AVR tester transistorů, součástek a užitečný pomocník

Na internetu jsem narazil na schéma pro stavbu testeru součástek od Karl-Heinz Kübbeler ^[1]. Zapojení je celkem jednoduché, obsahující pouze několik součástek, protože srdcem celého měření je procesor ATMEGA 328 a výsledky měření se zobrazují na dvouřádkovém LCD 2×16 znaků. Najzajímavější je samotné měření. Základem jsou tři měřící plošky, na které vložíte součástku a je jedno v jakém pořadí. Po pár sekundách se na LCD  zobrazí typ, zapojení vývodů a nejpotřebnější údaje o součástce. Takto lze měřit transistory (MOS i bipolární), diody, zenerovy diody, odpory, cívky, kondenzátory a v neposlední řadě lze zapnout frekvenční generátor, PWM výstup a voltmetr do 50V.

Pro mě je nejzajímavější funkcí měření transistorů, kde jen stačí vložit do patice měřenou neznámou součástku. Provede se test a na LCD se zobrazí naměřené hodnoty, zapojení vývodů, typ transistoru, zda obsahuje ochranou diodu a to včetně úbytku napětí na ní. To samé je měřeno i po vložení usměrňovací diody, LED diody a zenerovy diody. Ostatní měřené součástky jsou pro mě spíše bonusem, protože právě měření transistorů je tou nejzajímavější funkcí. Podrobný popis měření, zapojení a dokonce vysvětlení principu jednotlivého měření je v přiloženém pdf, které je opět v aktuální podobě ke stažení na stránce projektu ^[1].

Různé klony tohoto testeru se prodávají na E-Bay, především z produkce pocházející z Číny. Zajímavě vypadají pak ty, kde je použit grafický LCD, ale bohužel nevýhodou je jistá drobná odlišnost od původního zapojení. Komunita se na fóru snaží tyto věci řešit, jako třeba podporu zmíněného LCD.  Každopádně kdo chce do budoucna mít jistotu podporovaného software, je pro něj lepší držet se zapojení uvedeného v projektu. Touto cestou jsem se vydal i já a jediná změna zapojení, je prohození datových pinů LCD, aby je nebylo třeba na DPS křížit. Zdrojové kódy jsou na tento případ upravitelné, pouze se v podprogramu LCD zapíšou piny správně prohozeny.

Zde je pak uvedené schéma, podle kterého je i zhotoven plošný spoj. Jedinou věcí která se liší, je nevyvedení ISP rozhraní na DPS, protože by zabíralo místo, které na DPS už nebylo. Nemyslím si, že by to nikterak vadilo, protože procesor lze naprogramovat v externím programátoru nebo za pomoci háčků.

Dále byla na DPS přidán obvod ochrany vstupů proti přepětí. Dochází k tomu především, pokud se rozhodnete měřit kondenzátor, který se předtím v nějakém zapojení nabil a stále si udržuje náboj. Druhé rozšíření se pak týká přidání zdroje napětí pro měření zenerových diod do napětí 30V. Také je přidáno druhé tlačítko, které umožňuje, že toto napětí je na výstupu pro měření zenerek stále. Je to vhodné pokud chcete měřit diody jen pouhou výměnou bez držení testovacího tlačítka. Původní funkce docílíte pouhým vynecháním a proklemováním přidaného tlačítka.

[3]

[4]

V původním zapojení je také vyměněn regulátor napětí z typu 78L05 (TO92) za 78M05 (DPAK). Pokud tedy budete osazovat zdroj napětí 30V pro zenerovy diody, neosadíte 78L05 ale verzi 78M05.  Také lze nahradit uvedený DC/DC převodník TMA0515D za levnější náhradu od muRata NMA0515SC (i tak to je ta nejdražší součástka z celého zapojení). A původní P-MOS T4 IRFU9024 za vhodný v pouzdru DPAK (ja našel něco v šuplíku).  Pokud se rozhodnete tedy tester zenerek neosadit a ani nepoužít ZIF patice na testování, je možné z DPS tyto části prostě odstřihnout a DPS bude mít velikost cca desky LCD.  Po odstřižení vám na DPS zůstanou plošky s vývody.

