घर पर कंप्यूटर मॉनीटर से ऑसिलोस्कोप। अपने हाथों से आर्डिनो और माइक्रोकंट्रोलर पर घर का बना डिजिटल ऑसिलोस्कोप घर का बना ऑसिलोस्कोप और मुद्रित सर्किट बोर्ड

एक आस्टसीलस्कप एक उपकरण है जो दोलनों की गतिशीलता को देखने में मदद करता है। इसकी मदद से, आप विभिन्न ब्रेकडाउन का निदान कर सकते हैं और रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में आवश्यक डेटा प्राप्त कर सकते हैं। अतीत में, ट्रांजिस्टरकृत ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जाता था। ये बहुत भारी उपकरण थे जो विशेष रूप से एक अंतर्निर्मित या विशेष रूप से डिज़ाइन की गई स्क्रीन से जुड़े थे।

आज, मुख्य आवृत्ति, आयाम विशेषताओं और तरंगों को लेने के लिए उपकरण सुविधाजनक, पोर्टेबल और अधिक कॉम्पैक्ट डिवाइस हैं। अक्सर उन्हें एक अलग सेट-टॉप बॉक्स के रूप में प्रदर्शित किया जाता है जो कंप्यूटर से जुड़ता है। यह पैंतरेबाज़ी आपको पैकेज से मॉनिटर को हटाने की अनुमति देती है, जिससे उपकरणों की लागत में काफी कमी आती है।

आप किसी भी खोज इंजन में आस्टसीलस्कप की तस्वीर देखकर देख सकते हैं कि क्लासिक डिवाइस कैसा दिखता है। घर पर, आप अधिक प्रस्तुत करने योग्य रूप के लिए सस्ते रेडियो घटकों और अन्य उपकरणों के मामलों का उपयोग करके इस उपकरण को माउंट कर सकते हैं।

मैं एक आस्टसीलस्कप कैसे प्राप्त कर सकता हूं

उपकरण कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है और यह सब पूरी तरह से उस राशि पर निर्भर करता है जो उपकरण या भागों को प्राप्त करने पर खर्च किया जा सकता है।

• किसी विशेष स्टोर में तैयार डिवाइस खरीदें या इसे ऑनलाइन ऑर्डर करें;
• कंस्ट्रक्टर खरीदने के लिए, उदाहरण के लिए, रेडियो घटकों के सेट, केस, जो चीनी साइटों पर बेचे जाते हैं, अब बहुत लोकप्रिय हैं;
• एक पूर्ण पोर्टेबल डिवाइस को स्वतंत्र रूप से इकट्ठा करें;
• केवल उपसर्ग और जांच माउंट करें, और व्यक्तिगत कंप्यूटर से कनेक्शन व्यवस्थित करें।

उपकरण की घटती लागत के क्रम में इन विकल्पों को सूचीबद्ध किया गया है। एक तैयार आस्टसीलस्कप खरीदना सबसे अधिक खर्च होगा, क्योंकि यह पहले से ही वितरित और सभी आवश्यक कार्यों और सेटिंग्स के साथ काम कर रहा है, और गलत संचालन के मामले में, आप बिक्री केंद्र से संपर्क कर सकते हैं।

डिज़ाइनर में एक सरल डू-इट-ही-ऑसिलोस्कोप सर्किट शामिल है, और कीमत केवल रेडियो घटकों की लागत का भुगतान करके कम की जाती है। इस श्रेणी में, कॉन्फ़िगरेशन और कार्यक्षमता के संदर्भ में अधिक महंगे और सरल मॉडल के बीच अंतर करना भी आवश्यक है।

उपलब्ध योजनाओं और विभिन्न बिंदुओं पर खरीदे गए रेडियो घटकों के अनुसार डिवाइस को स्वयं इकट्ठा करना हमेशा एक डिजाइनर को प्राप्त करने से सस्ता नहीं हो सकता है, इसलिए, पहले विचार की लागत, उसके औचित्य का मूल्यांकन करना आवश्यक है।

एक आस्टसीलस्कप प्राप्त करने का सबसे सस्ता तरीका केवल इसके उपसर्ग को मिलाप करना है। स्क्रीन के लिए, कंप्यूटर मॉनीटर का उपयोग करें, और प्राप्त संकेतों को कैप्चर करने और बदलने के लिए प्रोग्राम विभिन्न स्रोतों से डाउनलोड किए जा सकते हैं।

ऑसिलोस्कोप बिल्डर: मॉडल DSO138

चीनी निर्माता हमेशा पेशेवर जरूरतों के लिए बहुत सीमित कार्यक्षमता के साथ और काफी पैसे के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने की अपनी क्षमता के लिए प्रसिद्ध रहे हैं।

एक ओर, ऐसे उपकरण पेशेवर तरीके से रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल व्यक्ति की कई जरूरतों को पूरी तरह से पूरा करने में सक्षम नहीं हैं, हालांकि, ऐसे "खिलौने" के शुरुआती और प्रेमी पर्याप्त से अधिक होंगे।

एक आस्टसीलस्कप डिजाइनर जैसे सबसे लोकप्रिय चीनी निर्मित मॉडलों में से एक DSO138 है। सबसे पहले, इस उपकरण की कम लागत है, और यह सभी आवश्यक भागों और निर्देशों के साथ आता है, इसलिए किट में शामिल दस्तावेज़ों का उपयोग करके अपने हाथों से एक आस्टसीलस्कप बनाने के तरीके के बारे में कोई प्रश्न नहीं होना चाहिए।

