Тестер маркуса своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

ТехнарьКто

Транзистортестер на Arduino Nano и I2C LCD1602 дисплее. В скетче любой может подставить адрес своего I2C дисплея и легко собрать ArduTester. Схема простая, только надо отпаять резистор идущий к светодиоду на 13-м пине, иначе при пустых щупах будет показывать емкость в несколько микрофарад.

Определение элемента с указанием порядка подключенных выводов.

NPN транзисторы
PNP транзисторы
N-канальные-обогащенные MOSFET - N-E-MOS
P-канальные-обогащенные MOSFET- P-E-MOS
N-канальные-обедненные MOSFET - N-D-MOS
P-канальные-обедненные MOSFET - P-D-MOS
N-канальные JFET
P-канальные JFET
Тиристоры маломощьные
Симисторы маломощьные
Диоды
Стабилитроны низковольтные
Двухкатодные сборки диодов
Двуханодные сборки диодов
Два последовательно соединенных диода
Диоды симметричные
Резисторы
Переменные резисторы
Конденсаторы (емкость, ESR ЭПС, Vloss утечки)
Индуктивности

Авторы изначального проекта : Markus Frejek,Karl-Heinz Kubbeler,Markus Reschke. Все продаваемые китайцами транзистортестеры - это копии проекта немецких радиолюбителей. Автор с сайта pighixxx.com на основании ассемблерного кода от Markus-а разработал скетч для Arduino UNO. Автор скетча arduinec с сайта arduino.ru воодушевившись этим тоже сделал скетч одной из версий транзистор тестера, и как водиться, оба автора забросили поддержку ардуино скетчей. Автор plouc68000 с сайта arduino.cc сделал скетч на практически самую новую версию ардуино тестера. В общем, все скетчи хороши, выбирай на вкус. Скетч под новую версию транзистортестера очень сложный, а прибор слишком хорош для макетной платы. А если делать все по правильному, то теряется смысл скетча для Arduino. Проще сделать прошивку из исходников немецких радиолюбителей написанных на асемблере и прибор сделать по их же схеме. Почему хороший скетч хуже более старого, в случае макетирования и ардуино? Да потому, что на С++ код будет больше и функций в приборе будет меньше, а те функции которые поместятся, обладают избыточным качеством при повторении на макетной плате. Новый прибор может измерять доли пикофарад и доли ома, а соединения на макетной плате дают изменяющиеся величины сопротивления в пределах пары Ом, что сводит на нет все достоинства нового прибора изготовленного на макетной плате. Длинные провода дают изменяющуюся величину емкости в десяток пикофарад, следовательно диапазон измерения единиц пикофарадов, теряет весь смысл. Длинные провода - это удобно. Измерение от десятков пикофарад и от единиц ом обеспечивает и старый скетч. Зато перечисленные выше недостатки для сборки на макетной плате, уже не так важны. Единственное, что авторы скетчей для arduino так и не разобрались с появляющимися ошибками у некоторых пользователей, которые пытались повторять проекты. Старый скетч "устал" от изменений в новых версиях Arduino IDE и перестал компилироваться. Изучив работу прибора от Karl-Heinz Kubbeler, посмотрев скетчи от plouc68000, остановился на наработках автора arduinec. Привинтил к самому простому скетчу LCD1602 I2C дисплей и заствил скетч компилироваться в новых версиях Arduino IDE. В скетче мной добавлена возможность подставить адрес имеющегося у Вас I2C дисплея в первой строке кода. Разбирая ошибки при повторении проектов с показаниями в несколько микрофарад при пустом щупе, решение найдено еще arduinec. Надо удалить цепочку на ноге микропроцессора участвующей в измерении. Это резистор и светодиод на 13-м пине. Вторая и последняя из замеченых мной ошибок, завышение емкости электролитов, ровно в два раза. Мной из документации от "Markus.." вычитана причина. Необходимые изменения, мной внесены в схему ardutestera. В итоге получился работоспособный транзистортестер на Arduino Nano с I2C LCD1602 дисплеем который легко собрать даже на макетной плате.