[5]

[6]

První patice zleva je určena pro měření součástek (o velikosti 16pin, ja měl pouze 14pin, tak jsem nakonec osadil tu) a druhá pravá je určená pro měření zenerek (14pin). Na obrázku je pak vidět kompletně osazená deska. SMD součástky jsou ve velikosti 1206. LCD je typ s řadou pinů v horní části s prvním pinem vlevo. Při jeho objednávání je tedy potřeba dávat pozor, protože se dělají vývody na jak horní tak spodní straně a i ve ve dvou řadách na boku. Třeba tento by měl být použitelný ^[7]. Součástky se snažte použít co nejpřesnější, především odpory R1 – R6.

Software je volně ke stažení v SVN depozitáři ^[8] a je průběžně aktualizován. Poslední aktualizace se ale většinou týkají právě přizpůsobení čínským klonům.  Překlad je možné provádět za pomoci AVR studio ^[9], které je po registraci zdarma k používání. Nebo stáhnete už od někoho přeložený program. Na konci článku si můžete stáhnout přeložený soubor s aktuální verzí k datu publikování článku. Obsahuje jak soubor HEX, EEP tak kompletní ELF který obsahuje i nastavení pojistek.
I vlastní přeložení je jednoduché, stažené zdrojové kódy rozbalíte, v AVR studiu založíte nový projekt, kde odkážete na rozbalené soubory a zvolíte “Use External Makefile”. V adresáři s vaším procesorem (mega328) naleznete soubor “makefile”, kde si nastavíte jaké funkce má tester podporovat. Podrobné funkce jsou vždy popsány v aktuální verzi pdf manuálu.
Následně je potřeba změnit v kódu pořadí vývodů na LCD, to provedete v souboru “config.h”, v tomto souboru vyhledejte následující řetězce a změňte.

Následně stlačte klávesu F7 a projekt se přeloží. Výsledné soubory překladu najde v adresáři, kde máte umístěný soubor makefile. Ja používám nějaký čínský programátor simulující AVRISP mkII a mohu programovat rovnou z prostředí AVR studia a rovnou nahrát soubor ELF. V případě že budete používat jiný, budete muset nahrát soubory HEX , EEP a také nastavit pojistky (fuses) lfuse:0xff hfuse:0xd9 efuse:0xfc a následně nahrát do procesoru.

Nyní nebrání nic tomu, začít měřit. Při prvním spuštění vás po krátkém testu vyzve tester k provedení kalibrace. Prvním krokem je propojení všech tří měřících plošek mezi sebou do zkratu. Znovu zapnout tester a potvrdit spuštění testu (chce to být rychlejší, jinak se vám tester přepne opět do módu testování). V průběhu kalibrace dodržujte pokyny a mějte připravený nejlépe svitkový kondenzátor s kapacitou větší než 100nF.

[10]

[11]

Testování se provádí tak, že do patice vložíte součástku (většinou je jedno jak), stiskem zapnete tester a tím dojde k měření. Po nějaké době se tester sám vypne.  Menu rozšiřujících funkcí vyvoláte delším stiskem tlačítka (nad 2sec) , pohyb v menu je realizován krátkým stiskem a výběr opět delším stiskem. Podrobný popis je opět v manuálovém pdf.

Při brouzdání na internetu je možné narazit na měřící přístroje založené na tomto projektu a s různým rozšířením. Čínští producenti jsou v tomto ohledu opravdu zdatní a dokáží do přístroje umístit další vylepšení a to za docela zajímavé ceny. Přikládám odkaz jeden zajímavý výrobek v ověřeném e-shopu www.banggood.com [12].
[13]	DANIU™ LCR-TC1 [14] Display: 1.8inch TFT Screen Barevný Diode Range: < 4.5V Zener Diode: Transistor Detect Area: 0.01-4.5V  Zener Diode Detect Area: 0.01-30V Triac Range: IGT < 6mA Capacitance: 25pF-100mF Resistor: 0.01-50MΩ Inductance: 0.01mH-20H Battery: 0.1-4.5V Power Mode: Nabíjecí Lithium Battery     Další podrobnosti a aktuální cenu najdete na stránce v e-schopu, link zde. [14]

^[15]

Soubory ke stažení: