Arduino齐纳二极管测试仪的制作
步骤1：齐纳二极管
齐纳二极管是一种特殊类型的二极管，主要用于参考电压元件或稳压器等电路。在正向电压方向上，i-v特性与通用二极管相同。电压降约为0.6v。反向偏置，存在电流急剧增加的点 - 击穿电压。该电压称为齐纳电压。此时，齐纳二极管直接连接到具有恒定电压输出的电源，将立即燃烧。这就是为什么通过齐纳二极管的电流必须受到电阻的限制。
i-v特性显示在图片上。每种类型的齐纳二极管都定义了指定的正确齐纳电压的电流值。 （通过增加电流可以稍微改变该电压）。功耗为250至500mw的二极管的典型电流为3至10ma，取决于电压值。
对于宽电流范围，击穿电压相对稳定，并且对于每个二极管而言典型且不同。其值可以从大约2v到超过100v。齐纳二极管主要用于实际常用电路，其电压低于50v。
步骤2：部件
二手零件清单：
okw外壳，壳型okw 9408331
hi-link ac/直流适配器220v/12v，2个
hi-link ac/dc适配器220v/5v，2个
ac/dc适配器220v/24v 150ma
arduino nano
电容器m1 2件，m33 1件
二极管1n4148 5件
ic1，lm317t，高压版
ic2，78l12
晶体管2n222 5pcs
继电器351，5v，4pcs
干簧继电器，5v
电阻器33r，470r，1k 4件，4.7k，10k，15k 2件
trimm3296w 100r，200r，500r 2件
螺丝接线端子
连接器molex 2pins
连接器molex 3pins
小型迷你主开关
led显示0-100 v，3线
电源插头
音频弹簧端子
微动开关和按钮
led 3mm绿色和红色，2个
保险丝0.5a和保险丝座5x20mm
小型仪器的主电源线
工具：
电钻
烙铁
热风枪
热熔胶枪
剥线钳和切割机
螺丝刀套件
钳子套件
万用表
详细零件清单如下：
步骤3：电路描述
电路描述参见附图：
左侧有高压部分。用于220v连接的接线端子和所有五个ac/dc适配器。适配器分四步提供测量电压 - 范围：12v，24v，36v，48v。
模块5va和5vb专用于mcu arduino nano和数字led电压表。模块12va提供第一个范围12v和模块12vb增加另一个12v到第二范围值24v。下一个模块24v再加24v，总电压为48v。最后一个24v模块内部是12v稳压电路，提供12v作为36v的第三个范围值。这个解决方案是必要的，因为电路板的尺寸不允许安装六个模块。
中间部分位于ic1 lm317。 ic1必须处于较高电压（50v）的版本。它作为恒流调节器电路连接，并在每个电压阶跃的整个范围内提供恒定电流。该电流在一个范围内稳定，但在每个步骤中不同。值可调，分别为20ma（12v），10ma（24v），7ma（36v），5ma（48v）。选择值作为250mw功率二极管的上限，它们足以用于更强大的二极管。
ic1的两侧都是继电器，将正确的电压阶跃连接到其输入端，右侧的微调电阻连接到它的输出。微调电阻器指定输出端的电流值，该电流通过电阻器r14馈送到测量的齐纳二极管。 arduino在此电阻上检查电流。分压器r1，r2减小r2上的电压采样并将其连接到模拟引脚a1。
模拟地gnd适用于所有电压适配器，数字电压表适配器和ic1。小心，还有另一个地面，数字为arduino及其适配器。 arduino及其模拟输入作为测量参考点需要数字地。
arduino数字输出d4至d7控制每一步的继电器，d8控制数字电压表和d9控制error以红色显示。如果在任何步骤中未检测到电流，则error led亮起。在这种情况下，齐纳二极管可以具有更高的齐纳电压作为48v，或者可能是有缺陷的（开路）。如果测量端子有短路，则error led不会被激活，检测到的电压非常小，低于1v。
我完成项目后我决定再加一个led - power，因为如果电压表是黑暗（关闭），仪器本身是打开还是关闭都不是很清楚。 led power与pcb外部的点之间的电阻器470串联连接，从start x3-1到zener x2-1。电阻器通过按钮安装在小板上。
第4步：构建
作为该项目的盒子，我使用了旧电子零件商店中的外壳okw。 okw仍然可以将此框作为shell类型的机箱使用。盒子不是很合适，因为它对于电路板来说太小了，但是盒子本身和pcb的一些升级允许将所有部件放在里面。 pcb采用eagle设计，最大尺寸为免费版本8x10cm。在第一时间看起来似乎不可能将所有组件放在船上，但最后我成功了。
箱子升级需要拆除里面的一些塑料部件并代表螺丝。零件升级需要修改数字电压表的塑料盒，并在错误和主电源连接器附近的两个角上做圆形切口。图片上可以看到升级。重要的是使电压表的窗口尽可能靠近盒子边缘。按钮start位于小板上，安装有金属角。
上盖的窗口和孔用于数字电压表，按钮，弹簧端子，led错误，led电源和usb arduino nano连接器。在下部有电源开关和电源插头入口的切口。数字电压表和电源开关通过热熔胶固定在适当位置。同样的方法是固定3mm led二极管指示灯。
测量二极管通过音频弹簧连接器连接，而不是非常典型。我正在寻找一些简单快速的连接。这个解决方案似乎是最好的解决方案。
