Μικρό παλμογράφο CRT με μπαταρία: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Έργα Tinkercad »

Γειά σου! Σε αυτό το Instructable θα σας δείξω πώς να φτιάξετε έναν παλμογράφο CRT με μίνι μπαταρία. Ένας παλμογράφος είναι ένα σημαντικό εργαλείο για την εργασία με ηλεκτρονικά. μπορείτε να δείτε όλα τα σήματα που ρέουν σε ένα κύκλωμα και να αντιμετωπίσετε προβλήματα ηλεκτρονικών δημιουργιών. Ωστόσο, δεν είναι φθηνά. ένα καλό στο Ebay μπορεί να σας κοστίσει μερικές εκατοντάδες δολάρια. Αυτός είναι ο λόγος που ήθελα να φτιάξω τη δική μου. Ο σχεδιασμός μου χρησιμοποιεί ένα μίνι CRT που μπορείτε να βρείτε σε ένα παλιό σκόπευτρο βιντεοκάμερας και μερικά άλλα αρκετά συνηθισμένα ηλεκτρικά μέρη. Ας αρχίσουμε!

Βήμα 1: Προμήθειες

Για αυτό το έργο θα χρειαστείτε τα ακόλουθα:

Για τη γεννήτρια κυμάτων τριγώνου:

-2x 10KΩ Ποτενσιόμετρα

-2x 10KΩ Αντιστάσεις

-2x τρανζίστορ S8050 (npn)

-1x τρανζίστορ S8550 (pnp)

-2x LM358 Op Amp

-1x 2KΩ Αντίσταση

-1x Δίοδος (χρησιμοποίησα το 1N4007, αλλά ο τύπος δεν είναι πολύ σημαντικός)

-1x Πυκνωτής (Η χωρητικότητα επηρεάζει τη συχνότητα του κύματος του τριγώνου, οπότε δεν είναι πολύ κρίσιμο, αλλά βεβαιωθείτε ότι δεν είναι μεγαλύτερο από 10μF)

Υπάρχουν πολλοί πυκνωτές και ένας διακόπτης DIP στην εικόνα, αλλά θα τους χρειαστείτε μόνο εάν θέλετε να αλλάξετε την χωρητικότητα.

Για τον ρυθμιστή LM317:

-1x LM317 Ρυθμιζόμενος ρυθμιστής τάσης

-1x 220Ω Αντίσταση

-1x 680Ω Αντίσταση

-1x 0,22µF Πυκνωτής

-1x 100μF Πυκνωτής

Για τον ρυθμιστή 7805:

-1x 7805 5v Ρυθμιστής

-1x 47µF (higher υψηλότερο) Πυκνωτής

-1x 0,22µF Πυκνωτής

Πρόσθετα υλικά:

-1x διακόπτης SPST

-1x διακόπτης κουμπιού (προαιρετικό)

-1x 10Ω αντίσταση

-1x διακόπτης DPST

-1x Mini CRT (Αυτά μπορούν να βρεθούν στα παλιά σκόπευτρα βιντεοκάμερας, τα οποία μπορείτε να βρείτε στο Ebay για περίπου $ 15-20)

-1x 12V Μπαταρία με κεντρικό πάτημα

-3D εκτυπωτής

-Καυτό όπλο κόλλας

Υπάρχουν δύο ρυθμιστές τάσης γιατί όταν έφτιαξα τον πρώτο, έγινε ζάπ, οπότε έπρεπε να φτιάξω έναν δεύτερο. Δεν έχετε παρά να φτιάξετε έναν ρυθμιστή τάσης! Η μπαταρία πρέπει να μπορεί να χωρέσει οκτώ μπαταρίες και πρέπει να βάλετε ένα καλώδιο στη μέση. Αυτό δημιουργεί ένα διαχωρισμένο τροφοδοτικό: +6v και -6v και η κεντρική βρύση είναι GND (Το χρειάζεστε επειδή η κυματομορφή πρέπει να μπορεί να είναι θετική και αρνητική σε σχέση με το GND.

