Tester elementów elektronicznych z wyświetlaczem TFT

Tester tranzystorów, bazujący początkowo na atmega8 i wyświetlaczu LCD 2×16 to dość znany projekt. Układ dość mocno ewoluował i obecnie jest to wielofunkcyjny kombajn, który może wyświetlać pomiary na wyświetlaczu graficznym i posiadać nieco więcej funkcji niż tylko sprawdzenie podstawowych elementów elektronicznych. Przymierzałem się do budowy swojego klona, ale trafiła się okazja na aliexpress i kupiłem zestaw do montażu oparty o mikrokontroler atmega328 i graficzny wyświetlacz TFT 160x120px. Poniżej krótki opis złożenia i podstawowych funkcji.

Tester podzespołów kontra multimetr

Przed budową czy zakupem testera podzespołów elektronicznych można sobie zadać pytanie czy jest on naprawdę potrzebny i w czym zastąpi multimetr. Otóż tester posiada znacznie więcej funkcji niż miernik. Ten pierwszy raczej średnio nada się do pomiarów napięć czy prądów, ale jeśli chodzi o kondensatory, cewki, rezystory, diody, tranzystory to jest on znacznie wygodniejszy od typowego multimetru i pokaże więcej parametrów danego podzespołu. Dodatkowo możemy sprawdzić takie układy jak czujnik ds18b20, DHT11, podłączyć odbiornik podczerwieni i zdekodować odbierane sygnały, generować przebiegi PWM. Podsumowując naprawdę przydatne urządzenie, nie tylko dla amatora, a cały koszt zamknie się w mniej niż 50zł. Wersja z akrylową obudową kosztuje ok. 60 zł na banggood, np. tu: https://goo.gl/iBohFx, ale często pojawiają się kupony obniżające cenę.

Tester w częściach, czyli zestaw do montażu

Tester podzespołów można nabyć jako gotowe urządzenie lub w wersji do samodzielnego zmontowania. Oczywiście ta druga opcja jest znacznie ciekawsza. Mój zestaw dotarł w styropianowym pudełku owiniętym taśmą klejącą. W środku znajdowały się woreczki z elementami.

Przed rozpoczęciem montażu warto zrobić sobie szybką inwentaryzację elementów i sprawdzić czy nie ma żadnych braków.

Jeżeli wszystko się zgadza, można przystąpić do montażu. Potrzebna będzie oczywiście lutownica, najlepiej kolbowa, jeśli posiada regulację temperatury grota, to najlepiej ustawić na 300ºC dla cyny z ołowiem. Wprawna ręka polutuje ten układ też starą, poczciwą transformatorówką.

Montaż testera podzespołów elektronicznych

W moim kicie na dwustronnej płytce drukowanej zostały przylutowane wszystkie elementy smd, do samodzielnego montażu pozostały części przewlekane. Typowo na początek lutuję elementy najniższe, czyli rezystory, później podstawka. Na płytce wprowadzono ułatwienie montażu – zamiast numerów elementów, są ich wartości, co pozwala obejść się bez schematu:

Następnie czas na małe kondensatory, rezonator, elektrolity:

Następne w kolejności są półprzewodniki w obudowach TO92 (stabilizator, precyzyjna dioda, tranzystory), złącza, gniazdko, duża podstawka ZIF, kabelek do baterii 9V, itd. Kabelek warto podkleić klejem z pistoletu do PCB, co zminimalizuje ryzyko jego wyłamania i wyrwania podczas codziennej eksploatacji.

Po optycznym sprawdzeniu poprawności montażu, można wsadzić mikrokontroler atmega328 w podstawkę, wpiąć i przykręcić wyświetlacz, podpiąć baterię, wziąć głęboki wdech i wcisnąć pokrętło impulsatora i… tester powinien ożyć, mój ruszył od kopa.

Kalibracja i pomiary testerem podzespołów

Przy pierwszym włączeniu, miernik informuje o konieczności kalibracji, w tym celu należy przygotować kondensator o pojemności większej niż 100nF (najlepiej 220nF) i zewrzeć ze sobą piny pomiarowe 1, 2 i 3. Info o kalibracji:

Włączmy urządzenie przy zwartych pinach i czekamy na komunikat ‘Isolate Probe!’, po którym rozwieramy je. Tester wykonana kolejne procedury aż pojawi się komunikat o konieczności wpięcia kondensatora w piny 1 i 3 o pojemności >100nF. Wkładamy tam nasz 220nF lub podobny i miernik zacznie dalej się kalibrować, na koniec pojawi się wersja firmware’u i napis Test end. Gotowe!.

Pomierzyłem kilka elementów i porównałem wyniki z multimetrem UNI-T 61E – jestem bardzo mile zaskoczony precyzją pomiarów, tester jak najbardziej nadaję się nie tylko do szacowania rzędu wielkości! Przykładowy pomiar rezystora precyzyjnego 220Ω:

 

I dalej – kondensator elektrolityczny o pojemności nominalnej 470μF:

Pomiar diod LED, kolejno czerwonej, pomarańczowej i białej:

Pomiar tranzystora bipolarnego mocy BDW84:

A teraz coś nieco bardziej skomplikowanego, z menu wybrałem test układu DS18B20, czyli czujnika temperatury z magistralą 1-wire:

W menu mamy dostępne jeszcze więcej opcji, przydatnych w codziennej zabawie z elektroniką. Jest generator PWM, test odbiornika podczerwienia, nadajnik kodów w podczerwieni, miernik częstotliwości, napięcia, test czujnika DHT-11.

Tester podzespołów – podsumowanie

W zakupionym przeze mnie modelu zostało wgrane dość świeże oprogramowanie 1.12k. Układ spisuje się bez zarzutu, można go zasilacz z baterii 9V, co jest dość mało ekonomiczne, lub z zewnętrznego zasilacza stabilizowanego. Układ świetnie sprawdza się w codziennej pracy, pozwalając na szybki test elementów, w sposób wygodniejszy niż z pomocą typowego multimetru. Ciężko znaleźć lepszy tester w cenie ok. 10$. Moim zdaniem układ jak najbardziej przydatny i wart zakupu lub samodzielnego złożenia od zera, choćby z wyświetlaczem 2×16 na HD44780. Wszystkie niezbędne informacje do budowy testera można znaleźć na stronie (do pobrania obszerna dokumentacja w pliku pdf) https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Transistortester. Do wyboru są też dwie wersje firmware, autorstwa Markus Frejek oraz Karl-Heinz Kübbeler.