Osciloskop z monitoru počítače doma. Domácí digitální osciloskop na arduinu a mikrokontroléru vlastníma rukama Domácí osciloskop a desky plošných spojů

Osciloskop je zařízení, které pomáhá vidět dynamiku oscilací. S jeho pomocí můžete diagnostikovat různé poruchy a získat potřebná data v radioelektronice. V minulosti se používaly tranzistorové osciloskopy. Jednalo se o velmi objemná zařízení, která byla připojena výhradně k vestavěné nebo speciálně navržené obrazovce.

Dnes jsou zařízení pro snímání hlavní frekvence, amplitudových charakteristik a průběhů pohodlná, přenosná a kompaktnější zařízení. Často se provádějí jako samostatný set-top box, který se připojuje k počítači. Tento manévr vám umožní vyjmout monitor z obalu, čímž se výrazně sníží náklady na vybavení.

Jak vypadá klasické zařízení se můžete podívat na fotografii osciloskopu v libovolném vyhledávači. Doma můžete toto zařízení namontovat také pomocí levných rádiových komponentů a pouzder z jiného zařízení pro reprezentativnější vzhled.

Jak mohu získat osciloskop

Vybavení lze získat několika způsoby a vše závisí pouze na množství peněz, které lze na pořízení vybavení nebo dílů vynaložit.

• Kupte si hotové zařízení ve specializovaném obchodě nebo si jej objednejte online;
• Chcete-li koupit konstruktor, například sady rádiových komponentů, pouzdra, které se prodávají na čínských stránkách, jsou nyní velmi populární;
• Nezávisle sestavte plnohodnotné přenosné zařízení;
• Připojte pouze předponu a sondu a zorganizujte připojení k osobnímu počítači.

Tyto možnosti jsou uvedeny v pořadí podle klesající ceny zařízení. Nejdražší bude nákup hotového osciloskopu, protože je již dodán a funkční jednotka se všemi potřebnými funkcemi a nastaveními a v případě nesprávné obsluhy se můžete obrátit na prodejní centrum.

Návrhář obsahuje jednoduchý obvod osciloskopu pro kutily a cena je snížena tím, že se platí pouze náklady na rádiové komponenty. V této kategorii je také nutné rozlišovat dražší a jednodušší modely z hlediska konfigurace a funkčnosti.

Sestavení zařízení sami podle dostupných schémat a rádiových komponent zakoupených na různých místech nemusí být vždy levnější než pořízení návrháře, proto je nutné nejprve vyhodnotit náklady na nápad, jeho opodstatnění.

Nejlevnější způsob, jak získat osciloskop, je připájet k němu pouze předponu. Pro obrazovku použijte monitor počítače a programy pro zachycení a transformaci přijímaných signálů lze stáhnout z různých zdrojů.

Výrobce osciloskopu: Model DSO138

Čínští výrobci byli vždy známí svou schopností vytvářet elektroniku pro profesionální potřeby s velmi omezenou funkčností a za poměrně málo peněz.

Na jednu stranu taková zařízení nejsou schopna plně uspokojit řadu potřeb člověka zabývajícího se radioelektronikou profesionálním způsobem, ale začátečníkům a milovníkům takových „hraček“ bude více než dost.

Jedním z nejpopulárnějších modelů čínské výroby, jako je návrhář osciloskopu, je DSO138. Za prvé, toto zařízení má nízkou cenu a je dodáváno se všemi potřebnými díly a pokyny, takže by neměly být žádné otázky o tom, jak vyrobit osciloskop vlastníma rukama pomocí dokumentace obsažené v sadě.

Před instalací se musíte seznámit s obsahem balení: deska, obrazovka, sonda, všechny potřebné rádiové komponenty, montážní návod a schéma zapojení.

Práci usnadňuje přítomnost odpovídajících značek na téměř všech detailech a samotné desce, což skutečně promění proces v sestavení dětské stavebnice dospělým. Na schématech a návodech jsou všechna potřebná data jasně viditelná a můžete je zjistit, aniž byste znali cizí jazyk.