Информация от arduinec переделавшего код транзистортестера в скетч для ардуино.
"Исходные файлы объединены в один скетч, границы файлов можно увидеть по разделителям типа /* -=- -=- -=-*/.
Функция main() разделена на setup() и loop(). Отключено энергосбережение, автоотключение и Watchdog.
Функции для дисплея переделаны для использования через стандартные библиотеки LiquidCrystal.
Функции для задержек заменены на ардуиновские. Немецкие слова к коде заменены на английские.
Из языков только английский и язык авторов программы - немецкий.
Для функции GetESR() использована функция us500delay(), которая равносильна delayMicroseconds().
Ошибки:
При получении результатов через Serial monitor после "testing. " в порт попадает какой-то мусор, но дальнейшему выводу он не мешает, поэтому все на это забили. В функции uart_putc() добавлена задержка на 2 мс, так как при скорости 9600 серийный порт не успевал выталкивать данные.

Что ещё есть:
у Arduino Nano остались свободные аналоговые пины A6 и A7. В начале loop() кнопка сначала проверяется на нажатие - после этого на дисплей можно вывести полезную информацию (например о напряжении внешнего питания), затем идёт проверка на отпускание кнопки и запускается тестирование."

Скетчей два с окончанием old и new. По функционалу оба скетча идентичны. Old - старый, условно для более старых Arduino IDE под WindowsXP проверял на "arduinoIDE-v1.6.9-windows_32bit". New - условно для новых Arduino IDE (новый на момент написания этого текста, март 2021 года). Проверял на "arduinoIDE-v1.8.12-windows7_64bit" и "arduinoIDE-v1.8.13-windows7_64bit".

Подобный тестер уже собирал, но решил сделать еще один походный вариант, так как иногда требуется такой приборчик вне дома – например на ремонтах радиоаппаратуры по вызову. Принципиальная схема показана далее, так как размер большой, то это уменьшенная копия. Кликните по ней.

Схема тестера на atmega328

Для питания прибора решено было использовать литий-ионную батарейку от старого мобильника, телефон китаец уже умер, а вот батарейка еще была полна емкости и готова питать устройства. Так вот, убрав контроллер и подпаяв выводы, она как раз была успешно размещена в корпусе будущего прибора и прекрасно подходила для данной схемы как по параметрам, так и по размерам.

Часть преобразователя на плате, который изначально был предусмотрен под измерение стабилитронов с применением 328 меги с большим объемом памяти и большим функционалом, решено было использовать как преобразователь для работы от такой батарейки. Подобрав номиналы добился оптимального коэффициента полезного действия и напряжения, которое преобразуется примерно с 4 вольт в 9 вольт.

Дисплей соединяется через специально запаянный разъем, а соединение дисплея через стойки и болты делают конструкцию более прочными, тем более против откручивания и расшатывания соединений все фиксируется прочным клеем.

Плата имеет небольшое количество малодефицитных запчастей, сердце прибора – микроконтроллер мега-8, преобразователь на микросхеме 34063.

Разъемы для измерения более мелких запчастей – это дип панелька (кроватка) для микросхем, а для более крупных – сборный клемник 2+2 зажима, которые запаяны параллельно с панелькой.

Для того, чтобы батарейка полностью не садилась, используется режим автоматического отключения заложенного в прошивке после 5 измерений, если деталь не подключена, прибор проходит в режим ожидания, при этом дисплей прибора отключается и прибор потребляет не 150 мА, а 10-15 мА – то есть работает только преобразователь уже и не более, но чтоб исключить разрядку окончательно, когда прибор уже собрались положить в карман, есть выключатель питания, который разъединяет при нажатии на кнопку батарею с платой окончательно.

Кнопка "тест", используемая при тестировании деталей, не фиксированная, она с самовозвратом. Пластиковый корпус был куплен в хозяйственном магазине за 15 рублей, завезли хорошие не выпуклые мыльницы, все платы как раз влезли и свободного места почти не осталось внутри.

