Elektronica repareren met IC-Tester! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Hallo Fixers

Met deze Instructable laat ik je zien hoe je de IC-Tester monteert en gebruikt om elektronische apparaten te repareren die zijn gebouwd met geïntegreerde schakelingen uit de 7400- en 4000-serie.

De Instructable is samengesteld door een motivatie van het project, een korte inleiding tot geïntegreerde schakelingen, de structuur van de IC-tester en de montagehandleiding.

Na montage is een video beschikbaar om de vier bedrijfsmodi te begrijpen.

Elke Arduino Code en Solid Works-documenten zijn onderaan gelinkt.

Stap 1: Waarom is het nuttig?

Het repareren van elektronica is een complexe en uitgebreide activiteit, vaak een oneindige of onmogelijke taak om het probleem te achterhalen en de juiste oplossing toe te passen. Het repareren van elektronische apparaten wordt nog moeilijker als er een gebrek aan informatie is dat om twee redenen kan ontstaan:

• Het schema van het hele apparaat is niet gedeeld.
• De verbindingen zijn niet gelabeld.

Terwijl we proberen een apparaat te repareren als de verbindingen niet kunnen worden geïdentificeerd, kunnen we niet weten of de verbinding correct werkt, hoe de verbinding zou moeten werken en het ergste: we weten niet hoe we het moeten vervangen!!!

Gelukkig zijn de meeste basiscomponenten zoals weerstanden, condensatoren of diodes in de fabriek gelabeld met nominale waarden, limieten, toleranties … Maar geïntegreerde schakelingen die het meest verantwoordelijk zijn voor de juiste werking van het apparaat, zijn vaak onbekend.

Dat is de motivatie om de IC-tester uit te werken, met als belangrijkste functies het identificeren en analyseren van geïntegreerde schakelingen.

Stap 2: Korte inleiding tot geïntegreerde schakelingen

Integrated Circuits, ook wel een IC of chip genoemd, is een set elektronische circuits gemaakt van halfgeleidermateriaal. Deze structuren zijn verpakt in kleine plastic containers die via metalen pinnen de interactie tussen de binnenste circuits van de chip met de buitenkant mogelijk maken.

Elke pin van het IC heeft een specifieke functie en eigenschappen die te zien zijn op de datasheets van de chips. Een andere waardevolle informatie die op de datasheets te vinden is, is de waarheidstabel, een tabel die het mogelijke gedrag van de geïntegreerde schakeling weergeeft, afhankelijk van alle vermeldingen die als invoer op de IC worden toegepast, de waarheidstabel geeft ons de status van elke uitgang.

Als voorbeeld toont de bovenstaande afbeelding de pinnamen van de 4002 IC en de waarheidstabel die de status van nY-uitgang voor elke mogelijke nA-, nB-, nC- en nD-ingang verklaart. Als alle ingangen L zijn, is de uitgang H…

Bij het testen, om een chip te identificeren en te verifiëren, zullen we het gedrag van de chip vergelijken met de respectievelijke waarheidstabel, dan zullen we kunnen identificeren welke pin we ooit in ons geheugen hebben opgeslagen. Bij dit project beginnen we echter met het testen van alleen 7400 en 4000 IC-series.

Stap 3: Ic-Tester Structuur

De IC-Tester is samengesteld uit zes functionele structuren. De belangrijkste is het Arduino-bord Mega 2560, dat het brein van ons apparaat zal zijn. De Mega 2560 bestuurt en verbindt alle andere structuren die informatie ontvangen en verzenden, zoals de Arduino-code zal dicteren.

De laptop wordt gebruikt om de Arduino-code op te schrijven en op het bord op te nemen.

Een EEPROM, elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen, een niet-vluchtig geheugen zal alle gegevens bewaren van waarheidstabellen van de geïntegreerde schakelingen die we willen testen. We zullen de 24LC256 EEPROM gebruiken.

De interactie met de gebruiker gebeurt via het display, een 1602 LCD en de bedieningsknoppen.

Ten slotte zal de communicatie tussen de IC-Tester en het te testen circuit plaatsvinden via de IConnect die op de pinnen van het te testen geïntegreerde circuit zal worden bevestigd.

Alle verbindingen worden correct weergegeven met het schema in de volgende stap.

Stap 4: Schema

Tijdens de montage zullen veel verbindingen plaatsvinden, het hebben van een schema is een enorm hulpmiddel om fouten te verminderen en tijd te besparen bij het ophelderen van alle bekabeling.

De meeste verbindingen, met uitzondering van de Eeprom, kunnen worden gewijzigd afhankelijk van het uiteindelijke ontwerp van de behuizing, het is geen probleem om verbindingen naar de Arduino te wijzigen, maar de Arduino-code moet dienovereenkomstig worden gewijzigd.

Merk op dat er twee IConnect-structuren zijn, de ene analoog en de andere digitaal, elk voor een andere bedrijfsmodus.

Elke schakelaar die wordt gebruikt voor gebruikersbediening en interactie met het LCD-scherm heeft zijn eigen LED die oplicht wanneer de bedieningsknop kan worden ingedrukt.

Stap 5: Montagehandleiding

Introductie, schema en 16 stappen om de IC-Tester te monteren.

Genieten van

Stap 6: Codestroomschema

Vier bedieningsmodi zijn toegankelijk via de hoofdknoppen door op de selectieknop te drukken, of de omlaag-knop om naar de volgende modus te gaan.

1. Identificeer IC zal communiceren met de geïntegreerde schakeling om te testen en de EEPROM, aan het einde zullen we de naam van de geteste IC verkrijgen als deze wordt gevonden.

2. Analyseer IC met behulp van de IConnect om circuits te testen en de volledige pinstatus te verkrijgen.

3. View Data toont op het LCD-scherm alle opgeslagen data op de EEPROM.

4. Vervang IC zal via de IConnect alle gewenste ingangen naar het circuit sturen om een gedeeltelijke vervanging van een geïntegreerd circuit te bereiken.

Stap 7: Case-ontwerpen

Alle ontwerpen zijn gemaakt met Solid Works en kunnen worden gedownload voor modificatie en 3D-printen.

Stap 8: Bestanden

1. Solide werken

2. 3D-printen

3. Arduino-code (IC Truthtables binnenin)