焊接电路板上的所有元件后，我用热熔胶枪在底部隔离了两条220v轨道。从电路板通向电源开关和电源插头入口的电线通过热缩管隔离。仔细操作，不应有任何暴露的220v电线或铜轨道.pcb通过粘性橡胶垫片固定到位，防止其垂直移动。
在前面板上，粘性相纸上有标签打印。标签在paint中完成，这是windows 10附件中的工具。此工具适用于制作仪器标签，因为标签可以完全按照实际尺寸完成。
pcb由eagle免费软件设计。董事会是在jlcpcb公司订购的，价格合理。在家里没有任何理由这样做。我建议订购电路板，因此附上gerber拉链。文件。
步骤5：编程和设置。
arduino软件 - 附加了ino文件。我尝试记录代码的所有主要部分，并希望它比我的英语更容易理解。需要从代码中解释的是功能“服务”。它是服务模式，如果你是第一次切换它可以用来设置仪器。
读取当前“readcurrent”的功能被引入代码以防止意外的随机电流读取。在此功能中，读取完成十次，并从十个值中选择最大值。电流的最大值作为arduino的模拟输入的样本。
在维修模式下，您可以将四个可调电阻r4调整为r7。每个微调器负责一个电压范围内的电流。 r4为12v，r5为24v，r6为36v，r7为48v。在这种模式下，所提到的电压逐渐出现在输出端，并允许调节所需的电流值（20ma，10ma，7ma，5ma）。
要进入维修模式，请在2秒内打开仪器后按start 。第一步（12v）激活，error led闪烁一次。现在是时候调整电流了。如果调整了电流，再次按start键激活下一步（24v）。 error指示灯闪烁两次。使用start按钮以相同的方式重复后续步骤。通过start按钮退出服务模式。每次按下start的最佳时刻是指led error在一系列闪烁后变暗时的时间。
电流调节是通过连接任何齐纳二极管来实现的，其电压在中间范围附近，对于12v范围应该是6至7v二极管。该齐纳二极管必须与电流表或万用表串联。调整后的电流值不应精确，减去15％至正5％即可。
步骤6：结论
提出的arduino测量齐纳二极管的解决方案是全新的。还有一些缺点，如电源220v，led电压表和最大测量电压48v。在所提到的弱点中可以改进仪器。我原本打算用电池给它供电，但是用一个或多个升压电压转换器为arduino和相对较高的测量电压供电需要大电池，仪器尺寸会更大。
有很多非常好的元件测试仪在市场上。他们可以测试所有类型的晶体管，二极管，其他半导体和许多焊接元件，但由于电池电压较小，测量齐纳电压是有问题的。我希望，你喜欢我的项目，并会玩得很开心。
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i-v特性显示在图片上。每种类型的齐纳二极管都定义了指定的正确齐纳电压的电流值。 （通过增加电流可以稍微改变该电压）。功耗为250至500mw的二极管的典型电流为3至10ma，取决于电压值。
对于宽电流范围，击穿电压相对稳定，并且对于每个二极管而言典型且不同。其值可以从大约2v到超过100v。齐纳二极管主要用于实际常用电路，其电压低于50v。
步骤2：部件
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okw外壳，壳型okw 9408331
hi-link ac/直流适配器220v/12v，2个
hi-link ac/dc适配器220v/5v，2个
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arduino nano
电容器m1 2件，m33 1件
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ic2，78l12
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trimm3296w 100r，200r，500r 2件
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连接器molex 2pins
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led显示0-100 v，3线
电源插头
音频弹簧端子
微动开关和按钮
led 3mm绿色和红色，2个
保险丝0.5a和保险丝座5x20mm
小型仪器的主电源线
工具：
电钻
烙铁
热风枪
热熔胶枪
剥线钳和切割机
螺丝刀套件
钳子套件
万用表
详细零件清单如下：
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左侧有高压部分。用于220v连接的接线端子和所有五个ac/dc适配器。适配器分四步提供测量电压 - 范围：12v，24v，36v，48v。
模块5va和5vb专用于mcu arduino nano和数字led电压表。模块12va提供第一个范围12v和模块12vb增加另一个12v到第二范围值24v。下一个模块24v再加24v，总电压为48v。最后一个24v模块内部是12v稳压电路，提供12v作为36v的第三个范围值。这个解决方案是必要的，因为电路板的尺寸不允许安装六个模块。