स्थापना से पहले, आपको पैकेज की सामग्री से खुद को परिचित करने की आवश्यकता है: बोर्ड, स्क्रीन, जांच, सभी आवश्यक रेडियो घटक, असेंबली निर्देश और एक सर्किट आरेख।

काम लगभग सभी विवरणों और बोर्ड पर संबंधित चिह्नों की उपस्थिति से सुगम होता है, जो वास्तव में प्रक्रिया को एक वयस्क द्वारा निर्धारित बच्चों के निर्माण को इकट्ठा करने में बदल देता है। आरेखों और निर्देशों पर, सभी आवश्यक डेटा स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं और आप किसी विदेशी भाषा को जाने बिना भी इसका पता लगा सकते हैं।

आउटपुट निम्नलिखित विशेषताओं वाला एक उपकरण होना चाहिए:

• इनपुट वोल्टेज: डीसी 9वी;
• अधिकतम इनपुट वोल्टेज: 50 वीपीपी (1:1 जांच)
• वर्तमान खपत 120 एमए;
• सिग्नल बैंडविड्थ: 0-200 किलोहर्ट्ज़;
• संवेदनशीलता: ऊर्ध्वाधर समायोजन विकल्प के साथ इलेक्ट्रॉनिक पूर्वाग्रह 10mV/div - 5V/Div (1 - 2 - 5);
• असतत आवृत्ति: 1 एमएसपीएस;
• इनपुट प्रतिरोध: 1 एमΩ;
• समय अंतराल: 10us / Div - 50s / Div (1 - 2 - 5);
• माप सटीकता: 12 बिट।

DSO138 कंस्ट्रक्टर को असेंबल करने के लिए चरण-दर-चरण निर्देश

आपको इस ब्रांड के आस्टसीलस्कप के निर्माण के लिए विस्तृत निर्देशों पर अधिक विस्तार से विचार करना चाहिए, क्योंकि अन्य मॉडल उसी तरह से इकट्ठे होते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस मॉडल में बोर्ड M3 कोर पर 32-बिट कॉर्टेक्स ™ माइक्रोकंट्रोलर के साथ आता है। यह 1 μs की विशेषता वाले दो 12-बिट इनपुट के साथ काम करता है और 72 मेगाहर्ट्ज तक की अधिकतम आवृत्ति रेंज में संचालित होता है। इस उपकरण के पहले से माउंट होने से कार्य कुछ आसान हो जाता है।

चरण 1. एसएमडी घटकों के साथ स्थापना शुरू करना सबसे सुविधाजनक है। टांका लगाने वाले लोहे और बोर्ड के साथ काम करते समय नियमों को ध्यान में रखना आवश्यक है: ज़्यादा गरम न करें, 2 सेकंड से अधिक न रखें, अलग-अलग हिस्सों और पटरियों को एक साथ बंद न करें, मिलाप पेस्ट और मिलाप का उपयोग करें।

चरण 2. कैपेसिटर, इंडक्टर्स और प्रतिरोधों को मिलाएं: आपको बोर्ड पर इसके लिए आवंटित जगह में निर्दिष्ट भाग डालने की जरूरत है, अतिरिक्त पैर की लंबाई काटकर बोर्ड पर मिलाप करें। मुख्य बात कैपेसिटर की ध्रुवीयता को भ्रमित नहीं करना है और टांका लगाने वाले लोहे या मिलाप के साथ आसन्न पटरियों को बंद नहीं करना है।

चरण 3. हम शेष भागों को माउंट करते हैं: स्विच और कनेक्टर, बटन, एलईडी, क्वार्ट्ज। डायोड और ट्रांजिस्टर के किनारे पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। क्वार्ट्ज की संरचना में एक धातु है, इसलिए आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि इसकी सतह सीधे बोर्ड की पटरियों से संपर्क नहीं करती है या ढांकता हुआ अस्तर की देखभाल नहीं करती है।

चरण 4. 3 कनेक्टर डिस्प्ले बोर्ड में टांके लगाए जाते हैं। टांका लगाने वाले लोहे के साथ जोड़तोड़ को पूरा करने के बाद, आपको सहायक साधनों के बिना शराब के साथ बोर्ड को कुल्ला करने की आवश्यकता है - कोई कपास ऊन, डिस्क या नैपकिन नहीं।

चरण 5. बोर्ड को सुखाएं और जांचें कि सोल्डरिंग कितनी अच्छी तरह से की गई थी। ढाल को जोड़ने से पहले, आपको दो जंपर्स को बोर्ड में मिलाप करना होगा। भागों के मौजूदा कटे-फटे निष्कर्ष इसमें उपयोगी होंगे।

चरण 6. ऑपरेशन की जांच करने के लिए, आपको 200 एमए के करंट और 9 वी के वोल्टेज वाले नेटवर्क में डिवाइस को चालू करना होगा।

चेक से संकेतक लेने में शामिल हैं:

• कनेक्टर 9 वी;
• संदर्भ बिंदु 3.3 वी।

यदि सभी पैरामीटर आवश्यक मानों के अनुरूप हैं, तो आपको डिवाइस को बिजली की आपूर्ति से डिस्कनेक्ट करने और JP4 जम्पर स्थापित करने की आवश्यकता है।

चरण 7. डिस्प्ले को 3 उपलब्ध कनेक्टर्स में डालें। आपको आस्टसीलस्कप के लिए जांच को इनपुट से जोड़ने की जरूरत है, अपने हाथों से बिजली चालू करें।

