Проект электронного мультитула QUARK. Часть 2

Mulin
Идет загрузка
Загрузка
11.06.2021
1195
22
Разное

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

40

ПРОЕКТ ЭЛЕКТРОННОГО МУЛЬТИТУЛА QUARK. ОБНОВЛЕНИЕ

В первой статье я в общих словах познакомил читателей с устройством. Сегодня расскажу о примененных технических решениях и о том, какого прогресса добился в вопросе выхода на рынок. Но для начала хочу сказать спасибо всем тем, кто откликнулся и дал полезные советы к предыдущей статье. И это не дежурная благодарность, я действительно использовал советы читателей по улучшению прибора и об этом, так же, пойдет речь ниже.

Для начала напомню, что собой представляет устройство. QUARK это электронный мультиинструмент, в первую очередь, ориентированный под разработку микроконтроллерных устройств, Arduino, ESP32, STM32, IoT, домашняя автоматизация и тому подобные девайсы.

Че определяется такая ориентированность? Во-первых, набором функций. И если первая часть стандартна для типичного мультиметра:

• Вольтметр

• Амперметр

• Измерение сопротивления

• Измерение емкости

• Измерение индуктивности

…то UART логгер и UART плоттер вещи необходимые ардуинщикам и иже с ними. Осциллограф конечно не блещет скоростью – 400 килосемплов, однако проверки ШИМ сигналов и сигналов с различных датчиков, его более чем достаточно.

Во-вторых – идеологией работы с выводимыми значениями. Скажем, ардуинщику практически никогда не требуется знать напряжение с точностью в одну тысячную процента, зато значение логического уровня параметр всегда необходимый:

Точно так же мгновенное потребление тока, при разработке IoT, параметр в себе. Гораздо удобнее проследить изменение в динамике при различных режимах работы устройства:

Калькулятор цветовой и СМД маркировки компонентов вещь полезная и нужная, но, согласитесь, так удобнее:

А сейчас опишу свой личный опыт работы с осциллографом. В свое время приобрел себе DS203. Вполне себе, по характеристикам, годный девайс, с жутко неудобным управлением:

Стандартный сценарий работы примерно такой:

 Необходимо снять форму (частоту, амплитуду) сигнала с/на пина ноги устройства. Подключаешься к контактам, включаешь осциллограф, отключаешь не используемые входы, настраиваешь триггер, амплитуду, положение графика на экране. Да, я знаю, что прошивками это кое-как решается, но мой DS203 больше не шьется, да и возня с прошивками… Но поскольку свой девайс я делал в первую очередь для личного удобства, то и дефолтный режим, это полностью автоматическая настройка развертки сигнала на лету. «Тыкаю» в нужный пин и, практически сразу вижу сигнал:

UART данные, конечно, удобнее смотреть на телефоне чем на дисплее устройства. Не скажу, что я прям мучаюсь при подключении UART-TTL моста к компу, но «в поле» не всегда имеется такая возможность:

Теперь пару слов о схемотехнике. Вся система построена на ESP32 со всеми вытекающими из нее ништяками (bluetooth, Wi_fi). Для измерения напряжения и тока я использовал готовый чип INA219. Подключается по I2C шине, имеет малый размер и вполне достойные, для моих задач, параметры. Сопротивление измеряю стандартным делителем напряжения, но в качестве известного сопротивления использую цифровой потенциометр AD5245, что освобождает пины контроллера, а учитывая тот факт, что AD5245 управляется по I2C, так и вообще нет нужды в дополнительных пинах. Тем же способом измеряю емкость конденсаторов по известному методу заряда до 63.2%. На больших емкостях AD5245, подключенное к питанию имеет низкое сопротивление, а при низких, заряд идет через 1 мегаомный резистор. Таким образом, минимальная измеряемая емкость определяется пикофарадами.

Индуктивность меряю резонансным методом при известной ёмкости по срабатыванию компаратора.

Тракт осциллографа реализован на Rail-to-Rail ОУ AD8541, усиление сигнала регулируется вторым AD5245. Соответственно, сигналы как с высоким, так и с низким размахом амплитуды, поступают на вход АЦП в максимальном разрешении. Для оцифровки использую аппаратный I2S, складываю весь буфер в DMA и вывожу на LCD и, при необходимости, отсылаю по bluetooth.

UART вход реализован аппаратно. Предварительно определяется Baud rate, после чего происходит инициализация драйвера UART с определенными параметрами.

На плате присутствует датчик ускорения LSM6DS3TR. Вообще я его планировал использовать для автовыключения, но ничто не мешает вывести с него данные на экран.

А теперь хотелось бы сказать пару слов о тех нововведениях, которые были реализованы на основе предложений к предыдущей статье.

Во-первых, универсальный прикручиваемый щуп:

Такие будут как в корпусе, так и во втором щупе. Довольно универсальное решение на стандартной резьбе М2.