中间部分位于ic1 lm317。 ic1必须处于较高电压（50v）的版本。它作为恒流调节器电路连接，并在每个电压阶跃的整个范围内提供恒定电流。该电流在一个范围内稳定，但在每个步骤中不同。值可调，分别为20ma（12v），10ma（24v），7ma（36v），5ma（48v）。选择值作为250mw功率二极管的上限，它们足以用于更强大的二极管。
ic1的两侧都是继电器，将正确的电压阶跃连接到其输入端，右侧的微调电阻连接到它的输出。微调电阻器指定输出端的电流值，该电流通过电阻器r14馈送到测量的齐纳二极管。 arduino在此电阻上检查电流。分压器r1，r2减小r2上的电压采样并将其连接到模拟引脚a1。
模拟地gnd适用于所有电压适配器，数字电压表适配器和ic1。小心，还有另一个地面，数字为arduino及其适配器。 arduino及其模拟输入作为测量参考点需要数字地。
arduino数字输出d4至d7控制每一步的继电器，d8控制数字电压表和d9控制error以红色显示。如果在任何步骤中未检测到电流，则error led亮起。在这种情况下，齐纳二极管可以具有更高的齐纳电压作为48v，或者可能是有缺陷的（开路）。如果测量端子有短路，则error led不会被激活，检测到的电压非常小，低于1v。
我完成项目后我决定再加一个led - power，因为如果电压表是黑暗（关闭），仪器本身是打开还是关闭都不是很清楚。 led power与pcb外部的点之间的电阻器470串联连接，从start x3-1到zener x2-1。电阻器通过按钮安装在小板上。
第4步：构建
作为该项目的盒子，我使用了旧电子零件商店中的外壳okw。 okw仍然可以将此框作为shell类型的机箱使用。盒子不是很合适，因为它对于电路板来说太小了，但是盒子本身和pcb的一些升级允许将所有部件放在里面。 pcb采用eagle设计，最大尺寸为免费版本8x10cm。在第一时间看起来似乎不可能将所有组件放在船上，但最后我成功了。
箱子升级需要拆除里面的一些塑料部件并代表螺丝。零件升级需要修改数字电压表的塑料盒，并在错误和主电源连接器附近的两个角上做圆形切口。图片上可以看到升级。重要的是使电压表的窗口尽可能靠近盒子边缘。按钮start位于小板上，安装有金属角。
上盖的窗口和孔用于数字电压表，按钮，弹簧端子，led错误，led电源和usb arduino nano连接器。在下部有电源开关和电源插头入口的切口。数字电压表和电源开关通过热熔胶固定在适当位置。同样的方法是固定3mm led二极管指示灯。
测量二极管通过音频弹簧连接器连接，而不是非常典型。我正在寻找一些简单快速的连接。这个解决方案似乎是最好的解决方案。
焊接电路板上的所有元件后，我用热熔胶枪在底部隔离了两条220v轨道。从电路板通向电源开关和电源插头入口的电线通过热缩管隔离。仔细操作，不应有任何暴露的220v电线或铜轨道.pcb通过粘性橡胶垫片固定到位，防止其垂直移动。
在前面板上，粘性相纸上有标签打印。标签在paint中完成，这是windows 10附件中的工具。此工具适用于制作仪器标签，因为标签可以完全按照实际尺寸完成。
pcb由eagle免费软件设计。董事会是在jlcpcb公司订购的，价格合理。在家里没有任何理由这样做。我建议订购电路板，因此附上gerber拉链。文件。
步骤5：编程和设置。
arduino软件 - 附加了ino文件。我尝试记录代码的所有主要部分，并希望它比我的英语更容易理解。需要从代码中解释的是功能“服务”。它是服务模式，如果你是第一次切换它可以用来设置仪器。
读取当前“readcurrent”的功能被引入代码以防止意外的随机电流读取。在此功能中，读取完成十次，并从十个值中选择最大值。电流的最大值作为arduino的模拟输入的样本。
在维修模式下，您可以将四个可调电阻r4调整为r7。每个微调器负责一个电压范围内的电流。 r4为12v，r5为24v，r6为36v，r7为48v。在这种模式下，所提到的电压逐渐出现在输出端，并允许调节所需的电流值（20ma，10ma，7ma，5ma）。
要进入维修模式，请在2秒内打开仪器后按start 。第一步（12v）激活，error led闪烁一次。现在是时候调整电流了。如果调整了电流，再次按start键激活下一步（24v）。 error指示灯闪烁两次。使用start按钮以相同的方式重复后续步骤。通过start按钮退出服务模式。每次按下start的最佳时刻是指led error在一系列闪烁后变暗时的时间。
电流调节是通过连接任何齐纳二极管来实现的，其电压在中间范围附近，对于12v范围应该是6至7v二极管。该齐纳二极管必须与电流表或万用表串联。调整后的电流值不应精确，减去15％至正5％即可。
步骤6：结论
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有很多非常好的元件测试仪在市场上。他们可以测试所有类型的晶体管，二极管，其他半导体和许多焊接元件，但由于电池电压较小，测量齐纳电压是有问题的。我希望，你喜欢我的项目，并会玩得很开心。
浅析中间继电器的作用和接触器的区别
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TM87PS38N微处理器各引脚功能及电压
电子设计中EMC的设计要点
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