उचित इंस्टॉलेशन और असेंबली का परिणाम इसकी संख्या, फर्मवेयर के प्रकार, इसके संस्करण और डेवलपर की वेबसाइट के प्रदर्शन पर दिखाई देगा। कुछ सेकंड के बाद साइन तरंगों का निरीक्षण करना संभव होगा और जांच बंद होने के साथ पैमाने का निरीक्षण करना संभव होगा।

कंप्यूटर उपसर्ग

इस सरल उपकरण को असेंबल करते समय, आपको न्यूनतम संख्या में भागों, ज्ञान और कौशल की आवश्यकता होगी। सर्किट आरेख बहुत सरल है, सिवाय इसके कि आपको डिवाइस को इकट्ठा करने के लिए स्वयं बोर्ड बनाना होगा।

डू-इट-ही-ऑसिलोस्कोप अटैचमेंट के आयाम माचिस के समान या थोड़े बड़े होंगे, इसलिए इस आकार के प्लास्टिक कंटेनर या बैटरी बॉक्स का उपयोग करना सबसे अच्छा है।

इसमें तैयार आउटपुट के साथ इकट्ठे डिवाइस को रखकर, आप कंप्यूटर मॉनीटर के साथ काम को व्यवस्थित करना शुरू कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, ऑसिलोस्कोप और साउंडकार्ड ऑसिलोस्कोप प्रोग्राम डाउनलोड करें। आप उनके काम का परीक्षण कर सकते हैं और आपको जो सबसे अच्छा लगता है उसे चुन सकते हैं।

कनेक्टेड माइक्रोफ़ोन भी कनेक्टेड ऑसिलेटर में ध्वनि तरंगों को रिले करने में सक्षम होगा, प्रोग्राम परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करेगा। ऐसा सेट-टॉप बॉक्स माइक्रोफ़ोन या लाइन इनपुट से जुड़ा होता है और इसके लिए किसी अतिरिक्त ड्राइवर की आवश्यकता नहीं होती है।

DIY आस्टसीलस्कप फोटो

डिजिटल ऑसिलोस्कोप का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स के शौकीनों द्वारा किया जाता है और यह उनके डेस्क पर पाई जाने वाली सामान्य चीजों में से एक है। लेकिन एक तैयार समाधान खरीदने में काफी पैसा खर्च हो सकता है, इसलिए मैंने फैसला किया कि मैं अपने हाथों से अपना खुद का ऑसिलोस्कोप बनाऊंगा। यह मूल परियोजना आपको अपने कौशल में सुधार करने में मदद करेगी और अंततः आपके पास अपना स्वयं का DIY गैजेट होगा जो आपके जीवन को आसान बना देगा।

Arduino एक अद्भुत चीज है जो 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर पर चलती है जिसमें डिजिटल आउटपुट, SPI, I2S लाइन, सीरियल कम्युनिकेशन, ADC, आदि होते हैं। तो इस परियोजना में Arduino का उपयोग करना एक अच्छा विचार है।

चरण 1: आवश्यक सामग्री

मैं सब कुछ सरल और सस्ता रखना चाहता था, इसलिए आपको इसकी आवश्यकता होगी:

• लैपटॉप x1
• Arduino x 1 (UNO, PRO MINI, NANO - MEGA को छोड़कर कोई भी करेगा)
• प्लग के साथ केबल्स x 2
• विकास बोर्ड x 1
• मगरमच्छ क्लिप x 2
• 3.5 मिमी पुरुष-पुरुष जैक केबल x 1
• ऑडियो या अन्य सिग्नल का स्रोत जिसका आकार आप देखना चाहते हैं

चरण 2: ऑसिलोस्कोप कोड और कार्यक्रम

कनेक्ट करने के बाद, बस ज़िप संग्रह से कोड को उसमें अपलोड करें। यह कोड केवल Arduino एनालॉग पिन A0-A5 या A7 (आपके बोर्ड के आधार पर) पर वोल्टेज को पढ़ता है और फिर इसे 0 से 1023 तक के मान में परिवर्तित करता है। यह मान तब USB पोर्ट के माध्यम से कंप्यूटर को भेजा जाता है।

पिन A0-A5 या A7 (आपके बोर्ड के आधार पर) आस्टसीलस्कप के 6 या 8 चैनल के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन सॉफ्टवेयर आपको एक बार में केवल तीन चैनल प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।

स्केच अपलोड करने के बाद ऑसिलोस्कोप प्रोग्राम खोलने के बाद, वांछित बॉड दर और COM पोर्ट विकल्प चुनें, और फिर चैनल खोलें।

ऑसिलोस्कोप प्रोग्राम को Arduino से मान लेने और लाइन में मान जोड़कर उन्हें प्लॉट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आपको ऑसिलोस्कोप की तरह ही अच्छा तरंग ग्राफ़ देता है।

फ़ाइलें

चरण 3: संचालन का सिद्धांत

1. Arduino कनेक्ट करें
2. कोड डाउनलोड करें
3. पिन A0 - A5 या A7 (आपके बोर्ड के आधार पर) के माध्यम से सिग्नल पास करें। मैंने अपने फोन से जैक के माध्यम से आने वाले सिग्नल को चुना। तार का एक सिरा फोन से जुड़ा था, और दूसरे छोर पर मैंने जमीन को Arduino के GND से जोड़ा था, और दूसरा मगरमच्छ एक ऑडियो चैनल से जुड़ा था। (मेरे मामले में, ऑडियो सिग्नल का सही चैनल)।
4. आस्टसीलस्कप सॉफ्टवेयर खोलें
5. COM पोर्ट और बॉड दर चुनें
6. चैनल खोलें और आपका काम हो गया!