Разъем для зарядки при подключение внешнего разъема отключает схему прибора и подключается только к батарее для зарядки (своеобразный встроенный переключатель в приборе). Все нужные для повторения тестера файлы вы можете скачать в общем архиве. Сборка схемы и текст – redmoon.

Героем сегодняшнего обзора стал довольно популярный среди радиолюбителей прибор - тестер компонентов M328. Изначально тестер разработал Маркус Фрейек, после чего над доработкой начал работать Карл-Хайнц Куббелер, который делает это по сей день. Довольно быстро было сделано множество различных клонов данного устройства которые можно как сделать самому (благо схема очень простая и прошивки есть в свободном доступе), так и купить у китайцев. Продается тестер либо собранный, либо в виде конструктора, для тех, кто любит попаять. Ко мне попал именно второй вариант. Что ж, включаем паяльник и начинаем распаковывать посылку. Внешне посылка ничем не отличается от любой другой с просторов Китая. Обычный бумажный пакет белого цвета, с коробкой китайцы решили не заморачиваться.

Внутри находится антистатический пакет заботливо хранящий конструктор тестера. Какая либо мягкая упаковка отсутствует.

Все детали китайцы заботливо разложили по пакетикам, а дисплей обернули пупырчатым пакетом, уложив его перед этим в отдельный антистатический пакет (МК, правда, он воткнули в очень даже статический пенопласт). Все выводы ровные, почта обошлась с посылкой не очень сурово. Кстати, какой либо инструкции или схемы в комплекте не было (найти ее удалось на алиэкспрес, в описании к аналогичному конструктору. Прилагаю в конце статьи).

Плата устройства довольно высокого качества. Маска нанесена ровно, шелкография качественная. В общем никаких нареканий нет.

Приступим к пайке. Первыми в дело пошли резисторы. Номинал каждого элемента на плате подписан, благодаря этому паять очень легко и удобно, не надо каждый раз заглядывать в схему. В бонус к этому все элементы выводные, так что спаять такой конструктор сможет даже начинающий радиолюбитель без большого опыта пайки.

Резисторы запаяны, приступаем к содержимому следующего пакетика. Там оказались конденсаторы и кварц.

Далее впаиваем транзисторы и TL431.

Ну и напоследок запаиваем разъемы, энкодер и панельку под микроконтроллер.

Так же не забываем про дисплей. Гребенка паяется между 5 и 12 выводами, как указано на плате тестера.

Собираем все вместе, прикручиваем дисплей к стойкам. Теперь можно подать питание. На это действие прибор никак не реагирует, кроме этого, в выключенном состоянии потребления тока нет, совсем. Это возможно благодаря хитрой реализации схемы питания (взята из инструкции на тестер).

Жмем на энкодер и наслаждаемся работой прибора.

Первое, что бросается в глаза - место расположения светодиода. Видимо китайские инженеры достаточно долго выбирали это самое место, чтобы добиться точного попадания светового потока прямо в глаз смотрящего на дисплей. При этом в комплекте был именно яркий светодиод. Второе, на что обращаешь внимание - блеклость дисплея. Пиксели светятся не белым, а сероватым, в результате создается впечатление нехватки контрастности (ее увеличение изображение не улучшает). Но после нескольких минут использования прибора данный эффект замечаться перестает.

Выход из режима измерения осуществляется удержанием нажатого энкодера в течении пары секунд. После чего попадаем в меню, которое содержит следующие пункты:

Switch off - выключение прибора;
Transistor - тестирование всего и вся, основной режим работы прибора;
Frequency - измерение частоты;
f-Generator - генератор меандра;
10-bit PWM - генератор ШИМ;
rotary encoder - имитатор работы энкодера;
C+ESR@TP1:3 - измерение емкости и ESR;
Selftest - калибровка;
Contrast - регулировка контрастности;
Show data - отображение графики, сохраненной в памяти МК.

Переход по пунктам осуществляется вращением энкодера, выбор - кратковременным нажатием. Выход из выбранного раздела - длительным нажатием.