Во-вторых, расширен функционал: поиск компонентов по заранее введенному значению и удержание значений с записью в лог.

И в-третьих, вариант без корпуса, этакий кит-набор, но распаянный.

Ну и самое главное. По совету читателей я таки запустился на краудфандинговой платформе Crowdsupply. Некоторое время вел переговоры, совместно настраивали страницу и готовили описание. Платформа ориентирована на «железные» open source проекты, а значит и мое устройство будет выложено в открытый доступ. Всех, кому проект интересен приглашаю поддержать старт и тут я снова сделаю упор на том, что это open source.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

40
Комментарии к статье

Комментарии

11.06.2021 в 22:12
1

Круто. Реально круто.

измеряю емкость конденсаторов 

А ESR меряет?

11.06.2021 в 22:34
0

Спасибище! ))
ESR пока не меряет. Но если это можно реализовать программно, то проблем никаких. Да и, если честно, и так никаких проблем. Я реализовал API подключения умных щупов. То есть можно свой измеритель чего угодно, да хоть реликтового излучения, собрать и подключить в стандартный разъем на корпусе. Он будет слать данные, а девайс покажет

11.06.2021 в 22:48
0

Просто не хочется ради ESR на отдельное устройство заморачиваться.

11.06.2021 в 22:53
1

Значит буду пробовать сделать) 

11.06.2021 в 22:31
2

Я лошара. Написал, что открыл краудфандинг, а ссылку забыл скинуть :D Здесь можно подписаться на обновления

11.06.2021 в 22:50
1

Подписался

11.06.2021 в 23:19
1

subscribed too :)

12.06.2021 в 09:10
3

Дайте ссылку где подписываться, жать на лайки ли что там делать.

Хочу такой девайс. Где цены на варианты КИТов? Куда слать деньги?

12.06.2021 в 12:00
0

Я лошара. Написал, что открыл краудфандинг, а ссылку забыл скинуть :D Здесь можно подписаться на обновления

12.06.2021 в 12:13
0

А что на счет приобретения готового изделия или КИТа?

12.06.2021 в 12:28
0

Стоимость пока согласуем с краудфандингом, поставщиками деталей и паяльниками. Изначально хотел 100$, но скорее всего кит будет 120, 140 с корпусом, и 160 с ништяками. Не получается уменьшить стоимость. Ща, в связи с нехваткой полупроводников, цены на все скакнули сильно 

12.06.2021 в 13:08
0

То есть примерно 12тыс.?

12.06.2021 в 13:11
0

Ну я из Беларуси. Точно сказать сколько в российских немогу

12.06.2021 в 13:52
1

))   160 Доллар США равно 397,07 Белорусский рубль  равно   11 511,86 Российский рубль ))

Так наверное правильно.

Спасибо подписался.. что будет входить в набор КИТа?

12.06.2021 в 14:00
2

Хе-хе. Точняк! В КИТе будет уже распаянная плата, набор щупов, аккум, шнурок. Софт само-собой. Палату распаиваем сами, поскольку там компоненты 0402, они даже без подписей. То есть их самому трудно распаять. только феном или духовкой. Если соберем достаточную сумму, то, возможно и чехол для переноски. Как я писал выше, изначально я приборчик делал для себя, соответственно хотел сделать все лакшери. Вот камрад выше написал, что нужОн ESR-метер. Пробежался по схемотехнике, вроде можно добавить без особых сложностей.

12.06.2021 в 14:54
1

Не мало, но подъёмно. Вспоминает паяльник NS-100 и другие приблуды от той же компании.

12.06.2021 в 15:14
0

Отчасти им вдохновлялся. Стоимость может быть снижена поставщиками комплектухи и тиражом. Буду стараться

12.06.2021 в 19:42

Комментарий удалён

13.06.2021 в 06:03
0

Легко. Только ещё дождаться тех плат надо

13.06.2021 в 06:03

Комментарий удалён

12.06.2021 в 17:00
0

хорошая идея !
а когда планируется предложить сие заинтересованным ?

12.06.2021 в 17:10
0

Да через пару недель или раньше запускаю сбор средств. Думаю, к концу августа начну отправлять первым бекерам. Во всяком случае на первых несколько сотен устройств есть необходимое количество комплектухи

13.06.2021 в 09:45
0

как запустите сбор средств, напишите тут статью, Что да как делать. 

Я так понимаю эта площадка подобна кикстартеру. Я вкладываю средства в старт, а потом получаю изделие с существенной скидкой?

13.06.2021 в 20:53
0

Окей. Да, так и есть

13.06.2021 в 12:22

Комментарий удалён

13.06.2021 в 18:23

Комментарий удалён

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Get over here!

Проблема ретракта в 3D печати. Почему ретракт работает не всегда?

Самосвал и экскаватор

Обновления для лазерного гравера под поворотную ось

Значок "Космические рейнджеры"

Записки страйкболиста. Как я товарищу рацию чинил.