Výstupem by mělo být zařízení s následujícími vlastnostmi:

• Vstupní napětí: DC 9V;
• Maximální vstupní napětí: 50 Vpp (sonda 1:1)
• Spotřeba proudu 120 mA;
• Šířka pásma signálu: 0-200KHz;
• Citlivost: elektronické předpětí s možností vertikálního nastavení 10mV/div - 5V/Div (1 - 2 - 5);
• Diskrétní frekvence: 1 Msps;
• Vstupní odpor: 1 MΩ;
• Časový interval: 10us / Div - 50s / Div (1 - 2 - 5);
• Přesnost měření: 12 bitů.

Pokyny krok za krokem pro sestavení konstruktoru DSO138

Měli byste podrobněji zvážit podrobné pokyny pro výrobu osciloskopu této značky, protože ostatní modely jsou sestaveny stejným způsobem.

Je třeba poznamenat, že v tomto modelu je deska dodávána s připájeným 32bitovým mikrokontrolérem Cortex™ na jádře M3. Pracuje se dvěma 12bitovými vstupy s charakteristikou 1 μs a pracuje v maximálním frekvenčním rozsahu až 72 MHz. Tím, že je toto zařízení již namontováno, je tento úkol poněkud jednodušší.

Krok 1. Nejpohodlnější je zahájit instalaci s komponentami smd. Při práci s páječkou a deskou je nutné vzít v úvahu pravidla: nepřehřívat, nedržet déle než 2 s, neuzavírat různé části a dráhy dohromady, používat pájecí pastu a pájku.

Krok 2. Připájejte kondenzátory, tlumivky a odpory: je třeba vložit určenou část na místo, které je pro ni na desce určeno, odříznout přebytečnou délku nohy a připájet ji na desce. Hlavní věcí je nezaměnit polaritu kondenzátorů a neuzavírat sousední dráhy páječkou nebo pájkou.

Krok 3. Namontujeme zbývající části: spínače a konektory, tlačítka, LED, křemen. Zvláštní pozornost by měla být věnována straně diod a tranzistorů. Křemen má ve své struktuře kov, takže je třeba zajistit, aby se jeho povrch nedotýkal přímo drah desky nebo se starat o dielektrické obložení.

Krok 4. K desce displeje jsou připájeny 3 konektory. Po dokončení manipulace s páječkou je třeba desku opláchnout alkoholem bez pomocných prostředků - žádná vata, disky nebo ubrousky.

Krok 5. Osušte desku a zkontrolujte, jak dobře bylo pájení provedeno. Před připojením stínění je třeba k desce připájet dva propojky. V tom se budou hodit stávající nakousnuté závěry dílů.

Krok 6. Chcete-li zkontrolovat provoz, musíte zapnout zařízení v síti s proudem 200 mA a napětím 9 V.

Kontrola spočívá v přebírání ukazatelů z:

• Konektor 9 V;
• Referenční bod 3,3 V.

Pokud všechny parametry odpovídají požadovaným hodnotám, je třeba odpojit zařízení od napájení a nainstalovat propojku JP4.

Krok 7. Vložte displej do 3 dostupných konektorů. Ke vstupu musíte připojit sondu pro osciloskop, zapnout napájení vlastníma rukama.

Výsledkem správné instalace a montáže bude zobrazení na displeji jeho čísla, typu firmwaru, jeho verze a webových stránek vývojáře. Po několika sekundách bude možné pozorovat sinusové vlny a stupnici s vypnutou sondou.

Předpona počítače

Při sestavování tohoto jednoduchého zařízení budete potřebovat minimální počet dílů, znalostí a dovedností. Schéma zapojení je velmi jednoduché, kromě toho, že pro sestavení zařízení budete muset desku vyrobit sami.

Rozměry nástavce na osciloskop pro kutily budou přibližně stejné jako krabička od sirek nebo o něco větší, proto je nejlepší použít plastovou nádobku nebo krabičku na baterie této velikosti.

Po umístění sestaveného zařízení s hotovými výstupy do něj můžete začít organizovat práci s monitorem počítače. Chcete-li to provést, stáhněte si programy Osciloskop a Soundcard Oscilloscope. Můžete otestovat jejich práci a vybrat si tu, která se vám nejvíce líbí.

Připojený mikrofon bude také schopen přenášet zvukové vlny do připojeného oscilátoru, program bude změny reflektovat. Takový set-top box se připojuje k mikrofonnímu nebo linkovému vstupu a nevyžaduje žádné další ovladače.