चरण 4: विशेषताएं

• ऑसिलोस्कोप रिज़ॉल्यूशन: लगभग 0.0049 वोल्ट (4.9mV)
• ताज़ा दर: 1 किलोहर्ट्ज़
• स्थानांतरण दर: 115200
• वोल्टेज रेंज: 0-5 वोल्ट
• यह एक ही समय में 3 चैनल प्रदर्शित कर सकता है

नोट: अपने आस्टसीलस्कप पर 5 वोल्ट की सीमा से अधिक न जाएं या आप अपने Arduino को फ्राई कर लेंगे।

प्रतिबंध:

1. वोल्टेज को पार नहीं किया जाना चाहिए, यह 0-5 वोल्ट की सीमा में है
2. 1kHz से ऊपर का कोई भी संकेत Arduino द्वारा नहीं देखा जाएगा, या इसे कचरा मान (शोर) के रूप में परिभाषित किया जाएगा
3. एसी सिग्नल को मापने की कोशिश न करें क्योंकि एनालॉग पिन इसके लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं और अंत में आप या तो Arduino को नुकसान पहुंचाएंगे या सकारात्मक आधे का पता लगाएंगे।

चरण 5: सब कुछ तैयार है!

तो, मुझे लगता है कि Arduino के साथ अपना खुद का ऑसिलोस्कोप बनाना बहुत आसान था। उम्मीद है तुम्हें मजा आया।

चूंकि माइक्रोकंट्रोलर में एकीकृत एडीसी अपेक्षाकृत धीमा है, इसलिए बाहरी हाई-स्पीड एडी9280 एडीसी का उपयोग करने का निर्णय लिया गया। डिस्प्ले WG12864A (128*64) का उपयोग करता है। फर्मवेयर को AVR 5.60 कंपाइलर के लिए MikroC प्रो में C में लिखा गया है।

ऑसिलोस्कोप निर्दिष्टीकरण:

इनपुट प्रतिबाधा 100 kOhm;

अधिकतम नमूना दर 9 मेगाहर्ट्ज;

न्यूनतम आवृत्ति 25 हर्ट्ज;

अधिकतम आवृत्ति 500 ​​kHz;

न्यूनतम वोल्टेज +/- 0.25V;

अधिकतम वोल्टेज +/- 25 वी;

आपूर्ति वोल्टेज 9 वी;

स्क्रीन के दाईं ओर, वोल्टेज का आयाम मान, वोल्टेज का rms मान, kHz में आवृत्ति, सिंक्रनाइज़ेशन का प्रकार और विभक्त प्रदर्शित होता है। ATMEGA32 26.601712 MHz की बढ़ी हुई आवृत्ति पर संचालित होता है। ड्रॉपआउट क्वार्ट्जमैं बांका के साथ। स्थिर संचालन के लिए, ATMEGA32 5.4 V के बढ़े हुए वोल्टेज द्वारा संचालित होता है। ऐसा करने के लिए, स्टेबलाइजर नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता हैऔर 7805 पर टांका लगाया गया प्रत्येक 0.2 V की बूंद के साथ 2 Schottky डायोड। यदि ATMEGA32नही होगा स्थिर रूप से काम करेंपर 26.601712 मेगाहर्ट्ज, आप 20 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल लगा सकते हैं या बाहरी 32 मेगाहर्ट्ज थरथरानवाला लगा सकते हैं। 26.601712 मेगाहर्ट्ज के अलावा अन्य आवृत्तियों पर, आपको परियोजना सेटिंग्स में आवृत्ति को बदलने और आवृत्ति की गणना के लिए अन्य स्थिरांक का चयन करने की आवश्यकता है। स्टेबलाइजर 7805 को रेडिएटर पर रखा जाना चाहिए। इनपुट के रूप में उपयोग किया जाता हैएच ध्वनि 3.5 मिमी। ICL7660 चिप नकारात्मक करता है-5.4V वोल्टेज की आवश्यकता op-amp को पावर देने के लिए और अल्टरनेटिंग सिग्नल को पॉजिटिव रेंज में शिफ्ट करने के लिए। मैंने LM358 को op amp के रूप में इस्तेमाल किया।, इसे 6.5 V . के वोल्टेज से संचालित कियाजेनर डायोड से . LM358 भारी विकृतनहीं 20 . से ऊपर की आवृत्तियों पर संकेतप्रति हर्ट्ज। फोटो में उच्च आवृत्तियों पर आयताकार दालों को देखा जा सकता है।

op-amp का उपयोग 10 MHz की आवृत्ति के साथ किया जाना चाहिए। शायद lm833 करेंगे। यदि op-amp रेल-टू-रेल है, तो आप इसे 5.4 V से शक्ति प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, MCP6H92।

रेंज तीन-स्थिति स्विच द्वारा स्विच की जाती हैं - 1:1 (25 वी); 1:4 (10 वी); 1:10 (2.5 वी)।

आस्टसीलस्कप को नियंत्रित करने के लिए 5 कुंजियों का उपयोग किया जाता है। अप/डाउन कीज़ का उपयोग एम्पलीट्यूड स्वीप को सेट करने के लिए किया जाता है। बाएँ/दाएँ कुंजियाँ कंपन की आवृत्ति को बदलने के लिए हैंहे रॉक एडीसी। मेनू में प्रवेश करने के लिए केंद्र कुंजी का उपयोग किया जाता है।पहले पैराग्राफ में ऑसिलोग्राम डिस्प्ले के प्रकार का चयन करता है: बिंदुओं या रेखाओं द्वारा। दूसरे पैराग्राफ में, वोल्टेज रेंज स्विच के आधार पर विभक्त सेट किया गया है। वोल्टेज के सही प्रदर्शन के लिए यह आवश्यक है। तीसरे पैराग्राफ में, सिंक्रोनाइज़ेशन के प्रकार का चयन किया जाता है: अधिकतम तक , मोर्चे के पतन पर, शून्य के माध्यम से संक्रमण।