Βήμα 2: Προσανατολισμός CRT

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί CRT επειδή είναι αναλογικές οθόνες και είναι σχετικά εύκολο να μετατραπούν σε παλμογράφο. Τα CRT στα παλιά σκόπευτρα διαφέρουν από εταιρεία σε εταιρεία, αλλά όλα θα έχουν την ίδια βασική διάταξη. Θα υπάρχουν καλώδια πηνίου εκτροπής που τρέχουν στο μπροστινό μέρος του CRT, σύνδεσμος/καλώδια που οδηγούν στην πλακέτα κυκλώματος και μετασχηματιστής υψηλής τάσης. Προσοχή! Όταν το CRT είναι ενεργοποιημένο, ο μετασχηματιστής παράγει 1, 000-1, 500 βολτ, αυτό μπορεί να μην είναι θανατηφόρο (εξαρτάται από το ρεύμα), αλλά μπορεί ακόμα να σας κάνει ζάπι! Το CRT είναι κατασκευασμένο έτσι ώστε τα επικίνδυνα μέρη να μην είναι πολύ εκτεθειμένα, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούν την κοινή λογική. Δημιουργήστε αυτό με δική σας ευθύνη! Πριν ξεκινήσουμε την κατασκευή του κυκλώματος, πρέπει να βρούμε τα θετικά, αρνητικά και καλώδια βίντεο για το CRT. Για να βρείτε το καλώδιο γείωσης, πάρτε ένα πολύμετρο και ρυθμίστε το στη λειτουργία συνέχειας. Στη συνέχεια, βρείτε οποιοδήποτε μεταλλικό περίβλημα στην πλακέτα κυκλώματος (πιθανώς το περίβλημα του μετασχηματιστή), αγγίξτε έναν αισθητήρα σε αυτό και δοκιμάστε καθένα από τα καλώδια σήματος για να ελέγξετε εάν υπάρχει σύνδεση. Το σύρμα που συνδέεται με το μεταλλικό περίβλημα είναι το σύρμα γείωσης. Τώρα τα καλώδια τροφοδοσίας και βίντεο είναι λίγο πιο δύσκολα. Το καλώδιο τροφοδοσίας μπορεί να είναι έγχρωμο ή μπορεί να υπάρχει ένα μεγάλο ίχνος κυκλώματος που οδηγεί σε αυτό. Το καλώδιο τροφοδοσίας μου είναι το καφέ σύρμα που φαίνεται στην εικόνα. Το καλώδιο βίντεο μπορεί να είναι έγχρωμο ή μπορεί να μην είναι. Θα μπορούσατε να τα βρείτε με δοκιμή και λάθος (όχι πολύ καλός τρόπος για να το κάνετε, αλλά χρησιμοποίησα αυτήν τη μέθοδο και λειτούργησε), ή αναζητώντας σχήματα του CRT. Εάν παρέχετε τροφοδοσία στο CRT και ακούτε έναν υψηλό ήχο αλλά η οθόνη δεν ανάβει, έχετε βρει το καλώδιο τροφοδοσίας. Όταν κατασκευάζετε το κύκλωμα, το καλώδιο τροφοδοσίας και το καλώδιο σήματος συνδέονται και τα δύο σε +5v. Μόλις μπορείτε να φωτίσετε την οθόνη CRT, είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε!

Σημείωση: Άλλα CRT μπορεί να χρειάζονται 12v, εάν το CRT δεν ενεργοποιείται καθόλου όταν του δίνετε 5v, δοκιμάστε να το δώσετε λίγο πάνω από τα 5v, αλλά μην υπερβαίνετε τα 12v! Να είστε απολύτως σίγουροι ότι το CRT δεν θα λειτουργεί σε 5v αν συμβαίνει αυτό, γιατί εάν το CRT σας όντως λειτουργεί στα 5v αλλά προσπαθείτε να του δώσετε περισσότερο από 5v, θα μπορούσατε να τηγανίσετε το CRT σας! Εάν διαπιστώσετε ότι το CRT λειτουργεί σε 12v, δεν θα χρειαστείτε τον ρυθμιστή τάσης και μπορείτε να το συνδέσετε απευθείας στις μπαταρίες.

Σημαντικό: Στο CRT μου όταν είναι ενεργοποιημένο και αφαιρέσετε το βύσμα για τα πηνία, θα περιμένατε να υπάρχει μια μικρή φωτεινή κουκίδα στην οθόνη επειδή η δέσμη ηλεκτρονίων δεν εκτρέπεται, αλλά το CRT απενεργοποιεί τη δέσμη ηλεκτρονίων Το Νομίζω ότι το κάνει αυτό ως ένα χαρακτηριστικό ασφαλείας, ώστε να μην καίτε τον φωσφόρο στην οθόνη με την ακτίνα να παραμένει εκεί, αλλά δεν το θέλουμε αυτό επειδή θα χρησιμοποιήσουμε και τα δύο πηνία αποσυνδεδεμένα από την πλακέτα. Ένας τρόπος για να διορθώσετε αυτό το πρόβλημα είναι να βάλετε μια μικρή αντίσταση (10Ω) όπου τα οριζόντια πηνία θα συνδέονταν με την πλακέτα. Αυτό «ξεγελάει» το CRT νομίζοντας ότι υπάρχει φορτίο εκεί, οπότε αυξάνει τη φωτεινότητα και δείχνει τη δέσμη. Στο επόμενο βήμα θα δώσω ένα σχέδιο για το πώς θα το κατασκευάσω. Εάν κάθε φορά που το χτίζετε, βλέπετε μια εξαιρετικά φωτεινή κουκίδα στην οθόνη CRT, απενεργοποιείτε όλη την ισχύ στο CRT, εάν η δέσμη ηλεκτρονίων παραμείνει στην οθόνη πολύ καιρό, ο φωσφόρος μπορεί να καεί και να καταστρέψει την οθόνη.