DIY foto osciloskopu

Digitální osciloskopy používají nadšenci elektroniky a jsou jednou z běžných věcí, které se nacházejí na jejich stolech. Nákup hotového řešení ale může stát pěkný peníz, a tak jsem se rozhodl, že si svůj osciloskop postavím vlastníma rukama. Tento základní projekt vám pomůže zlepšit vaše dovednosti a nakonec budete mít svůj vlastní DIY gadget, který vám usnadní život.

Arduino je úžasná věc, která běží na 8bitových mikrokontrolérech, které mají digitální výstupy, SPI, I2S linky, sériovou komunikaci, ADC atd. Takže použití Arduina v tomto projektu je dobrý nápad.

Krok 1: Požadované materiály

Chtěl jsem, aby bylo vše jednoduché a levné, takže budete potřebovat:

• Notebook x1
• Arduino x 1 (UNO, PRO MINI, NANO - všechny kromě MEGA budou stačit)
• Kabely se zástrčkami x 2
• Vývojová deska x 1
• Krokosvorky x 2
• 3,5 mm jack kabel samec-samec x 1
• Zdroj zvukového nebo jiného signálu, jehož tvar chcete vidět

Krok 2: Kód a program osciloskopu

Po připojení do něj stačí nahrát kód ze zip archivu. Tento kód jednoduše přečte napětí na analogových pinech A0-A5 nebo A7 Arduina (v závislosti na vaší desce) a poté je převede na hodnotu v rozsahu od 0 do 1023. Tato hodnota je poté odeslána do počítače přes USB port. .

Piny A0-A5 nebo A7 (v závislosti na vaší desce) fungují jako 6 nebo 8 kanálů osciloskopu, ale software vám umožňuje zobrazit pouze tři kanály najednou.

Po otevření programu osciloskopu po načtení náčrtu vyberte požadovanou přenosovou rychlost (přenosovou rychlost) a COM port a poté otevřete kanály.

Program osciloskopu je navržen tak, aby přebíral hodnoty z Arduina a vykresloval je přidáním hodnot do řádku, což vám poskytne pěkné grafy průběhu, stejně jako na osciloskopu.

Soubory

Krok 3: Princip činnosti

1. Připojte Arduino
2. Stáhněte si kód
3. Protáhněte signál přes piny A0 - A5 nebo A7 (v závislosti na vaší desce). Zvolil jsem signál přicházející z mého telefonu přes konektor. Jeden konec drátu byl připojen k telefonu a na druhém konci jsem připojil zem k GND Arduina a druhý aligátor byl připojen k jednomu z audio kanálů. (v mém případě pravý kanál zvukového signálu).
4. Otevřete software osciloskopu
5. Vyberte COM port a přenosovou rychlost
6. Otevřete kanály a máte hotovo!

Krok 4: Funkce

• Rozlišení osciloskopu: Přibližně 0,0049 V (4,9 mV)
• Obnovovací frekvence: 1 kHz
• Převodový kurz: 115200
• Rozsah napětí: 0-5 Voltů
• Dokáže zobrazit 3 kanály současně

Poznámka: Nepřekračujte limit 5 voltů na vašem osciloskopu, jinak byste své Arduino usmažili.

Omezení:

1. Napětí nesmí být překročeno, pohybuje se v rozmezí 0-5 Voltů
2. Jakýkoli signál nad 1 kHz nebude Arduino vidět, nebo bude definován jako nesmyslné hodnoty (šum)
3. Nezkoušejte měřit AC signály, protože analogové piny k tomu nejsou určeny a nakonec buď poškodíte Arduino, nebo detekujete kladnou polovinu.

Krok 5: Vše je připraveno!

Takže si myslím, že bylo docela snadné vytvořit si vlastní osciloskop s Arduinem. Doufám, že jste si to užili.

Protože ADC integrovaný do mikrokontroléru je poměrně pomalý, bylo rozhodnuto použít externí vysokorychlostní AD9280 ADC. Displej používá WG12864A (128*64). Firmware je napsán v C v kompilátoru MikroC pro pro AVR 5.60.