Почти сразу обнаружилась небольшая недоработка прошивки. Часто, после выхода из какого-либо раздела обратно в меню, теряется последовательность переключения пунктов, которые начинают переключаться хаотично. Тоже самое наблюдается при выборе частоты встроенного генератора.

-- Начнем по порядку. Первый и основной режим работы скрывается под пунктом Transistor (именно он запускается при включении). При выборе данного пункта, прибор начинает измерение того, что ему установили в разъем. Начинается все с замера напряжения питания. Вся процедура измерения занимает около 5 секунд. По окончанию, на дисплеи выводится вердикт:

Повторное измерение запускается по нажатию на энкодер. Оно и понятно, незачем непрерывно измерять параметры одного и того же компонента. Если же ничего не нажимать, через 28 секунд тестер выключится. Подключение компонента к прибору можно выполнить тремя способами: через zip панельку, через площадки на плате (для SMD), либо подпаяв какой-либо свой разъем или щупы к контактным площадкам TP1, TP2, TP3.

Измерять можно практически все, что угодно. Это полупроводники (диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы), сопротивления, индуктивности и емкости. Заявлены следующие характеристики:

Измерение сопротивлений: до 50MO с точностью 0.1O
Измерение емкостей: 25пФ~100000мкФ с точностью 1пФ
Измерение индуктивностей: 10мкГн~20Гн

Начнем с транзисторов. Под руку попались 2SC1953, IRF740 и КП303. Тестер легко справляется с поставленной задачей.

Диоды и симисторы так же не вызвали затруднений.

Пробитый транзистор тестер посчитал за два сопротивления.

Далее проведем измерения "рассыпухи". Показания я буду сравнивать с профессиональным LCR метром Instek LCR-819. Для удобства восприятия свел измерения в таблицы. Первыми в бой пошли резисторы.

Номинал резистора	Instek LCR-819	M328
51.1 O	51.4 O	51.1 O
68 O	67.6 O	67.3 O
2.61 K	2.6 K	2.61 K
4.3K	4.27 K	4.29 K
8.2 K	8.23 K	8.27 K
10 K	10.0 K	10.1 K
33 K	32.9 K	32.9 K
47 K	46.5 K	46.0 K

Честно говоря, точность меня приятно удивила. Теперь проверим на идуктивностях:

Номинал индуктивности	Instek LCR-819	M328
22 мкГн	0.02 мГн	0.02 мГн
50 мкГн	0.05 мГн	0.05 мГн
220 мкГн	0.22 мГн	0.22 мГн
470 мкГн	0.49 мГн	0.47 мГн
3.5 мГн	3.52 мГн	3.55 мГн
5 мкГн	4.9 мГн	3.1 мГн
6.5 мГн	6.51 мГн	6.41 мГн

В данном случае о точности судить довольно трудно, т.к. все результаты прибор показывает в миллигенри, обрезая тем самым единицы микрогенри. Можно лишь сказать, что в принципе неплохо. Сложности вызвала лишь катушка на 5 мГн, тестер сильно занизил показания. Возможно сказалось высокое сопротивление данной катушки, около 44 Ом. (катушка не очень высокого качества).

Остаются лишь конденсаторы (в скобках указано значение ESR, данная величина начинает измеряться от 100 нФ):

Номинал емкости	Instek LCR-819	M328
Пленочные
1 нФ	894 пФ	886 пФ
100 нФ	103 нФ	101 нФ
220 нФ	213 нФ	212 нФ
470 нФ	458 нФ	462 нФ
680 нФ	691 нФ	693 нФ
1 мкФ	958 нФ	957 нФ
Электролиты
1 мкФ	0.998 мкФ (22.5)	0.975 мкФ (13)
47 мкФ	42.9 мкФ (0.78)	44.71 мкФ (0.62)
100 мкФ	94.9 мкФ (1.1)	98.72 мкФ (0.96)
220 мкФ	216.4 мкФ (0.51)	222.9 мкФ (0.40)
470 мкФ	399.8 мкФ (0.29)	416.2 мкФ (0.23)
2200 мкФ	2516 мкФ (0.06)	2747 мкФ (0.06)
4700 мкФ	4324 мкФ (0.03)	4777 мкФ (0.02)

А вот тут уже все на так радужно, при этом неэлектролиты измерены довольно точно, а вот с электролитами как-то хуже. При этом чем выше емкость, тем больше расхождение в измерении емкости между двумя приборами. Показания ESR практически равны.