आस्टसीलस्कप को सेट करने के लिए, आपको एक चर रोकनेवाला के साथ वांछित डिस्प्ले कंट्रास्ट सेट करना होगा और आयाम फ्रेम को बढ़ाने के बाद लाइन को शून्य (इनपुट सिग्नल के बिना) पर सेट करना होगा। फोटो पुराने तारों के साथ एक आस्टसीलस्कप दिखाता है।

योजना और हस्ताक्षर अद्यतन संस्करण V2

अद्यतन V3 . के योजनाबद्ध और प्रिंट

प्रौद्योगिकी अभी भी खड़ी नहीं है, और उनके साथ बने रहना हमेशा आसान नहीं होता है। नई चीजें हैं जिन्हें मैं और अधिक विस्तार से समझना चाहता हूं। यह विभिन्न लोगों के लिए विशेष रूप से सच है जो आपको लगभग किसी भी सरल उपकरण को चरण दर चरण इकट्ठा करने की अनुमति देता है। अब उनमें से अपने क्लोन के साथ Arduino बोर्ड, और चीनी माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटर, और तैयार समाधान हैं जो पहले से ही बोर्ड पर सॉफ़्टवेयर के साथ आते हैं।

हालांकि, दिलचस्प नए उत्पादों की उपरोक्त सभी श्रेणी के साथ काम करने के साथ-साथ डिजिटल उपकरणों की मरम्मत के लिए, आपको एक महंगे उच्च-सटीक उपकरण की आवश्यकता है। ऐसे उपकरणों में एक आस्टसीलस्कप है जो आपको आवृत्ति रीडिंग पढ़ने और निदान करने की अनुमति देता है। अक्सर, इसकी लागत काफी अधिक होती है, और नौसिखिए प्रयोगकर्ता इतनी महंगी खरीदारी नहीं कर सकते। यहां बचाव के लिए एक समाधान आता है, जो एंड्रॉइड सिस्टम पर टैबलेट की उपस्थिति के लगभग तुरंत बाद कई शौकिया रेडियो मंचों पर दिखाई दिया। इसका सार यह है कि आपके गैजेट में कोई संशोधन या संशोधन किए बिना, कम से कम कीमत पर एक टैबलेट से एक ऑसिलोस्कोप बनाया जाए, और इसे नुकसान पहुंचाने के जोखिम को भी समाप्त किया जाए।

एक आस्टसीलस्कप क्या है

एक आस्टसीलस्कप - एक विद्युत नेटवर्क में आवृत्ति उतार-चढ़ाव को मापने और ट्रैक करने के लिए एक उपकरण के रूप में - पिछली शताब्दी के मध्य से जाना जाता है। सभी शैक्षिक और व्यावसायिक प्रयोगशालाएँ इन उपकरणों से सुसज्जित हैं, क्योंकि कुछ खराबी का पता लगाना या केवल इसकी मदद से उपकरण को ठीक करना संभव है। यह स्क्रीन और पेपर टेप दोनों पर जानकारी प्रदर्शित कर सकता है। रीडिंग आपको सिग्नल के आकार को देखने की अनुमति देती है, इसकी आवृत्ति और तीव्रता की गणना करती है, और परिणामस्वरूप इसकी घटना के स्रोत का निर्धारण करती है। आधुनिक ऑसिलोस्कोप आपको त्रि-आयामी रंग आवृत्ति ग्राफ़ बनाने की अनुमति देते हैं। आज हम एक मानक दो-चैनल आस्टसीलस्कप के एक सरल संस्करण पर ध्यान केंद्रित करेंगे और इसे स्मार्टफोन या टैबलेट और संबंधित सॉफ़्टवेयर के उपसर्ग का उपयोग करके लागू करेंगे।

पॉकेट ऑसिलोस्कोप बनाने का सबसे आसान तरीका

यदि मापा आवृत्ति मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्तियों की सीमा में है, और सिग्नल स्तर मानक माइक्रोफ़ोन स्तर से अधिक नहीं है, तो आप बिना किसी अतिरिक्त मॉड्यूल के अपने हाथों से एंड्रॉइड टैबलेट से ऑसिलोस्कोप को इकट्ठा कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, किसी भी हेडसेट को अलग करने के लिए पर्याप्त है, जिसमें एक माइक्रोफ़ोन होना चाहिए। यदि कोई उपयुक्त हेडसेट नहीं है, तो आपको चार पिन वाला 3.5 मिमी ऑडियो प्लग खरीदना होगा। जांच को टांका लगाने से पहले, अपने गैजेट के कनेक्टर के पिनआउट की जांच करें, क्योंकि वे दो प्रकार के होते हैं। जांच आपके डिवाइस पर माइक्रोफ़ोन कनेक्शन के अनुरूप पिन से जुड़ी होनी चाहिए।

इसके बाद, आपको "बाजार" से सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करना चाहिए जो माइक्रोफ़ोन इनपुट पर आवृत्ति को माप सकता है और प्राप्त सिग्नल के आधार पर एक ग्राफ खींच सकता है। ऐसे काफी कुछ विकल्प हैं। इसलिए, यदि वांछित है, तो चुनने के लिए बहुत कुछ होगा। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, टैबलेट के किसी भी संशोधन की आवश्यकता नहीं थी। जैसे ही एप्लिकेशन कैलिब्रेट किया जाता है, आस्टसीलस्कप तैयार हो जाएगा।