Βήμα 3: Πρωτοτυπία και κατασκευή

Μόλις συγκεντρώσετε όλα τα μέρη σας, θα σας πρότεινα να δοκιμάσετε το κύκλωμα πρώτα σε μια σανίδα και στη συνέχεια να το χτίσετε. Θυμηθείτε να δημιουργήσετε το κύκλωμα "κόλπο" πηνίου που αναφέρεται στο βήμα 2, ώστε να μπορείτε να δείτε τη δέσμη. Κοιτάξτε προσεκτικά όλες τις εικόνες του σχεδίου κυκλώματος πριν από την κατασκευή. Συγκόλλησα το κύκλωμά μου σε διαφορετικές πλακέτες (η μία πλακέτα περιείχε τον ρυθμιστή τάσης, η άλλη είχε τη γεννήτρια κυμάτων τριγώνου κ.λπ.) Πρόσθεσα επίσης έναν ανεμιστήρα και μια ψύκτρα στον ρυθμιστή τάσης γιατί ζεσταίνεται. Εάν θέλετε να αλλάξετε την τιμή του πυκνωτή σας, μπορείτε είτε να κολλήσετε έναν διακόπτη στο pcb και να βρείτε έναν τρόπο εναλλαγής μεταξύ πυκνωτών, είτε μπορείτε να προσθέσετε καλώδια στο pcb όπου θα συνδέσετε τον πυκνωτή και να συνδέσετε τον πυκνωτή και τα καλώδια σε μια σανίδα ψωμιού. Υπάρχουν τρεις είσοδοι που θα ρυθμιστούν όταν χρησιμοποιείτε τον παλμογράφο (τα δύο ποτενσιόμετρα και ο διακόπτης). Ένα ποτενσιόμετρο ρυθμίζει τη συχνότητα ταλάντωσης, ένα άλλο ρυθμίζει το πλάτος του τριγωνικού κύματος και ο διακόπτης ενεργοποιεί και απενεργοποιεί την οθόνη CRT.

Το "Magic" Resistor: Σε μία από τις εικόνες θα δείτε μια αντίσταση με την ένδειξη "Magic Resistor". Όταν δοκίμασα τη γεννήτρια κυμάτων τριγώνου μου ήταν πολύ ασταθής, οπότε για κάποιο περίεργο λόγο αποφάσισα να βάλω μια αντίσταση 10KΩ πάνω από μια άλλη αντίσταση 10KΩ (δείτε την εικόνα) και ο ταλαντωτής λειτούργησε υπέροχα! Εάν η γεννήτρια κυμάτων τριγώνου δεν λειτουργεί, δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε το "Magic Resistor" και δείτε αν αυτό σας βοηθά. Επίσης, κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού μου, έπρεπε να δοκιμάσω μερικά διαφορετικά σχέδια ταλαντωτών κυμάτων τριγώνου. Εάν το δικό σας δεν λειτουργεί και έχετε κάποιες ηλεκτρονικές γνώσεις, μπορείτε να δοκιμάσετε διαφορετικά σχέδια και να δείτε αν λειτουργούν.

Βήμα 4: Δοκιμή

Μόλις τα συνδέσετε όλα, ήρθε η ώρα να τα δοκιμάσετε! Συνδέστε τα πάντα στις μπαταρίες και ενεργοποιήστε τα (βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τα πάντα έτσι ώστε να ταιριάζει με τις εικόνες στο βήμα 3). Προειδοποίηση! Στην πρώτη μου δοκιμή, δεν πρόσθεσα διακόπτη τροφοδοσίας, οπότε όταν πήγα να δοκιμάσω τη γεννήτρια κυμάτων τριγώνου ένωσα τις μπαταρίες προς τα πίσω και τηγάνισα τον ταλαντωτή μου. Μην αφήσεις να σου συμβεί αυτό! Όταν τροφοδοτείται, η οθόνη CRT θα πρέπει να μοιάζει με την εικόνα (αν συνδέσατε τις εξόδους της γεννήτριας τριγώνου στα οριζόντια πηνία), αν όχι, υπάρχουν μερικές ερωτήσεις που μπορείτε να κάνετε στον εαυτό σας:

1. Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τα πάντα σωστά. Αντιστρέφονται οι μπαταρίες; Όλα παίρνουν δύναμη;

2. Λειτουργεί η γεννήτρια κυμάτων τριγώνου; Μπορείτε να ακούσετε έναν σταθερό τόνο εάν συνδέσετε ένα ηχείο στα καλώδια εξόδου;

3. Λειτουργεί το κύκλωμα "κόλπο" του πηνίου CRT; Δοκιμάστε και κουνήστε λίγο τα καλώδια. Ανάβει η οθόνη;

4. Λειτουργεί ο ρυθμιστής τάσης;

5. Θα μπορούσατε να έχετε σπάσει κάτι;

Μόλις το CRT εμφανίσει μια οριζόντια γραμμή στην οθόνη, μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα!

Βήμα 5: Σχεδιάστε την θήκη σας

Για τον παλμογράφο μου, ήθελα να εκτυπώσω μια θήκη 3D αντί να την κατασκευάσω από ξύλο, έτσι σχεδίασα τη θήκη μου στο Tinkercad και την εκτύπωσα 3D. Ανάλογα με τα ποτενσιόμετρα και τους διακόπτες που χρησιμοποιείτε, η θήκη σας θα φαίνεται διαφορετική από τη δική μου. Δεν συμπεριέλαβα κανένα χώρο για τις μπαταρίες στη θήκη μου (δεν με ενδιαφέρει η φορητότητα), αλλά μπορεί να θέλετε. Δεδομένου ότι το κρεβάτι του 3D εκτυπωτή δεν ήταν επίπεδο, η θήκη εκτυπώθηκε λίγο ασταθής, αλλά λειτουργεί! Ανάλογα με το πόσο καλά βαθμονομημένος είναι ο εκτυπωτής σας, ίσως χρειαστεί να καταχωρίσετε τις τρύπες ώστε να ταιριάζουν. Αφού τελειώσει η εκτύπωση, τοποθετήστε τα όλα στη θήκη, δοκιμάστε το και κολλήστε το ζεστά.

Βήμα 6: Το τρανζίστορ που απομένει

Για αυτό το τελευταίο μέρος, θα χρειαστείτε το υπόλοιπο τρανζίστορ S8050 npn. Απλώς συνδέστε το έτσι ώστε να μοιάζει με την εικόνα και δοκιμάστε τον παλμογράφο σας. Είναι σημαντικό να συνδέσετε τον παλμογράφο GND και το σήμα εισόδου GND μαζί, έτσι ώστε τα κυκλώματα να είναι συνδεδεμένα. Η έξοδος τετραγωνικού κύματος από τη γεννήτρια κυμάτων τριγώνου (σύρμα συνδεδεμένο με τη δίοδο στα σχέδια) πηγαίνει στη βάση του τρανζίστορ. Αυτό επιτρέπει στο σήμα να ρέει στο πηνίο όταν η δέσμη πηγαίνει στη μία πλευρά της οθόνης και δεν επιτρέπει στο σήμα να ρέει όταν η δέσμη πηγαίνει στην άλλη πλευρά. Εάν δεν χρησιμοποιείτε το τρανζίστορ, θα εξακολουθείτε να βλέπετε το σήμα στην οθόνη, αλλά θα είναι "ακατάστατο" επειδή η κυματομορφή θα κινείται και προς τις δύο κατευθύνσεις (δείτε τη δεύτερη εικόνα).

Βήμα 7: Πειραματισμός

Αφού ολοκληρωθεί ο παλμογράφος σας, θα πρότεινα να δοκιμάσετε μια κυματομορφή για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί. Αν ναι, συγχαρητήρια! Εάν όχι, επιστρέψτε στο βήμα 4 και εξετάστε τις διαφορετικές ερωτήσεις και κοιτάξτε ξανά τα διαγράμματα. Τώρα αυτό το παλμογράφο δεν είναι πουθενά τόσο ακριβές όσο το επαγγελματικό, αλλά λειτουργεί καλά για την εξέταση ηλεκτρονικών σημάτων και την ανάλυση κυματομορφών. Ελπίζω να διασκεδάσατε χτίζοντας αυτό το υπέροχο μίνι παλμογράφο και αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις θα χαρώ να τις απαντήσω.