Инженериум DIY

Сегодня мы с Вами соберём бюджетный вариант Китайского измерительного пинцета FNIRSI LCR-ST1.

В качестве базы я выбрал Arduino, так как целью проекта стало сделать схему, как можно проще, что бы повторяемость измерительного пинцета среди зрителей канала https://www.youtube.com/@chevichelov была на уровне "Контролька на Arduino", по этому я упростил схему насколько это возможно, а в качестве измерительных алгоритмов выбрал самые простые, но в то же время самые надёжные из них. По предложению Хабралчан дал измерительному пинцету название YCHEV001.

Прежде чем перейдём к схеме, давайте быстренько пробежимся по функционалу измерительного пинцета:

Вес измерительного пинцета

Вес DIY YCHEV001 составляет 80 грамм против 40 грамм FNIRSI LCR-ST1, причина этому проста, DIY проект имеет аккумулятор в три раза большей ёмкости и пластиковые прокладки, для лучшей изоляции компонентов от короткого замыкания, однако если использовать аккумулятор такой же ёмкости, как у FNIRSI, а пластиковую изоляцию заменить на термоскотч, можно добиться уменьшения габаритов измерительного пинцета и веса.

Режим авто и ориентация экрана:

В режиме "Авто" пинцет может измерять сопротивление резисторов и ёмкость конденсаторов без переключения режимов измерения, при одинарном нажатии кнопки Hold (на схеме SB2) показания на приборе замораживаются, а при удержании кнопки Hold (на схеме SB2) изменяется ориентацию экрана, для удобства держания его в правой или левой руке.

Режим измерения сопротивления резисторов

Диапазон измерения сопротивления резисторов составляет от 0 Ом, до 3МОм (ограничено программно, для борьбы против наводок)

Режим измерения ёмкости конденсаторов

Диапазон измерений в этом режиме составляет от 10 пФ до 10000 мкФ.

Режим измерения диодов

В данном режиме мы можем посмотреть работоспособность, направление и падение напряжения на диоде.

Режим измерения напряжения

В режиме измерения напряжения мы можем проверить напряжение на батарейке или аккумуляторе до пяти вольт (опорного напряжения Arduino), так как пинцет делался для проверки макетных плат с напряжением до пяти вольт, однако Вы всегда можете добавить делитель напряжения, чтобы измерить напряжение более пяти вольт.

Режим осциллограф

Данный режим эволюционировал из проекта "Контролька на Arduino", однако интерфейс был переделан, а алгоритмы подсчёта оптимизированы, теперь Вы сможете посмотреть на сам сигнал без лагов и тормозов графика, узнать минимальное и максимальное напряжение сигнала, а так же его частоту.

Режим измерения частоты сигнала

Если Вы не хотите смотреть на сигнал, я вынес режим измерения частоты сигнала в отдельный режим.

Режим генератора частоты

Иногда при работе с макетной платой не хватает генератора сигнала, поэтому я добавил его в измерительный пинцет, однако мои амбиции сделать так, чтобы можно было задавать любую частоту на пинцете, упёрлись в размеры скетча и ресурсы самой Arduino поэтому пришлось пойти по простому пути и задать частоту для генератора в массиве. Я выбрал популярные для Arduino частоты: 30Гц, 61Гц, 122Гц, 244Гц, 488Гц, 976Гц, 4000Гц, 7800Гц, 31400Гц, 62500Гц, 1000000Гц (Вы же можете изменить их в скетче на свои).

Схема измерительного пинцета DIY YCHEV001

Схема измерительного пинцета невероятно проста, я представил её в двух видах: в классическом для данного канала схеме и в виде принципиальной схемы. Предлагаю в комментариях устроить голосование, напишите какая схема Вам больше нравится, какую их двух схем мне лучше использовать в будущих проектах? Пинцет состоит из Arduino Nano, обратите внимание, на плате требуется выпаять резистор светодиода L иначе кнопка SB3 не будет работать. Дисплея SSD1306, одного конденсатора на 100 нФ и 11 резисторов. Модуль TP4056 DIY Kit я вынес отдельно за схему, так как для контроля заряда-разряда аккумулятора Вы можете использовать любой контроллер. Однако данная плата способна выдавать 5 вольт, а АЦП Arduino Nano не может измерять напряжение выше напряжения АЦП, поэтому 5 вольт на входе Arduino Nano желательно.