Specifikace osciloskopu:

Vstupní impedance 100 kOhm;

Maximální vzorkovací frekvence 9 MHz;

Minimální frekvence 25 Hz;

Maximální frekvence 500 kHz;

Minimální napětí +/- 0,25V;

Maximální napětí +/- 25 V;

Napájecí napětí 9 V;

Na pravé straně obrazovky je zobrazena hodnota amplitudy napětí, efektivní hodnota napětí, frekvence v kHz, typ synchronizace a dělič. ATMEGA32 pracuje na zvýšené frekvenci 26,601712 MHz. Výpadkový křemen l s dandym. Pro stabilní provoz je ATMEGA32 napájen zvýšeným napětím 5,4 V. K tomu je stabilizátor připojen k záporné svorce a 7805 připájené 2 Schottkyho diody každá s úbytkem 0,2 V. Pokud ATMEGA32 nebude pracovat stabilně na 26,601712 MHz, můžete dát 20 MHz krystal nebo dát externí 32 MHz oscilátor. Na jiných frekvencích než 26,601712 MHz je potřeba změnit frekvenci v nastavení projektu a vybrat jiné konstanty pro výpočet frekvence. Stabilizátor 7805 musí být umístěn na chladiči. Používá se jako vstup h zvuk 3,5 mm. Čip ICL7660 je záporný Potřebné napětí -5,4V k napájení operačního zesilovače a posunutí střídavého signálu do kladného rozsahu. Jako operační zesilovač jsem použil LM358., napájel ho napětím 6,5V ze zenerovy diody . LM358 silně zkreslující Ne signál na frekvencích nad 20 Na Hz. Na fotografii jsou vidět obdélníkové pulsy na vysokých frekvencích.

Operační zesilovač musí být používán s frekvencí 10 MHz. Možná bude stačit lm833. Pokud je operační zesilovač typu rail-to-rail, můžete jej napájet z 5,4 V. Například MCP6H92.

Rozsahy se přepínají třípolohovým přepínačem - 1:1 (25 V); 1:4 (10V); 1:10 (2,5 V).

K ovládání osciloskopu se používá 5 kláves. Tlačítka nahoru/dolů se používají k nastavení rozmítání amplitudy. Tlačítka doleva/doprava slouží ke změně frekvence vibracíÓ rockové ADC. Středová klávesa slouží ke vstupu do menu. V prvním odstavci volí typ zobrazení oscilogramu: po bodech nebo po čarách. Ve druhém odstavci je dělič nastaven v závislosti na přepínači rozsahu napětí. Je to nutné pro správné zobrazení napětí. Ve třetím odstavci je vybrán typ synchronizace: na maximum , při pádu fronty, přechod přes nulu.

Pro nastavení osciloskopu je potřeba nastavit požadovaný kontrast displeje pomocí proměnného rezistoru a po zvýšení amplitudových rámců nastavit řádek na nulu (bez vstupního signálu). Na fotografii je osciloskop se starým zapojením.

Schéma a pečeť aktualizované verze V2

Schéma a tisky aktualizace V3

Technologie nestojí na místě a držet s nimi krok není vždy snadné. Jsou zde nové položky, kterým bych rád porozuměl podrobněji. To platí zejména o různých, které umožňují sestavit téměř každé jednoduché zařízení krok za krokem. Nyní jsou mezi nimi desky Arduino s jejich klony a čínské mikroprocesorové počítače a hotová řešení, která již přicházejí se softwarem na palubě.

Chcete-li však pracovat se všemi výše uvedenými zajímavými novými produkty a také opravovat digitální zařízení, potřebujete drahý vysoce přesný nástroj. Mezi takové vybavení patří osciloskop, který umožňuje číst frekvenční odečty a provádět diagnostiku. Jeho cena je často poměrně vysoká a začínající experimentátoři si nemohou dovolit tak drahý nákup. Zde přichází k záchraně řešení, které se objevilo na mnoha amatérských rádiových fórech téměř okamžitě po objevení tabletů v systému Android. Jeho podstatou je vyrobit osciloskop z tabletu s minimálními náklady, bez jakýchkoliv úprav nebo úprav vašeho gadgetu a také eliminovat riziko jeho poškození.