उपरोक्त योजना के पेशेवरों और विपक्ष

इस तरह के समाधान के फायदे निश्चित रूप से सादगी और विधानसभा की कम लागत के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। एक पुराने हेडसेट या एक नए जैक की कीमत कुछ भी नहीं है, और इसमें केवल कुछ मिनट लगते हैं।

लेकिन इस योजना में कई महत्वपूर्ण कमियां हैं, अर्थात्:

• मापा आवृत्तियों की छोटी सीमा (गैजेट के ऑडियो पथ की गुणवत्ता के आधार पर, यह 30 हर्ट्ज से 15 किलोहर्ट्ज़ तक होती है)।
• टैबलेट या स्मार्टफोन के लिए सुरक्षा की कमी (यदि आप गलती से बढ़े हुए वोल्टेज के साथ जांच को सर्किट के अनुभागों से जोड़ते हैं, तो आप अपने गैजेट पर ऑडियो सिग्नल को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार चिप को जला सकते हैं, और सबसे खराब रूप से, अपने को पूरी तरह से अक्षम कर सकते हैं। स्मार्टफोन या टैबलेट)।
• बहुत सस्ते उपकरणों पर, संकेत माप में एक महत्वपूर्ण त्रुटि होती है, जो 10-15 प्रतिशत तक पहुंच जाती है। ठीक-ट्यूनिंग उपकरण के लिए, ऐसा आंकड़ा अस्वीकार्य है।

सुरक्षा का कार्यान्वयन, सिग्नल परिरक्षण और त्रुटि में कमी

अपने डिवाइस को संभावित विफलता से आंशिक रूप से बचाने के लिए, साथ ही सिग्नल को स्थिर करने और इनपुट वोल्टेज रेंज का विस्तार करने के लिए, आप एक टैबलेट के लिए एक साधारण ऑसिलोस्कोप सर्किट का उपयोग कर सकते हैं, जिसका उपयोग कंप्यूटर के लिए लंबे समय तक उपकरणों को इकट्ठा करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। . यह KS119A जेनर डायोड और दो 10 और 100 kOhm रेसिस्टर्स सहित सस्ते घटकों का उपयोग करता है। जेनर डायोड और पहला रोकनेवाला समानांतर में जुड़े हुए हैं, और दूसरा, अधिक शक्तिशाली रोकनेवाला सर्किट के इनपुट पर अधिकतम संभव वोल्टेज रेंज का विस्तार करने के लिए उपयोग किया जाता है। नतीजतन, बड़ी मात्रा में हस्तक्षेप गायब हो जाता है, और वोल्टेज 12 वी तक बढ़ जाता है।

बेशक, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि टैबलेट से ऑसिलोस्कोप मुख्य रूप से ध्वनि दालों के साथ काम करता है। इसलिए, यह सर्किट और जांच दोनों के उच्च-गुणवत्ता वाले परिरक्षण का ध्यान रखने योग्य है। यदि वांछित है, तो इस सर्किट को इकट्ठा करने के लिए विस्तृत निर्देश विषयगत मंचों में से एक पर पाए जा सकते हैं।

सॉफ्टवेयर

ऐसी योजना के साथ काम करने के लिए, एक प्रोग्राम की आवश्यकता होती है जो आने वाले ध्वनि संकेत के आधार पर रेखांकन बना सके। इसे "बाजार" में खोजना आसान है, कई विकल्प हैं। उनमें से लगभग सभी में अतिरिक्त अंशांकन शामिल है, इसलिए आप उच्चतम संभव सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, और एक टैबलेट से एक पेशेवर आस्टसीलस्कप बना सकते हैं। अन्यथा, ये प्रोग्राम अनिवार्य रूप से एक ही कार्य करते हैं, इसलिए अंतिम विकल्प आवश्यक कार्यक्षमता और उपयोग में आसानी पर निर्भर करता है।

ब्लूटूथ मॉड्यूल के साथ घर का बना सेट-टॉप बॉक्स

यदि एक व्यापक आवृत्ति रेंज की आवश्यकता है, तो उपरोक्त विकल्प काम नहीं करेगा। यहां एक नया विकल्प बचाव के लिए आता है - एक अलग गैजेट, जो एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर के साथ एक सेट-टॉप बॉक्स है जो डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करता है। इस मामले में, स्मार्टफोन या टैबलेट का ऑडियो पथ अब शामिल नहीं है, जिसका अर्थ है कि उच्च माप सटीकता प्राप्त की जा सकती है। वास्तव में, इस स्तर पर वे केवल एक पोर्टेबल डिस्प्ले हैं, और सभी जानकारी एक अलग डिवाइस द्वारा एकत्र की जाती है।

आप एंड्रॉइड टैबलेट से वायरलेस मॉड्यूल के साथ एक ऑसिलोस्कोप इकट्ठा कर सकते हैं। नेटवर्क पर एक उदाहरण है जब एक समान डिवाइस को 2010 में PIC33FJ16GS504 माइक्रोकंट्रोलर के आधार पर बनाए गए दो-चैनल एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर का उपयोग करके लागू किया गया था, और LMX9838 ब्लूटूथ मॉड्यूल सिग्नल ट्रांसमीटर के रूप में कार्य करता था। डिवाइस काफी कार्यात्मक निकला, लेकिन इकट्ठा करना मुश्किल है, इसलिए शुरुआती लोगों के लिए इसे बनाना एक असंभव काम होगा। लेकिन, अगर आप चाहें, तो एक ही शौकिया रेडियो मंचों पर एक समान प्रोजेक्ट ढूंढना कोई समस्या नहीं है।

ब्लूटूथ के साथ सेट-टॉप बॉक्स के लिए तैयार विकल्प

इंजीनियर सो नहीं रहे हैं, और, हस्तशिल्प के अलावा, अधिक से अधिक सेट-टॉप बॉक्स स्टोर में दिखाई देते हैं जो एक आस्टसीलस्कप का कार्य करते हैं और ब्लूटूथ के माध्यम से स्मार्टफोन या टैबलेट पर सिग्नल भेजते हैं। ब्लूटूथ के माध्यम से जुड़े टैबलेट से जुड़े एक ऑसिलोस्कोप में अक्सर निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं होती हैं:

• मापा आवृत्ति सीमा: 1 मेगाहर्ट्ज।
• जांच वोल्टेज: 10 वी तक।
• कार्रवाई त्रिज्या: लगभग 10 मीटर।

ये विशेषताएँ घरेलू उपयोग के लिए काफी हैं, और फिर भी पेशेवर गतिविधियों में, कभी-कभी ऐसे मामले होते हैं जब इस श्रेणी में बहुत कमी होती है, और धीमे ब्लूटूथ प्रोटोकॉल के साथ एक बड़े को लागू करना अवास्तविक होता है। इस स्थिति में बाहर निकलने का रास्ता क्या है?

वाई-फाई ऑसिलोस्कोप

डेटा ट्रांसमिशन का यह विकल्प मापने वाले उपकरण की क्षमताओं का काफी विस्तार करता है। अब सेट-टॉप बॉक्स और टैबलेट के बीच इस प्रकार की सूचनाओं के आदान-प्रदान के साथ ऑसिलोस्कोप का बाजार इसकी मांग के कारण गति प्राप्त कर रहा है। इस तरह के ऑसिलोस्कोप लगभग पेशेवर लोगों की तरह ही अच्छे होते हैं, क्योंकि बिना देरी किए वे मापी गई जानकारी को टैबलेट तक पहुंचाते हैं, जो इसे तुरंत स्क्रीन पर एक ग्राफ के रूप में प्रदर्शित करता है।

प्रबंधन सरल, सहज ज्ञान युक्त मेनू के माध्यम से किया जाता है जो परंपरागत प्रयोगशाला उपकरणों के सेटिंग तत्वों की प्रतिलिपि बनाते हैं। इसके अलावा, इस तरह के उपकरण आपको स्क्रीन पर होने वाली हर चीज को वास्तविक समय में रिकॉर्ड या प्रसारित करने की अनुमति देते हैं, जो एक अनिवार्य उपकरण हो सकता है यदि आपको कहीं और स्थित अधिक अनुभवी मास्टर से सलाह लेने की आवश्यकता हो।

वाई-फाई कनेक्शन वाले सेट-टॉप बॉक्स के लिए ऑसिलोस्कोप की विशेषताएं पिछले विकल्पों की तुलना में कई गुना बढ़ जाती हैं। ऐसे ऑसिलोस्कोप में 50 मेगाहर्ट्ज तक की माप सीमा होती है, जबकि उन्हें विभिन्न एडेप्टर का उपयोग करके संशोधित किया जा सकता है। जितना संभव हो अनावश्यक तारों से कार्यस्थल को उतारने के लिए अक्सर, वे स्वायत्त बिजली आपूर्ति के लिए बैटरी से लैस होते हैं।

आधुनिक आस्टसीलस्कप संलग्नक के घर का बना संस्करण

बेशक, मंचों पर विभिन्न विचारों का उछाल है, जिसकी मदद से उत्साही अपने पुराने सपने को पूरा करने की कोशिश कर रहे हैं - एक वाई-फाई चैनल के साथ एंड्रॉइड टैबलेट से एक आस्टसीलस्कप को स्वतंत्र रूप से इकट्ठा करने के लिए। कुछ मॉडल सफल होते हैं, अन्य नहीं। यह आपको तय करना है कि अपनी किस्मत भी आजमाएं और डिवाइस को खुद असेंबल करके कुछ डॉलर बचाएं, या तैयार संस्करण खरीदें। यदि आपको अपनी क्षमताओं पर भरोसा नहीं है, तो बेहतर है कि जोखिम न लें, ताकि बाद में बर्बाद हुए धन पर पछतावा न हो।

अन्यथा - रेडियो शौकिया समुदायों में से एक में आपका स्वागत है, जिसमें आपको अच्छी सलाह दी जा सकती है। शायद, बाद में, यह आपकी योजना के अनुसार है कि शुरुआती अपने जीवन में अपना पहला ऑसिलोस्कोप इकट्ठा करेंगे।

सेट-टॉप बॉक्स सॉफ्टवेयर

अक्सर, खरीदे गए ऑसिलोस्कोप के साथ, सेट-टॉप बॉक्स एक प्रोग्राम के साथ एक डिस्क के साथ आते हैं जिसे आप अपने टैबलेट या स्मार्टफोन पर इंस्टॉल कर सकते हैं। यदि किट में ऐसी कोई डिस्क नहीं है, तो डिवाइस के निर्देशों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करें - सबसे अधिक संभावना है, इसमें सेट-टॉप बॉक्स के साथ संगत कार्यक्रमों के नाम और एप्लिकेशन स्टोर में स्थित हैं।

