R785211844650
Z210696637574
E368177590409
| Супер-пробник |
|
|
| Автор ARV | ||||||||||||||||||||||||
| 19.09.2007 г. | ||||||||||||||||||||||||
|
В повседневной практике радиолюбителя часто возникают ситуации, когда необходимо быстро оценить напряжение в определенных точках какой-то схемы, наличие и частоту импульсов, логический уровень и т.п. - именно оценить, а не измерить. Как правило, это требуется для быстрой проверки "исправен-неисправен" какого-то узла аппаратуры и т.п. Обычно для этих целей используется обычный мультиметр, однако с одной стороны далеко не каждый мультиметр умеет, например, измерять частоту в широких пределах, а с другой стороны - почти каждый мультиметр имеет слишком большие габариты и возможности для прочтейших операций, о которых идет речь. Мне кажется, помочь тут может специальный пробник, возможностей которого более чем достаточно, чтобы во многих случаях отказаться от использования мультиметра, а некоторых случаях - даже осциллографа, при этом его габариты соизмеримы с толстым канцелярским маркером.
Возможности у предлагаемого пробника следующие:
 Принципиальная схема пробника Как видите, схема очень проста. Ее основу составляет микроконтроллер ATMega8 и 15 светодиодов. Собрана схема на двусторонней печатной плате, эскиз которой приведен на рисунке.
 Эскиз сторон печатной платы Расположение элементов (обратите внимание - оно двустороннее) показано на следующем эскизе.
 Размещение компонентов на плате На эскизе HL1…HL10 не обозначены из-за нехватки места. Светодиод HL15 установить так, чтобы его «зеленый» кристалл подключался к выводу 16 DD1. К «заостренному» концу платы припаивается щуп-игла, а к клеммам Х1 и Х2 на противоположной стороне – провода с крокодилами на концах (желательно разного цвета). Прибор не боится случайной переполюсовки питания крокодилов благодаря диоду VD1 (типа 1N400x). Диоды VD2 и VD3 – любые малогабаритные, например типа КД521, КД522 и т.п. Конденсаторы – малогабаритные керамические. Собранная плата помещается в подходящий корпус: это может быть маркер, футляр от зубной щетки и т.п. Пользоваться пробником очень просто: устанавливаем требуемый режим работы индикатора нажатием единственной кнопки, потом тыкаем щупом в нужную точку схемы и наблюдаем за показаниями светодиодов. Для пущего удобства рекомендуется оформить «лицевую панель» устройства следующим образом:
 Эскиз лицевой панели пробника 4 светодиода (на рисунке они условно показаны разноцветными, но это не обязательно), обозначенные символами GFUL, символизируют режим работы:
Нажатием на кнопку (на эскизе выше она коричневого цвета) можно выбрать нужный режим. Двухцветный светодиод поможет определиться со значением параметров, отображаемым на шкале из 10 светодиодов, помеченных цифрами от 1 до 10. В режиме логического пробника индикация следующая:
Логические уровни индицируются в примерно следующих диапазонах входных сигналов: LOW – 0…0,7В, HIGH – 2…5В, Z – остальной участок диапазона (это практически соответствует ТТЛ-уровням). В перспективе можно придумать новые прошивки, которые позволят правильно индицировать и КМОП-уровни в диапазоне от 0 до 15В. Если в исследуемой точке присутствуют импульсные сигналы, то пробник дополнительно сигнализирует о наличии фронтов импульсов – загораются светодиоды 4…7, причем так, что хорошо понятно, какой именно фронт обнаружен – из 0 в 1 или наоборот. Если импульсы редкие, можно наблюдать и смену логических уровней, если же частота импульсов высока – свечение всех светодиодов сливается. Палочка уверенно обнаруживает одиночные короткие импульсы любой логической полярности (типа
В режиме частотомера устройство реагирует на логические уровни, т.е. минимальная амплитуда исследуемых импульсов должна быть более 3В (импульсы в цифровых схемах). Аналогично режиму вольтметра на шкале отображается значение, которое надо умножить на множитель 10N (где N определятся цветом светодиода): нет свечения – N=1, зеленый – N=2, желтый – N=3 и красный – N=4. Таким образом имеем 4 диапазона измерения: десятки, сотни, тысячи и десятки тысяч герц. Если частота исследуемого сигнала превосходит 100 кГц – на шкале высвечивается «пунктирчик», сигнализирующий о перегрузке. Обратите внимание: 4 диапазона «соприкасаются» крайними значениями, т.е., например, 1000 Гц соответствует показанию 10 во втором диапазоне или 1 в третьем. Пробник имеет следующую особенность: индицируется всегда ближайшее меньшее или равное к реальной частоте значение, т.е. если на шкале 10 во втором диапазоне – то реальная частота не выше 1000 Гц, а если 1 в третьем – реальная частота выше 1000 Гц. Показания на шкале обновляются каждую секунду. Погрешность при измерении частоты – не хуже 1-го «деления» шкалы. Последний режим – режим генератора. Пробник в этом случае формирует прямоугольные импульсы (меандр), частота которых отсчитывается по шкале, аналогично режиму частотомера. Однако есть одна важная особенность. Когда кнопкой выбирается режим генератора, по шкале начинает бегать светящийся огонек, при этом по достижении им края шкалы происходит переключение диапазона шкалы, и огонек снова бежит от ее начала. Таким образом, этот «бегущий» огонек пробегает весь диапазон генерации – от 10 Гц до 100 кГц. Когда на шкале будет присутствовать нужная вам частота – нажмите кнопку еще раз: огонек остановится, а на щупе будут присутствовать прямоугольные импульсы заданной частоты (кстати, в процессе «бежания» на щупе так же присутствуют импульсы соответственно меняющейся частоты). Точность генерируемой частоты – не хуже 1%, амплитуда импульсов – не менее 3В. В режиме генератора прибор не боится замыканий щупа на «землю» или «питание» (его выходное сопротивление более 20К). Устройство допускает кратковременные прикосновения к точкам с постоянным напряжением до 50В, но злоупотреблять этим не следует. Прикасаться к точкам с отрицательным (относительно общего провода схемы) или переменным напряжением более 5В не рекомендуется. Напряжение питания может быть от 4 до 30В, не более.
 Вид готового устройства сверху
 Вид собранного устройства снизу Я изготовил экспериментальный вариант этого устройства – см. фото. Там изображена несколько иная плата, т.к. первоначально узел питания был другим (без 78L05), однако испытания показали, что в этом случае минимальное напряжение питания составляет 6В, схема была изменена: микросхему напаял «навесом» на старую плату, проверил – работает, но эстетика пропала… Новую плату развел, а старую решил не переделывать и не переснимать. Я использовал для шкалы светодиоды КИПД28Д2-К (прямоугольные). Если станете повторять – рекомендую закрасить черным маркером боковые грани таких светодиодов, т.к. без этого происходит «засветка» соседних. Все необходимые файлы (прошивка, схема, чертежи печатной платы) можно как обычно скачать из файлового архива.
P.S. После подачи питания на индикаторах присутствует "хаотическое" мерцание светодиодов, которое прекращается после нажатия на кнопку. Это не неисправность - это "приветствие" пробника. Если помахать устройством перед носом, можно увидеть примерно следующее (снимал мобильником, извините за качество):
 Добавить в любимые (4) | Просмотров: 80960
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. |
||||||||||||||||||||||||
), причем длительность импульса может быть менее 1 микросекунды – не всякий осциллограф способен зафиксировать одиночный импульс такой длительности! В режиме вольтметра на шкале высвечивается один светодиод, символизируя стрелку прибора. Нулевое напряжение соответствует отсутствию свечения на шкале (может светиться первый). Двухцветный светодиод отражает множитель шкалы N: если он не светится, то 
Коментарии (20)
| « Пред. | След. » |
|---|