Co je osciloskop

Osciloskop - jako zařízení pro měření a sledování kolísání frekvence v elektrické síti - je znám již od poloviny minulého století. Těmito zařízeními jsou vybaveny všechny výukové a odborné laboratoře, neboť pouze s jejich pomocí je možné odhalit některé poruchy nebo doladit zařízení. Může zobrazovat informace jak na obrazovce, tak na papírové pásce. Odečty umožňují vidět tvar signálu, vypočítat jeho frekvenci a intenzitu a v důsledku toho určit zdroj jeho výskytu. Moderní osciloskopy umožňují kreslit trojrozměrné grafy barevné frekvence. Dnes se zaměříme na jednoduchou verzi standardního dvoukanálového osciloskopu a implementujeme ji pomocí předpony smartphonu nebo tabletu a odpovídajícího softwaru.

Nejjednodušší způsob, jak vytvořit kapesní osciloskop

Pokud je naměřená frekvence v rozsahu frekvencí slyšitelných pro lidské ucho a úroveň signálu nepřesahuje standardní úroveň mikrofonu, můžete si osciloskop sestavit z tabletu Android vlastníma rukama bez dalších modulů. K tomu stačí rozebrat jakýkoli headset, který musí mít mikrofon. Pokud neexistuje vhodná náhlavní souprava, budete si muset koupit 3,5 mm audio konektor se čtyřmi kolíky. Před pájením sond zkontrolujte pinout konektoru vašeho gadgetu, protože existují dva typy. Sondy musí být připojeny ke kolíkům odpovídajícím připojení mikrofonu na vašem zařízení.

Dále byste si měli stáhnout software z „Marketu“, který dokáže změřit frekvenci na mikrofonním vstupu a na základě přijatého signálu nakreslit graf. Takových možností je poměrně dost. Bude-li si tedy přát, bude z čeho vybírat. Jak již bylo zmíněno dříve, nebyla potřeba žádná úprava tabletu. Osciloskop bude připraven, jakmile bude aplikace zkalibrována.

Výhody a nevýhody výše uvedeného schématu

Výhody takového řešení lze rozhodně přičíst jednoduchosti a nízké ceně montáže. Starý headset nebo jeden nový jack nestojí téměř nic a zabere to jen pár minut.

Toto schéma má však řadu významných nevýhod, jmenovitě:

• Malý rozsah měřených frekvencí (v závislosti na kvalitě zvukové cesty gadgetu se pohybuje od 30 Hz do 15 kHz).
• Nedostatek ochrany pro tablet nebo smartphone (pokud náhodou připojíte sondy k částem obvodu se zvýšeným napětím, můžete v nejlepším případě spálit čip zodpovědný za zpracování zvukového signálu na vašem gadgetu a v nejhorším případě zcela deaktivovat smartphone nebo tablet).
• Na velmi levných zařízeních je výrazná chyba v měření signálu, dosahující 10-15 procent. Pro dolaďovací zařízení je takový údaj nepřijatelný.

Realizace ochran, stínění signálu a redukce chyb

Pro částečnou ochranu vašeho zařízení před případným selháním a také pro stabilizaci signálu a rozšíření rozsahu vstupního napětí můžete použít jednoduchý osciloskopový obvod pro tablet, který se již dlouhou dobu úspěšně používá pro sestavování zařízení pro počítač. čas. Využívá levné součástky včetně zenerových diod KS119A a dvou odporů 10 a 100 kOhm. Zenerovy diody a první rezistor jsou zapojeny paralelně a druhý, výkonnější rezistor je použit na vstupu obvodu, aby se rozšířil maximální možný rozsah napětí. V důsledku toho zmizí velké množství rušení a napětí stoupne na 12 V.

Samozřejmě je třeba mít na paměti, že osciloskop z tabletu pracuje především se zvukovými impulsy. Proto se vyplatí postarat se o kvalitní stínění jak samotného obvodu, tak i sond. Pokud chcete, podrobné pokyny pro sestavení tohoto obvodu lze nalézt na jednom z tematických fór.

Software

Pro práci s takovým schématem je nutný program, který umí kreslit grafy na základě příchozího zvukového signálu. Najít ho na „Tržišti“ je snadné, možností je mnoho. Téměř všechny zahrnují dodatečnou kalibraci, takže můžete dosáhnout nejvyšší možné přesnosti a vyrobit si z tabletu profesionální osciloskop. Jinak tyto programy plní v podstatě stejný úkol, takže konečný výběr závisí na požadované funkčnosti a snadném použití.