SCL файлы и печатная плата измерительного пинцета DIY YCHEV001

Как всегда, я для Вас подготовил плату в Sprint-Layout и конвертировал её в PDF, что бы Вы смогли сразу распечатать шаблон и изготовить плату без дополнительных программ.

[Библиотеки и скетч]
Для скачивание не требуется регистрация или оплата, просто жмите на зелёную кнопку "CODE", затем "Download ZIP"
https://github.com/chevichelov/MEASURING_TWEEZER_YCHEV001

[Детали]
SSD1306 https://aliexpress.ru/item/32896971385.html
Arduino Nano https://aliexpress.ru/item/1005002966043359.html
SMD Резисторы 1206 https://aliexpress.ru/item/1005002753179336.html
SMD Конденсаторы 1206 https://aliexpress.ru/item/1005006888588435.html

Спасибо, что дочитали статью до конца, внизу полная видео инструкция, если у Вас ещё остались вопросы:

- Воспринимать постукивание ногтем по корпусу через пьезо-динамик наравне с нажатиями кнопки.

- Прошивать устройство и\или сохранённые в нем секретные тексты через моргание экраном мобильного телефона в те самые 8 светодиодов. Они могут работать как фото-диоды. Вот в этой статье очень интересно про такой сенсор написано: https://mitxela.com/projects/lightcomm

Получился бы классный подарок с потенциалом на добавление пользователем или дарителем кучи секретных пасхалок и сюрпризов внутри. Брелок может отзываться на какие-то пароли произвольным текстом. В такой брелок целый текстовый квест можно зашить при желании, ну или код холодного кошелька с биткоинами.

Такой брелочек получается довольно тонким и крепким, его можно залить почти весь эпоксидкой, а собирается он почти полностью на заводе в каком-нибудь PCB-Way или аналогичных конторах. Если кнопка будет немного утоплена, то такой брелок можно носить как кулончик на шее, или таскать на ключах. Ничего ему не сделается.

Микроконтроллер наверно лучше использовать какой-нибудь из серии STM.

SMD-диоды можно как-то вот так подключать:

Это я увидел в одном очень крутом проекте mitxela: https://mitxela.com/projects/fluid-pendant

Как-нибудь надо перевести для рунета парочку его видосов если разрешит. Хотя надо ли оно сейчас, когда можно в яндекс-браузере смотреть с переводом на лету? Не реклама.

В общем речь вот про это видео:

Про подключение диодов скриншот взят на 10 минуте.

Постарался описать как мог детально. Хорошо бы, конечно, оформить в ТЗ и запостить опенсорс проект на гитхаб, чтобы каждый мог принять посильное участие...

А, собственно, чего ждать-то? Вот и проект на гитхаб. Лицензия там MIT, поэтому пусть кто что хочет тот то и делает с этой идеей. На самом деле, если вдруг вы хотите его сделать и потом продавать на маркетплейсах, то "крадите" идею смело. Идея без реализации яйца выломанного не стоит, а если вы сделаете хотя бы что-то раньше меня, и это можно будет, например, купить, то, как говорится, проект с возу, кобыле легче.

Если вдруг тянуть его полностью и пожинать потом все лавры вам не хочется, то можно поучаствовать кто чем сможет. Авось сообща что-то и запилим. Боюсь, что я в схемотехнике не силён, придётся учиться, а вот с прошивкой готов повозиться хоть сейчас.

Ну или можно донатить. Ща оформлю пикабушную донатилку на этот проект и денежка пойдёт на развитие, отладку и производство тестовых экземпляров. Если не найдётся желающих разработать плату и будет достаточно денег, то наймём какого-нибудь фрилансера на это. С меня ТЗ (которое тоже будет добавлено в гит).

Ну и, кстати, да, как индикатор интереса публики к проекту донаты тоже сработают. А то я ж могу и ошибаться, что это многим интересно, и, как говорится, все сразу такие: "шатап энд тейк май мани"... Мама-тест своего рода. Моя вот не оценила:)

Да... попробовал вымучить у чата жпт картинку с таким брелочком, но у него совсем беда с текстом в оформлении, так что вышло черте что. Если кто посноровистее меня в выкручивании яиц нейросетям, то давайте заставим ленивых роботов нарисовать нам красивых промо-картинок.