Portable Function Generator ntawm Arduino: 7 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:28

Lub tshuab hluav taws xob ua haujlwm yog cov cuab yeej muaj txiaj ntsig zoo, tshwj xeeb tshaj yog thaum peb tab tom txiav txim siab ntsuas peb cov lus teb hauv Circuit Court rau qee yam teeb liab. Hauv cov lus qhia no kuv yuav piav qhia lub tsev sib dhos me me, siv tau yooj yim, lub tshuab ua haujlwm nqa tau yooj yim.

Nta ntawm txoj haujlwm:

• Nkag siab digital tswj: Tsis xav tau cov khoom sib xyaw passive analog.
• Kev tsim qauv: Txhua qhov kev sib txuas hauv qab yog qhov tau piav ua ntej yooj yim siv cov qauv.
• Zaus zis: Muaj ntau yam los ntawm 0Hz txog 10MHz.
• Kev tswj hwm yooj yim: Ib tus lej nkag teb chaws nrog lub khawm thawb hauv.
• Li-ion roj teeb rau kev siv nqa tau, nrog lub peev xwm them sab nraud.
• AC thiab DC kev sib txuas rau cov qauv siv hluav taws xob.
• LCD Brightness tswj kom txo kev siv zog.
• Qhov ntsuas roj teeb.
• Kev tswj cov suab nrov.
• Peb muaj cov qauv siv hluav taws xob: Sine, daim duab peb sab thiab square.

Kauj Ruam 1: Lub Tswv Yim

Muaj ntau lub voj voog uas xav tau qee cov cuab yeej ntsuas ntsuas txhawm rau kom tau txais cov ntaub ntawv hais txog kev hloov pauv hauv Circuit Court rau qee yam kev hloov pauv. Txoj haujlwm no ua raws Arduino (Arduino Nano hauv qhov no), nrog 3.7V Lithium-Ion roj teeb ua lub zog siv yog li ua rau lub cuab yeej nqa tau. Nws tau paub tias Arduino Nano board xav tau 5V ua lub zog siv, yog li tsim hluav taws xob muaj DC-DC txhawb kev hloov pauv uas hloov 3.7V roj teeb hluav taws xob mus rau 5V xav tau rau lub zog Arduino. Yog li, txoj haujlwm no yooj yim los tsim, ua tiav tag nrho, nrog cov duab yooj yim yooj yim.

Fais fab lub rooj tsavxwm: Ntaus ntawv muaj ib lub mini-USB txuas uas tau txais 5V los ntawm lub zog hluav taws xob sab nraud, uas tej zaum yuav yog PC lossis sab nraud USB them nyiaj. lub voj voos tsim nyob rau hauv ib txoj kev uas thaum 5V DC qhov txuas nrog, Li-ion roj teeb tau raug them los ntawm TP4056 lub tshuab them nqi hluav taws xob uas txuas rau lub zog txuas hluav taws xob (Cov ncauj lus yuav nthuav dav ntxiv hauv cov kauj ruam hauv qab no).

AD9833: kev sib xyaw ua haujlwm hluav taws xob hluav taws xob yog ib feem tseem ceeb ntawm kev tsim, tswj ntawm SPI interface nrog lub peev xwm los tsim cov xwm txheej/sine/daim duab peb sab yoj nrog kev hloov pauv zaus. Txij li AD9833 tsis muaj peev xwm hloov pauv cov teeb liab tawm suab, Kuv tau siv digital 8-ntsis potentiometer ua qhov faib hluav taws xob ntawm cov cuab yeej tso tawm qhov kawg (Yuav piav qhia hauv cov kauj ruam ntxiv).

Zaub: yog qhov yooj yim 16x2 LCD, uas yog tej zaum nrov tshaj plaws ua kua-siv lead ua zaub ntawm Arduino cov neeg siv. Txhawm rau txo qis kev siv hluav taws xob, muaj kev xaiv los kho LCD teeb pom kev zoo ntawm PWM teeb liab los ntawm Arduino ua ntej txhais "tus lej" tus lej.

Tom qab cov lus qhia luv luv no, peb tuaj yeem npaj mus rau cov txheej txheem tsim tsev.

Kauj Ruam 2: Qhov Chaw thiab Cov Ntsuas

1: Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob:

1.1: Cov Qauv Txheej Txheem:

• Arduino Nano pawg thawj coj saib
• 1602A - Generic kua siv lead ua zaub
• CJMCU - AD9833 Muaj lub tshuab hluav taws xob ua haujlwm
• TP4056 - Li -ion roj teeb them nqi hluav taws xob
• DC-DC Step-Up coverter module: 1.5V-3V rau 5V hloov pauv

1.2: Kev Sib Koom Ua Ke:

• SRD = 05VDC - 5V SPDT relay
• X9C104P - 8 -ntsis 100KOhm digital potentiometer
• EC11 - Rotary Encoder nrog SPST hloov
• 2 x 2N2222A - NPN lub hom phiaj BJT

1.3: Cov ntu tsis dhau thiab tsis cais tawm:

• 2 x 0.1uF -Ceramic capacitors
• 2 x 100uF - Electrolytic capacitors
• 2 x 10uF - Electrolytic capacitors
• 3 x 10KOhm Resistors
• 2 x 1.3KOhm Resistors
• 1 x 1N4007 Rectifier diode
• 1 x SPDT Toggle hloov

1.4: Txuas:

• 3 x 4-pin JST 2.54mm suab txuas
• 3 x 2-pin JST 2.54mm suab txuas
• 1 x RCA Receptacle txuas

2: Qhov Chaw Kho Tshuab:

• 1 x 12.5cm x 8cm x 3.2cm Yas thawv
• 6 x KA-2mm rub cov ntsia hlau
• 4 x KA-8mm drilling screws
• 1 x Encoder pob qhov rooj (Cap)
• 1 x 8cm x 5cm Prototype board

3. Ntsuas thiab Software:

• Qhov chaw nres tsheb Soldering/hlau
• Cov ntsia hlau hluav taws xob
• Sib tsoo cov ntaub ntawv ntawm ntau qhov ntau thiab tsawg
• Riam riam
• Laum cov khoom
• Ntsia Hlau me ntsis
• Kub kua nplaum phom
• Mini-USB cable
• Arduino IDE Cov
• Caliper/tus kav

Kauj Ruam 3: Kev piav qhia Schematics

Txhawm rau kom nkag siab yooj yim dua hauv daim duab kab lus, piav qhia tau muab faib ua cov kab hluav taws xob me me thaum txhua ntu ntu muaj lub luag haujlwm rau txhua tus qauv tsim:

1. Arduino Nano Circuit:

Arduino Nano module ua raws li "Lub Hlwb Loj" rau peb lub cuab yeej. Nws tswj hwm txhua tus txheej txheem ib puag ncig ntawm lub cuab yeej, hauv ob qho tib si digital thiab analog ua haujlwm. Txij li cov qauv no nws muaj nws tus kheej mini-USB cov khoom siv txuas, nws yuav siv ob qho tib si los ua lub zog siv hluav taws xob thiab cov phiaj xwm sib cuam tshuam. Vim li ntawd, J1 - lub mini -USB txuas tau sib cais los ntawm cov cim cim ntawm Arduino Nano (U4).

Muaj qhov kev xaiv rau kev siv tus lej sib piv tshwj xeeb (A0.. A5) raws li lub hom phiaj I/O, yog li qee tus pins tau siv los ua digital, sib txuas lus nrog LCD thiab AC/DC txuas txuas xaiv ntawm lub cuab yeej tso tawm. Cov pins analog A6 thiab A7 tau mob siab rau cov tswv yim sib txuas thiab tsuas yog siv tau los ua ADC cov tswv yim, vim tias Arduino Nano microcontroller ATMEGA328P TQFP pob, raws li nws tau hais tseg hauv daim ntawv teev npe. Daim ntawv ceeb toom tias roj teeb hluav taws xob kab VBAT txuas nrog tus lej sib txuas tus pin A7, vim tias peb yuav tsum tau txais nws tus nqi txhawm rau txiav txim siab lub roj teeb tsawg hauv lub xeev Li-ion roj teeb voltage.

2. Lub Hwj Huam:

Lub zog hluav taws xob muab hluav taws xob yog ua raws lub zog tag nrho cov cuab yeej ntawm Li-ion roj teeb 3.7V hloov mus rau 5V. SW1 yog SPST toggle hloov uas tswj lub zog ntws ntawm tag nrho cov Circuit Court. Raws li nws tuaj yeem pom los ntawm cov lej, thaum lub zog hluav taws xob sab nraud txuas nrog ntawm micro-USB txuas ntawm Arduino Nano module, roj teeb raug them los ntawm TP4056 module. Nco ntsoov tias hla dhau cov khoom siv hluav taws xob ntawm ntau qhov txiaj ntsig tau muaj nyob hauv Circuit Court, txij li muaj DC-DC txhawb kev hloov pauv hloov suab nrov hauv av thiab 5V qhov peev xwm ntawm tag nrho cov Circuit Court.

