taster an zwei gegenüberliegende Stellen angelötet werden und anschließend noch einmal auf korrekten Sitz geprüft werden. Sitzt der Taster richtig, können auch die anderen beiden Kontakte angelötet werden. Bei allen Lötstellen auf der Rückseite sollte man unbedingt darauf aufpassen, dass die Hüllen der Kondensatoren nicht beschädigt werden. Es besteht die Gefahr, dass sonst das Elekrolyt vorzeitig verdampft und der Kondensator seine Aufgabe nicht mehr erfüllen kann.

Dann können die Schiebeschalter eingesetzt werden. Auch hier ist wie bei den Tastern auf geraden, aufrechten Sitz zu achten. Also wieder nur zwei Anschlüsse anlöten, die Position kontrollieren, nachjustieren und die restlichen Kontakte anlöten. Bei mir saßen die Schiebeschalter so fest, dass ein Verrutschen nicht möglich war, aber Kontrolle ist besser. Man spart sich die Arbeit 8 Pins zu entlöten, um dann die Position doch noch einmal zu verändern.

Schritt 10: LCD-Modul

Zuerst wird das LCD-Modul selbst vorbereitet, bevor es dann auf die Platine gelötet wird. Dazu wird die lange Stiftleiste (20 Pins) mit den kürzeren Stiften in die beschriftetet Seite des LCD-Moduls eingesetzt. Nicht auf der Seite ohne Beschriftung löten! Dann werden die beiden Äußeren Stifte kurz angelötet, so dass eine Korrektur möglich ist. Die Stiftleiste wird nun senkrecht zum LCD Board ausgerichtet. Dies muss sehr genau erfolgen, da es sonst nicht in die Platine passen wird. Dann werden alle übrigen Stifte angelötet. Ist die erfolgt werden die kurzen Stiftleisten in die gegenüberliegende Seite an die äußeren Enden eingesetzt. Sie haben keine leitende Funktion, sind aber für das Halten des LCD-Moduls mit verantwortlich. Auch hier wird nur ein Stift angelötet, kontrolliert, ob die kurze Stiftleiste rechtwinklig zur LCD-Platine sitzt und dann der jeweils andere Stift gelötet.

Vor dem Einsetzen des LCD-Moduls in die Hauptplatine sollte noch einmal kontrolliert werden, ob die überständigen Anschlüsse des Kondensators C10 und des Spannungswandlers U3 kurz über der Platine abgeschnitten wurden, um keinen Kurzschluss zu vermeiden. Ich habe zusätzlich noch etwas Klebeband über die Kontakte geklebt.

Dann werden die Stifte der vier Ecken angelötet, auf ordentlichen Sitz des LCD-Moduls geprüft und dann alle anderen Konkakte angelötet.

Schritt 11: Überprüfung, Reinigung und erste Inbetriebnahme

Nun sollten alle Lötstellen noch einmal gereinigt werden und überprüft werden. Erst nach der Überprüfung kann man das digitale Speicheroszilloskop mit Strom versorgen. Es sollte dann nacheinander die Bootloaderversion und die Firmwareversion zu lesen sein.

Eventuell muss man den Kontrast des Display mit Hilfe eines kleinen Schraubendrehers einstellen.

Einsatz

Wie das erste Bild entstanden ist, kann man demnächst lesen. Soviel sei verraten. Es ist das Blink Sketch aus den Arduino Beispielen. Dann habe ich auch damit schon ein bisschen experimentiert und zeige ein paar weitere Beispiele.

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