正点原子DS100拆解全过程-硬件工程师必备

嵌入式示波器拆解

良知犹存

关注

发布时间: 2021-02-08

丨

阅读: 487

# 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。

<br>

# 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。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204224011131.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

**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**

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204224653414.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

### 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。**

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205160510134.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

<br>

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**。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204225413333.png)

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205173842586.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

<br>

## 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：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205160954837.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

接下来给大家分析介绍一下主板的电路元器件：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205160937798.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 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。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204224852290.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

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：**

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204215624902.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 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

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205170704140.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 屏幕
3.5寸普通屏幕，分辨率是480*320

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204204128636.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 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.

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205170543646.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

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。
![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204220236603.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

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

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210204222140660.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 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。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/2021020517015934.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

**类似参考电路：**
74HC4053 三路二选一模拟开关

![](https://img-blog.csdnimg.cn/2021020422344376.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 信号继电器
HFD4/3-S 超小型信号继电器

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205170030486.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

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：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205165609893.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

typeC接口、电池接口：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210205165848616.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5bjYzMTU3OTc0MQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
# 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。

原创作品，未经权利人授权禁止转载。详情见转载须知。举报文章

良知犹存

关注

登录后可评论，请登录或注册