साथ ही, इनमें से कुछ डिवाइस न केवल Android ऑपरेटिंग सिस्टम पर चलने वाले उपकरणों के साथ, बल्कि अधिक महंगे Apple उपकरणों के साथ भी काम कर सकते हैं। इस मामले में, प्रोग्राम निश्चित रूप से ऐपस्टोर में होगा, क्योंकि कोई अन्य इंस्टॉलेशन विकल्प नहीं है। टैबलेट से आस्टसीलस्कप बनाने के बाद, रीडिंग की सटीकता की जांच करना न भूलें और यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को कैलिब्रेट करें।

यूएसबी ऑसिलोस्कोप

यदि आपके पास टैबलेट जैसा पोर्टेबल डिवाइस नहीं है, लेकिन आपके पास लैपटॉप या कंप्यूटर है, तो चिंता न करें। आप उनमें से एक सुंदर भी बना सकते हैं। सबसे आसान विकल्प है कि जांच को कंप्यूटर के माइक्रोफ़ोन इनपुट से उसी तरह से जोड़ा जाए जैसा कि लेख की शुरुआत में बताया गया है।

हालाँकि, इसकी सीमाओं को देखते हुए, यह विकल्प सभी के लिए नहीं है। इस मामले में, एक यूएसबी ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जा सकता है, जो वाई-फाई पर सिग्नल ट्रांसमिशन के साथ सेट-टॉप बॉक्स के समान प्रदर्शन प्रदान करेगा। यह ध्यान देने योग्य है कि ऐसे उपकरण कभी-कभी कुछ टैबलेट के साथ काम करते हैं जो बाहरी ओटीजी उपकरणों को जोड़ने की तकनीक का समर्थन करते हैं। बेशक, वे अपने दम पर एक यूएसबी ऑसिलोस्कोप बनाने की भी कोशिश करते हैं, और काफी सफलतापूर्वक। कम से कम, मंचों पर बड़ी संख्या में विषय इस शिल्प के लिए समर्पित हैं।

माप उपकरण विनिर्देश:

• आस्टसीलस्कप:
  • 2 एनालॉग चैनल;
  • 8 डिजिटल चैनल;
  • एनालॉग बैंडविड्थ - 318 kHz;
  • अधिकतम नमूना दर - 2 एमएसपीएस;
  • संकल्प - 8 बिट;
  • एनालॉग सिंक और बाहरी डिजिटल सिंक;
  • लंबवत और क्षैतिज कर्सर;
  • इनपुट प्रतिरोध - 1 MOhm;
  • प्रत्येक चैनल के लिए बफर आकार - 256;
  • अधिकतम इनपुट वोल्टेज - ± 10 वी;
• मनमाना तरंग जनरेटर:
  • 1 एनालॉग चैनल;
  • अधिकतम रूपांतरण गति - 1 एमएसपीएस;
  • एनालॉग बैंडविड्थ - 66 किलोहर्ट्ज़;
  • संकल्प - 8 बिट;
  • कम उत्पादन प्रतिबाधा;
  • बफर आकार - 256;
  • अधिकतम आउटपुट वोल्टेज - ± 2 वी।

डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख

आस्टसीलस्कप के इनपुट एनालॉग चैनल, सिग्नल जनरेटर के आउटपुट चैनल को कम-शक्ति वाले JFET परिचालन एम्पलीफायर TL064 पर बनाया गया है। उसी परिचालन एम्पलीफायर पर, माइक्रोकंट्रोलर के अंतर्निहित एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर के लिए एक संदर्भ वोल्टेज स्रोत बनाया जाता है।

डिवाइस यूएसबी इंटरफ़ेस से शक्ति प्राप्त करता है, हालांकि, आप 5 वी के बाहरी वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन आपको सावधान रहना चाहिए और बाहरी स्रोत और यूएसबी इंटरफ़ेस को एक साथ जोड़ने की संभावना को बाहर करना चाहिए। माइक्रोकंट्रोलर की आपूर्ति वोल्टेज 3.3 V है, इस उद्देश्य के लिए 3.3 V वोल्टेज नियामक AP7333 स्थापित है। साथ ही, डिस्प्ले कंट्रोलर को पावर देने के लिए 3.3V की जरूरत होती है।

परिचालन एम्पलीफायरों को शक्ति देने के लिए, + 5 वी और -5 वी के द्विध्रुवी वोल्टेज स्रोत की आवश्यकता होती है। -5 वी का नकारात्मक वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, एक एकीकृत डीसी / डीसी कनवर्टर TPS60403 (चार्ज पंप) स्थापित किया गया है।

माइक्रोकंट्रोलर के लिए घड़ी का स्रोत एक बाहरी 16 मेगाहर्ट्ज क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र है।

K1-K4 कीबोर्ड का उपयोग करके प्रबंधन, मेनू नेविगेशन, पैरामीटर सेटिंग की जाती है।

प्रोग्रामिंग के लिए (साथ ही डिबगिंग सॉफ़्टवेयर के लिए) माइक्रोकंट्रोलर 2-वायर पीडीआई इंटरफ़ेस का उपयोग करता है। यह इंटरफ़ेस सभी गैर-वाष्पशील मेमोरी रिक्त स्थान सहित उच्च गति प्रोग्रामिंग का समर्थन करता है। फ्लैश मेमोरी, EEPOM, फ्यूज बिट्स, लॉक बिट्स और यूजर सिग्नेचर कोड। प्रोग्रामिंग नॉन-वोलेटाइल मेमोरी कंट्रोलर (एनवीएम कंट्रोलर) तक पहुंचकर और एनवीएम कंट्रोलर द्वारा कमांड निष्पादित करके की जाती है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड की उपस्थिति

डिवाइस के संचालन का प्रदर्शन