Domácí set-top box s modulem Bluetooth

Pokud je vyžadován širší frekvenční rozsah, výše uvedená možnost nebude fungovat. Zde přichází na pomoc nová možnost - samostatný gadget, kterým je set-top box s analogově-digitálním převodníkem, který poskytuje digitální přenos signálu. V tomto případě již není zapojena zvuková cesta smartphonu nebo tabletu, což znamená, že lze dosáhnout vyšší přesnosti měření. Ve skutečnosti jsou v této fázi pouze přenosným displejem a všechny informace shromažďuje samostatné zařízení.

Osciloskop si můžete sestavit z tabletu Android s bezdrátovým modulem sami. V síti je příklad, kdy bylo podobné zařízení implementováno již v roce 2010 pomocí dvoukanálového analogově-digitálního převodníku vytvořeného na bázi mikrokontroléru PIC33FJ16GS504 a jako vysílač signálu sloužil modul LMX9838 Bluetooth. Zařízení se ukázalo být docela funkční, ale obtížné sestavit, takže pro začátečníky bude nemožné jej vyrobit. Ale pokud chcete, najít podobný projekt na stejných amatérských rádiových fórech není problém.

Hotové možnosti pro set-top boxy s Bluetooth

Inženýři nespí a kromě ručních prací se v obchodech objevuje stále více set-top boxů, které plní funkci osciloskopu a přenášejí signál přes Bluetooth do chytrého telefonu nebo tabletu. Osciloskop připojený k tabletu připojenému přes Bluetooth má často následující hlavní charakteristiky:

• Mez naměřené frekvence: 1 MHz.
• Napětí sondy: až 10 V.
• Akční rádius: cca 10 m.

Tyto vlastnosti jsou pro domácí použití zcela dostačující, a přesto se v profesionálních činnostech občas vyskytnou případy, kdy tento rozsah velmi chybí a implementovat větší s pomalým protokolem Bluetooth je prostě nereálné. Jaké je v této situaci východisko?

Wi-Fi osciloskopy

Tato možnost přenosu dat výrazně rozšiřuje možnosti měřicího zařízení. Nyní trh s osciloskopy s tímto typem výměny informací mezi set-top boxem a tabletem díky jeho poptávce nabírá na síle. Takové osciloskopy jsou téměř stejně dobré jako profesionální, protože bez zpoždění předávají naměřené informace do tabletu, který je okamžitě zobrazí jako graf na obrazovce.

Správa se provádí pomocí jednoduchých, intuitivních menu, které kopírují prvky nastavení běžných laboratorních přístrojů. Takové vybavení navíc umožňuje nahrávat nebo vysílat v reálném čase vše, co se děje na obrazovce, což může být nepostradatelný nástroj, pokud potřebujete požádat o radu zkušenějšího mistra sídlícího jinde.

Vlastnosti osciloskopu pro set-top box s Wi-Fi připojením se oproti předchozím možnostem několikanásobně zvětšují. Takové osciloskopy mají rozsah měření až 50 MHz, přičemž je lze upravovat pomocí různých adaptérů. Často jsou vybaveny bateriemi pro autonomní napájení, aby se pracoviště co nejvíce odlehčilo od zbytečných drátů.

Domácí verze moderních nástavců osciloskopu

Na fórech se samozřejmě množí nejrůznější nápady, s jejichž pomocí se nadšenci snaží splnit si svůj dávný sen – samostatně sestavit osciloskop z tabletu Android s kanálem Wi-Fi. Některé modely jsou úspěšné, jiné ne. Je na vás, abyste se rozhodli, zda zkusíte štěstí také a ušetříte pár dolarů tím, že si zařízení sami sestavíte, nebo si koupíte hotovou verzi. Pokud si nejste jisti svými schopnostmi, je lepší neriskovat, abyste později nelitovali vyhozených prostředků.

Jinak - vítejte v jedné z komunit radioamatérů, ve které vám mohou dobře poradit. Možná si později podle vašeho schématu sestaví začátečníci svůj první osciloskop ve svém životě.