-- Следующий режим Frequency, проще говоря частотомер. Для измерения частоты на плате есть специальный вход F-IN.

Сначала просто протестировал работу, подав 1 КГц с осциллографа. Частоту прибор измерил точно.

Далее подключил тестер к генератору. Как оказалось, изменения частоты производятся довольно точно (накидывал пару десятков герц, но не на всех частотах, видимо, проблема округления при вычислениях) вплоть до величины 3.8 МГц. Более высокую частоту прибор просто не берет. При этом одинаково хорошо измеряет как меандр, так и синус. Единственный минус встроенного частотомера - вычисление производится в течении 2-3 секунд. Максимальная амплитуда на входе 5В, минимальная ограничена уровнем логической "1" для МК.

Прибор умеет как измерять частоту, так и генерировать ее. Для этого служит режим f-Generator. На выбор доступен список частот:

1000 мГц	10 Гц	50 Гц	100 Гц
250 Гц	439.9956 Гц	441.989 Гц	443.017 Гц
1 КГц	2.5 КГц	5 КГц	10 КГц
25 КГц	50 КГц	100 КГц	153.8462 КГц
250 КГц	500 КГц	1000 КГц	2000 КГц

Задать свою частоту вручную невозможно. Сигнал выдается на ножки TP2:TP3. Работа генератора проверена осциллографом Rigol DS1102E. Как видно, работает довольно хорошо. Завал фронтов вполне логичен, емкость цепей и щупа ненулевая.

Помимо меандра прибор умеет выдавать ШИМ сигнал, функция прячется в разделе 10-bit PWM. Снимать сигнал необходимо с ножек TP1:TP3.

Скважность задается вращением энкодера. Каждое кратковременное нажатие так же прибавляет 1%. Диапазон значений 0~99% Значения на дисплее вполне соответствует реальности. Частота ШИМ около 7.8 КГц., амплитуда 5В.

-- Режим rotary encoder выдает импульсы, имитирующие вращение энкодера. не особенно интересный режим.

-- А вот режим C+ESR@TP1:3 гораздо интереснее. Служит для измерения емкости и ESR в реальном времени без каких-либо нажатий кнопок. Название намекает, что подключаться следует к выводам TP1:3. Режим полезен, когда надо провести много измерений подряд. Однако показания немного отличаются от тех, что сделаны в режиме Transistor. Этот же конденсатор показывал емкость в 98.72 мкФ с ESR 0.96. Минимальная емкость для данного режима 1 мкФ. Меньшую он просто не показывает.

-- Нажатие на пункт Selftest переводит тестер в режим калибровки. Процедура стандартная, потребуется замкнуть 3 измерительных вывода между собой и следовать дальнейшим указаниям.

-- Режим Contrast служит для настройки контрастности дисплея.

-- Ну а режим Show data показывает версию прошивки, калибровочные коэффициенты и всю графику, которая содержится в памяти МК.

Замеры потребляемого тока показали, что прибор довольно прожорлив. Средний ток составил 22.5 мА. В режиме Transistor ток кратковременно поднимается до 25 мА. Самым прожорливым оказался режим rotery encoder с током 27.4 мА. Учитывая питание тестера от "Кроны", которая обладает невысокой емкостью, следует задуматься о сетевом БП. Либо организовать питание от литиевых АКБ (китайцы продают версию прибора с питанием от АКБ формата 18650). Прибор сохраняет работоспособность в диапазоне напряжений 5.5~12В.