3. AD9833 thiab Tso Tawm:

Cov kab hluav taws xob me me no muab cov txheej txheem tsim tawm tsim nyog, txhais los ntawm AD9833 module (U1). Txij li tsuas muaj ib qho khoom siv hluav taws xob ntawm lub cuab yeej (5V), yuav tsum tau muab txuas txuas txuas txuas txuas rau qhov tso tawm. C1 lub tshuab hluav taws xob tau txuas nrog hauv kab rau theem xaiv qhov dav, thiab tuaj yeem raug ntsiag to los ntawm kev tsav tsheb tam sim no ntawm tus xa hluav taws xob, yog li ua cov teeb liab tso tawm ncaj qha mus rau theem tso tawm. C1 muaj tus nqi ntawm 10uF, nws txaus rau cov yoj yoj txawm tias tsawg zaus kom dhau los ntawm lub tshuab hluav taws xob yam tsis muaj kev cuam tshuam, tsuas yog cuam tshuam los ntawm DC tshem tawm. Q1 yog siv yooj yim BJT hloov siv los tsav tam sim no los ntawm kev xa cov inductor. Nco ntsoov tias diode txuas nrog hauv kev faib rov qab rau tus xa hluav taws xob, kom tsis txhob muaj qhov hluav taws xob me me uas tuaj yeem ua rau lub cuab yeej hluav taws xob puas.

Qhov kawg tab sis tsis tsawg kawg yog xaiv qhov dav. U6 yog 8-ntsis digital potentiometer IC, uas ua raws li qhov faib hluav taws xob rau qhov muab tso tawm qhov ua tau zoo. X9C104P yog 100KOhm digital potentiometer nrog qhov yooj yim wiper txoj haujlwm hloov pauv: 3-pin digital inputs rau kho qhov nce/txo qis wiper txoj haujlwm.

4. LCD:

16x2 Cov kua siv lead ua kua yog cov duab sib cuam tshuam ntawm cov neeg siv thiab cov cuab yeej siv hluav taws xob. Txhawm rau txo qis kev siv hluav taws xob, LCD teeb pom kev zoo cathode tus pin txuas nrog Q2 BJT txuas nrog hloov, tswj los ntawm PWM teeb liab uas tau tsav los ntawm Arduino analogWrite muaj peev xwm (Yuav piav qhia hauv Arduino code kauj ruam).

5. Encoder:

Encoder Circuit yog tswj kev sib tham, txhais tag nrho cov cuab yeej ua haujlwm. U9 muaj tus lej nkag thiab hloov SPST, yog li tsis tas yuav ntxiv cov nyees khawm ntxiv rau txoj haujlwm. Encoder thiab hloov pins yuav tsum tau rub los ntawm sab nraud 10KOhm resistors, tab sis nws kuj tseem tuaj yeem txhais ntawm txoj cai. Nws raug nquahu kom ntxiv 0.1uF cov khoom sib txuas ua ke rau lub encoder A thiab B pins txhawm rau zam kev ntog ntawm cov kab nkag.

6. JST Connectors:

Txhua qhov sab nraud ntawm lub cuab yeej txuas nrog JST cov khoom sib txuas, yog li ua kom yooj yim dua los teeb tsa lub cuab yeej, nrog rau qhov tshwj xeeb ntxiv ntawm kev txo qhov chaw rau qhov ua yuam kev thaum lub sijhawm ua haujlwm. Kav cov khoom sib txuas tau ua li no:

• J3, J4: LCD
• J5: Encoder
• J6: Roj teeb
• J7: SPST toggle hloov
• J8: RCA tso zis txuas

Kauj ruam 4: Soldering

Vim tias qhov haujlwm no 'tsim qauv, cov kauj ruam ua kom yooj yim:

A. Lub rooj tsavxwm tseem ceeb:

1. Ua ntej tshaj plaws, yuav tsum tau cog qoob loo ntawm pawg thawj coj saib mus rau qhov loj ntawm qhov xav tau qhov ntev ntawm lub thawv.

2. Soldering Lub Arduino Nano module thiab kuaj nws thawj zaug ua haujlwm.

3. Siv lub tshuab hluav taws xob siv hluav taws xob thiab tshawb xyuas txhua qhov ntsuas qhov muaj txiaj ntsig ua raws cov cuab yeej xav tau.

4. Soldering AD9833 module nrog tag nrho cov khoom siv sab hauv.

5. Soldering txhua tus JST txuas.

B. Sab nrauv sab nrauv:

1. Soldering JST txiv neej txuas 'cov xov hlau rau lub LCD pins hauv EXACT kev txiav txim raws li tau npaj tseg ntawm lub rooj tsav xwm tseem ceeb.

2. Soldering JST Txiv neej txuas 'cov xov hlau rau lub encoder zoo ib yam li cov kauj ruam dhau los

3. Soldering toggle hloov mus rau JST xov hlau.

4. Soldering JST xov hlau rau lub roj teeb (Yog tias nws xav tau txhua. Qee lub roj teeb Li-ion muaj nyob ntawm eBay tau npaj ua ntej nrog lawv tus kheej JST txuas).