Software pro set-top box

Často se set-top boxy spolu se zakoupenými osciloskopy dodávají s diskem s programem, který si můžete nainstalovat do svého tabletu nebo chytrého telefonu. Pokud v sadě takový disk není, pečlivě si prostudujte pokyny k zařízení - pravděpodobně obsahuje názvy programů kompatibilních se set-top boxem a umístěných v obchodě aplikací.

Některá z těchto zařízení mohou také fungovat nejen se zařízeními s operačním systémem Android, ale také s dražšími zařízeními Apple. V tomto případě bude program určitě v AppStore, protože neexistuje žádná jiná možnost instalace. Po vyrobení osciloskopu z tabletu nezapomeňte zkontrolovat přesnost odečtů a v případě potřeby zkalibrovat zařízení.

USB osciloskopy

Pokud nemáte přenosné zařízení, jako je tablet, ale máte notebook nebo počítač, nebojte se. Dá se z nich vyrobit i krásná Nejjednodušší varianta je připojit sondy k mikrofonnímu vstupu počítače stejným způsobem, jak je popsáno na začátku článku.

Vzhledem ke svým omezením však tato možnost není pro každého. V tomto případě lze použít USB osciloskop, který poskytne stejný výkon jako set-top box s přenosem signálu přes Wi-Fi. Stojí za zmínku, že taková zařízení někdy fungují s některými tablety, které podporují technologii pro připojení externích zařízení OTG. Samozřejmě se snaží vyrobit i USB osciloskop svépomocí, a to celkem úspěšně. Tomuto řemeslu se alespoň věnuje velké množství témat na fórech.

Specifikace měřícího přístroje:

• osciloskop:
  • 2 analogové kanály;
  • 8 digitálních kanálů;
  • analogová šířka pásma - 318 kHz;
  • maximální vzorkovací frekvence - 2 Msps;
  • rozlišení - 8 bitů;
  • analogová synchronizace a externí digitální synchronizace;
  • vertikální a horizontální kurzory;
  • vstupní odpor - 1 MOhm;
  • velikost vyrovnávací paměti pro každý kanál - 256;
  • maximální vstupní napětí - ±10 V;
• generátor libovolného tvaru vlny:
  • 1 analogový kanál;
  • maximální rychlost konverze - 1 Msps;
  • analogová šířka pásma - 66 kHz;
  • rozlišení - 8 bitů;
  • nízká výstupní impedance;
  • velikost vyrovnávací paměti - 256;
  • maximální výstupní napětí - ±2 V.

Schematické schéma zařízení

Vstupní analogové kanály osciloskopu, výstupní kanál generátoru signálu jsou vytvořeny na nízkovýkonovém operačním zesilovači JFET TL064. Na stejném operačním zesilovači je vytvořen zdroj referenčního napětí pro vestavěný analogově-digitální převodník mikrokontroléru.

Zařízení přijímá napájení z rozhraní USB, můžete však použít externí zdroj napětí 5 V, ale měli byste být opatrní a vyloučit možnost současného připojení externího zdroje a rozhraní USB. Napájecí napětí mikrokontroléru je 3,3 V, k tomuto účelu je instalován regulátor napětí 3,3 V AP7333. K napájení ovladače displeje je také potřeba 3,3 V.

Pro napájení operačních zesilovačů je zapotřebí bipolární zdroj napětí + 5 V a -5 V. Pro získání záporného napětí -5 V je instalován integrovaný DC / DC měnič TPS60403 (nabíjecí pumpa).

Zdroj hodin pro mikrokontrolér je externí 16 MHz quartzový rezonátor.

Správa, navigace v menu, nastavení parametrů se provádí pomocí klávesnice K1-K4.

Pro programování (stejně jako pro ladění softwaru) mikrokontrolér používá 2vodičové rozhraní PDI. Toto rozhraní podporuje vysokorychlostní programování všech energeticky nezávislých paměťových prostorů, vč. Flash paměť, EEPOM, pojistkové bity, zamykací bity a kód uživatelského podpisu. Programování se provádí přístupem k řadiči trvalé paměti (řadič NVM) a prováděním příkazů řadičem NVM.

Vzhled desky plošných spojů

Ukázka činnosti zařízení