Измерительный пинцет DIY YCHEV001 на Arduino

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 ^[1] была на уровне "Контролька на Arduino ^[2]", 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 ^[2]", 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 ^[3]

[Детали]
SSD1306 https://aliexpress.ru/item/32896971385.html ^[4]Arduino Nano https://aliexpress.ru/item/1005002966043359.html ^[5]SMD Резисторы 1206 https://aliexpress.ru/item/1005002753179336.html ^[6]SMD Конденсаторы 1206 https://aliexpress.ru/item/1005006888588435.html ^[7]

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