Kauj ruam 5: Cov ntaub ntawv kaw thiab sib dhos

Tom qab tag nrho cov khoom siv tas lawm, peb tuaj yeem txuas mus rau cov khoom sib dhos ua ke:

1. Xav txog cov cuab yeej sab nraud tso rau hauv: Hauv kuv qhov xwm txheej, kuv nyiam tso tus lej cim hauv qab LCD, thaum hloov mus thiab RCA txuas tau muab tso rau ntawm ob sab ntawm lub thawv ntawv.

2. Npaj cov duab LCD: Txiav txim siab qhov twg LCD yuav nyob ntawm lub cuab yeej, nco ntsoov tias nws yuav muab tso rau hauv txoj kev yog, nws tshwm sim rau kuv ob peb zaug uas tom qab kuv ua tiav txhua txoj kev txiav, LCD tau ntxeev ntsug, hais txog qhov twg yog qhov tu siab, vim tias yuav tsum tau rov teeb tsa lub thav duab LCD.

Tom qab xaiv cov thav duab, laum ntau qhov nyob ntawm ib puag ncig ntawm tus ncej tag nrho. Tshem tag nrho cov yas uas tsis xav tau txiav nrog cov ntawv sib tsoo.

Ntxig lub LCD los ntawm sab hauv thiab nrhiav cov ntsiab lus ntsia hlau ntawm lub thawv. Laum qhov nrog qhov taub uas tsim nyog siv cov khoom siv. Ntxig rub cov ntsia hlau thiab khawm txiv ntoo rau sab sab hauv ntawm lub vaj huam sib luag pem hauv ntej.

3. Encoder: muaj tsuas yog ib feem ntawm cov khoom teb. Laum thaj tsam raws li qhov ntsuas qhov ntsuas qhov sib txuas. Ntxig nws los ntawm sab hauv, khawm nws nrog rab phom kub. Muab lub hau rau ntawm qhov txuas txuas.

4. Toggle hloov: txiav txim siab txog qhov ntev ntawm lub toggle hloov viav vias, yog li nws tuaj yeem rub tawm lossis nce siab dawb. Yog tias koj muaj cov ntsiab lus ntsia hlau ntawm lub toggle hloov, laum thaj chaw tsim nyog ntawm lub thawv ntawv, Txwv tsis pub koj tuaj yeem kho nws nrog rab yaj phom kub.

5. RCA qhov txuas txuas: Laum qhov taub uas tsim nyog rau RCA qhov txuas txuas rau sab-hauv qab sab ntawm lub thawv. Ceev nws nrog rab phom kub yaj.

6. Lub rooj tsav xwm loj thiab roj teeb: Muab roj teeb Li-ion tso rau sab hauv qab ntawm lub thawv ntawv. Roj teeb tuaj yeem txuas nrog rab phom kub. Lub rooj tsavxwm tseem ceeb yuav tsum tau ua plaub qhov chaw rau 4 qhov ntsia hlau ntawm txhua lub rooj tsavxwm tseem ceeb. Nco ntsoov tias Arduino mini-USB cov tswv yim yog ze dua li ua tau rau ciam teb ntawm cov ntaub thaiv npog (Peb yuav tau siv nws los them nqi thiab phiaj xwm phiaj xwm).

7. Mini-USB: txiav tawm thaj chaw xav tau rau Arduino Nano micro-USB nrog cov ntaub ntawv sib tsoo, yog li ua rau nws muaj peev xwm txuas tau lub zog hluav taws xob sab nraud/PC rau lub cuab yeej thaum nws tau sib sau ua ke.

8. Kawg: Txuas tag nrho JST cov khoom sib txuas, txuas ob qho ntawm qhov thaiv nrog plaub 8mm ntsia hlau ntawm txhua lub ces kaum ntawm lub thawv.

Kauj Ruam 6: Arduino Code

Cov lej txuas nrog yog cov cuab yeej ua tiav uas xav tau rau kev ua haujlwm ntawm lub cuab yeej. Txhua qhov kev xav tau piav qhia txuas nrog ntawm cov lus pom hauv kab lus.

Kauj Ruam 7: Xeem Kawg

Peb muaj peb lub cuab yeej npaj siv. mini-USB txuas ua ob qho tib si raws li programmer input thiab sab nraud charger input, yog li cov cuab yeej muaj peev xwm ua tau programmed thaum ua tiav ua ke.

Vam tias, koj yuav pom cov ntawv qhia no muaj txiaj ntsig, Tsaug rau kev nyeem ntawv!;)