Ну что, время подводить итоги

В целом прибор оставил положительные впечатления. Богатый функционал сочетается с неплохой точностью измерения. Собрать такой тестер сможет даже новичок в электронике. Конечно, есть и более точные приборы, но и ценник у них будет куда выше. Для любительского же использования данного прибора вполне хватает. Из минусов, думаю, следует отметить лишь глючащее меню (возможно, решается прошивкой другой версии ПО). Вердикт - прибор однозначно стоит купить. В практике радиолюбителя он не раз пригодится.

P.S. Если нужны еще какие-то тесты данного прибора, отписывайтесь в комментариях. Думаю, смогу их провести.

Прикрепленные файлы:

BARS_ Опубликована: 11.11.2016 0 9

Вознаградить Я собрал 0 2

Некоторое время назад я купил IC тестер от Genius. Модель G540 позволяла программировать различные IC, была способна тестировать CMOS и TTL IC. Последняя функция была достаточно интересной, так как это позволяло ремонтировать и проверять вещи намного проще — ты знаешь, какая часть имеет дефект, вместо того, чтобы заменять все части и микросхемы по одной в поисках неисправной.

Девайс работал хорошо до тех пор, пока я не перешел на Win7. На этом этапе он начал создавать проблемы, не распознавался в некоторых случаях, а сама программа могла зависнуть в момент IC тестирования. В поисках альтернативы я решил сделать тестер своими руками с некоторыми дополнительными улучшениями.

В результате я получил IC tester на Ардуино с возможностью вывода результатов проверки на серийный порт, при этом он работает в большинстве случаев (но до сих пор есть кое что, что можно улучшить).

Шаг 1: Что было в начале

Оригинальный тестер от Genius работал хорошо, но вначале нужно было сделать множество кликов, выбирая девайс и т.д. Всегда нужно было запускать программу и самое важное, что не было никакой информации об итогах тестирования. Если IC не был найден, то невозможно было определить по какой причине: из-за поломки, или из-за некорректного цикла тестирования (что случается с некоторыми IC).

Идея состояла в том, чтобы устранить эти недостатки разработав на Ардуино Нано свой тест.

Шаг 2: Схема

Схема тестера конденсаторов довольно проста. Центральным элементом является Ардуино нано. Ввиду ограничения доступных портов, максимальное количество тестируемых пинов равняется 16 (чего вполне хватает для большинства IC).Чтобы добиться этого, коммуникация с экраном и EEPROM, содержащим тестовые данные, осуществляется через I2C. Нано берёт на себя коммуникацию с компьютером и отображает детальные результаты тестов.

Дисплей LCD — стандартный экран 16*2 с I2C конвертером, он занимает всего 2 пина на Ардуино.

Тестовые скрипты находятся в текстовом виде, так что их можно легко модифицировать, синтаксис в скетче Ардуино.

Тестирование начинается с одного коммутатора, подключенного к одному из аналоговых входов.

Шаг 3: Девайс в работе

В приложенном видео можно посмотреть тестер в работе.

Как и его фабричные собраться, тестер работает не со всеми IC. С некоторыми работать сложно, так как не совсем понятно, какие сигналы нужно ожидать. Как только у меня будет свободное время, я проведу некоторую оптимизацию.

Шаг 4: EEPROM для тестера

Кто-то из вас может задаться вопросом, можно ли загрузить тестовую информацию в EEPROM без использования программатора.

После некоторых изысканий я дописал код, чтобы сделать эту задумку возможной. Очень важным аспектом загрузки данных через Serial Monitor Ардуино является то, что нужно выставить значение baudrate на 1200! При этом загрузка кода займёт некоторое время, но вы обезопасите себя от потери данных.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Для диагностика неисправности цифровых телевизоров, приставок и тому подобной техники обычно не нужно высокоточных диагностических приборов. В большинстве случаев достаточно логического тестера для определения состояния уровня прозваниваемой цепи. Так как если выходят из строя мосфеты или процессоры они чаще всего переходят в короткозамкнутое состояние, и как реже всего - в обрыв, но не как в усредненное или плавающее состояние.