Evan.i

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正点原子DS100拆解全过程-硬件工程师必备

2021-2-7 14:17:53 显示全部楼层
前言:
之前一篇只针对正点原子DS100手持示波器的使用介绍文章。可作为一个电子工程师,光使用不是我们的风格哈,我们还要拆开看看电路。

开拆
外壳
首先,看下图,DS100不是使用螺母进行固定的,而是通过结构上的卡扣进行固定,所以大家拆的时候要小心,别拆开之后,卡扣都坏了。
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顺手再提一句,其实我这次开拆也是准备修它呢?因为电源按键在我使用的时候,因为过于使劲导致焊锡松动了。所以准备补点焊
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建议
经过拆卸之后,发现受损按键的部分是全靠焊盘和焊接的连接支撑受力,所以当使用者稍微使劲按压,这个键极易被损坏,建议在后段工序的时候可以加点胶固定一下或者结构固定。
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此外还有电池部分的插座是卧插的,在实际插拔中也会有些麻烦,实际产线上装配消耗的时间应该比较多一些,所以可以考虑一下其他好一点的摆放位置或者立式插座
20210204225413333.png
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总览
大家可以看到拆开之后的示波器主要分为几个部分:
电池部分、示波器结构部分、示波器主板、还有一些其他紧固件:
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接下来给大家分析介绍一下主板的电路元器件:
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MCU主芯片
型号是GD32F450VET6,国产兆易的GD32F4系列芯片:
Maximum Speed Up to 200MHz
Flash Memory 512K
RAM 256K
性能还是很不错的。
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除了正点原子使用这款芯片用在示波器上,还有另一家公司也是用的国产兆易的GD32F4系列芯片。
ADS5012H是AARONTEK推出的一款功能全面,高实用性,针对于维修行业和研发行业人群的高性价比手持示波器,下面是这款示波器的示意图:
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Flash
型号是Winbond 25Q128, 容量128Mbit
那些上一篇文章教大家保存的的图片都放在这里
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屏幕
3.5寸普通屏幕,分辨率是480*320
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ADC芯片
国产高速ADC/DAC
北京时代民芯科技有限公司 MXT2088双八位100M ADC,兼容AD9288.
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MXT2088 是一款双通道 8 位数据转换器它拥有片内的采样保持电路,可以在100MSPS 的转换速率下工作,每个通道都可以独立的工作。
这是MXT2088 引脚示意图,可以看到和AD9288芯片的引脚都是一致的。
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网上没有找到MXT2088的一些应用电路图,不过MXT2088号称是兼容AD9288的芯片,甚至是pin to pin,所以我们可以参考一些AD9288的电路设计的原理
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多路选择开关
此外还有三颗模拟多路选择开关,两颗八选一模拟开关HC4051,一颗三路二选一模拟开关HC4053:
用来开关选择不同的电阻值,调节放大倍数。
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类似参考电路:
74HC4053 三路二选一模拟开关
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信号继电器
HFD4/3-S 超小型信号继电器
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动作原理:
当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。 最基本的工作原理:
线圈通电→产生磁通(衔铁、铁心)→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开。(继电器吸起)
电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开,后接点闭合。(继电器落下)
可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。

SWD下载和调试口、蜂鸣器、typeC接口、电池接口:
SWD下载和调试口:
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typeC接口、电池接口:
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结语
通过一个小问题,然后拆开了正点原子的DS100 mini示波器,也给大家做了一次简单的分享,最后整体感觉是国产芯片也是可以做一些好的设备,其次整体正点原子的设计是比较小巧和精密的,不过其中还是有一些感觉不尽如人意的地方,例如按键全靠焊锡支撑,但是总体是个很nice的产品,最后真诚希望正点原子等国内嵌入式团队的产品可以越做越好,我也可以各种操作开拆了。
最后劝大家一句,拆解时候记得小心按压,因为我拆解时候不消息按了一下屏幕,然后就稀碎了,导致了无法复原的损害,大家要引以为鉴。

来源:公众号 羽林君
作者: 良知犹存

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