Dso138 настройка. Настройка и использование цифрового осциллографа DSO138: полное руководство

Как правильно собрать и настроить осциллограф DSO138. Какие функции и возможности имеет этот прибор. Как эффективно использовать DSO138 для измерений и анализа электрических сигналов.

Содержание

Что представляет собой цифровой осциллограф DSO138

DSO138 — это компактный цифровой осциллограф, поставляемый в виде набора для самостоятельной сборки. Он предназначен для измерения и анализа электрических сигналов в диапазоне до 200 кГц.

Основные характеристики DSO138:

  • Полоса пропускания: 0-200 кГц
  • Частота дискретизации: 1 МГц
  • Разрешение АЦП: 12 бит
  • Максимальное входное напряжение: 50 В
  • Входное сопротивление: 1 МОм
  • Цветной TFT-дисплей 2.4″ (320×240)
  • Питание: 9В

Осциллограф построен на базе микроконтроллера STM32F103C8 и обладает достаточной функциональностью для решения базовых измерительных задач. При этом его низкая стоимость делает DSO138 отличным выбором для начинающих радиолюбителей и студентов.

Процесс сборки осциллографа DSO138

Сборка DSO138 требует определенных навыков пайки, в том числе SMD-компонентов. Последовательность сборки следующая:


  1. Пайка резисторов
  2. Установка дросселей и диодов
  3. Монтаж кварцевого резонатора
  4. Пайка разъема USB и кнопок управления
  5. Установка конденсаторов
  6. Монтаж светодиода и разъема питания
  7. Пайка транзисторов и регуляторов напряжения
  8. Установка переменных конденсаторов
  9. Монтаж катушки индуктивности
  10. Пайка электролитических конденсаторов
  11. Установка разъемов и переключателей
  12. Монтаж BNC-разъема
  13. Подключение LCD-дисплея

Важно внимательно следовать инструкции и соблюдать полярность компонентов. После сборки необходимо тщательно промыть плату от остатков флюса.

Калибровка и настройка осциллографа DSO138

Для корректной работы собранный осциллограф требует калибровки. Процедура калибровки включает следующие шаги:

  1. Подключение щупа к контакту самотестирования
  2. Установка переключателей в положение 0.1V, X5, AC
  3. Настройка развертки на 0.2 мс/дел
  4. Регулировка формы сигнала с помощью конденсатора C4
  5. Переключение на чувствительность 1V, X1
  6. Повторная регулировка формы сигнала конденсатором C6

Правильно откалиброванный осциллограф должен отображать прямоугольный сигнал с минимальными искажениями фронтов. После калибровки прибор готов к работе.


Основные режимы работы DSO138

Осциллограф DSO138 может работать в трех основных режимах:

  • Автоматический (AUTO) — постоянное обновление осциллограммы
  • Нормальный (NORMAL) — обновление при превышении порога синхронизации
  • Однократный (SINGLE) — однократный захват сигнала по триггеру

Выбор режима осуществляется кнопками управления. В автоматическом режиме удобно наблюдать периодические сигналы, нормальный режим позволяет исследовать редкие события, а однократный захват полезен для анализа импульсных сигналов.

Управление осциллографом DSO138

Основные органы управления DSO138:

  • Переключатели чувствительности SEL1 и SEL2
  • Кнопка выбора параметров SEL
  • Кнопки изменения значений ▲ и ▼
  • Кнопка сброса RESET
  • Кнопка фиксации изображения OK

С их помощью можно настраивать:

  • Развертку по времени
  • Режим работы
  • Параметры синхронизации
  • Смещение по вертикали и горизонтали

Освоив управление, можно эффективно измерять и анализировать различные сигналы.

Дополнительные функции DSO138

Помимо базовых возможностей, осциллограф DSO138 обладает рядом полезных дополнительных функций:


  • Отображение параметров сигнала (частота, период, скважность и др.)
  • Сохранение осциллограммы в энергонезависимую память
  • Встроенный генератор тестового сигнала 1 Гц
  • Возможность доработки прошивки под свои задачи

Эти функции расширяют возможности прибора и позволяют использовать его для более сложных измерений.

Практическое применение осциллографа DSO138

DSO138 может эффективно применяться для решения следующих задач:

  • Отладка цифровых и аналоговых схем
  • Измерение параметров сигналов (амплитуда, частота, длительность)
  • Поиск неисправностей в электронной аппаратуре
  • Исследование импульсных источников питания
  • Обучение основам электроники и схемотехники

Несмотря на ограниченную полосу пропускания, осциллограф DSO138 позволяет выполнять большинство базовых измерений, необходимых радиолюбителю.

Преимущества и недостатки DSO138

Основные достоинства осциллографа DSO138:

  • Низкая стоимость
  • Компактные размеры
  • Простота использования
  • Наличие цветного дисплея
  • Возможность доработки

К недостаткам можно отнести:


  • Ограниченную полосу пропускания
  • Необходимость самостоятельной сборки
  • Отсутствие корпуса в базовой комплектации
  • Невысокую точность измерений

Тем не менее, для начинающих радиолюбителей DSO138 является отличным выбором, позволяющим получить реальный опыт работы с осциллографом.


Как собрать и настроить цифровой осциллограф DSO138

Цифровой осциллограф DSO138 продаётся в виде набора для самостоятельной сборки. Он размещается на одной печатной плате, и отдельной мезонинной платой к нему подключается TFT LCD дисплей. Осциллограф компактный, очень недорогой и при этом достаточно качественный. Он имеет функцию запоминания осциллограммы, функцию отображения параметров входного сигнала, автоматический, однократный и нормальный режимы работы. Полоса пропускания – 200 кГц. Разрешение по напряжению – 12 бит. Давайте посмотрим, как правильно и быстро собрать этот осциллограф.

Инструкция по сборке и настройке цифрового осциллографа DSO138

Нам понадобится:

  • Набор с цифровым осциллографом DSO138;
  • мультиметр;
  • источник питания на 8-12 В;
  • отвёртка для мелких работ;
  • пинцет;
  • паяльник;
  • припой и флюс;
  • ацетон или бензин.

1

Установка и пайка радиоэлектронных компонентов

Продаётся набор DSO138 вот в таком виде (купить можно тут). В набор входит собственно печатная плата с установленными на ней SMD компонентами (есть также разновидность набора, где SMD компоненты не установлены), плата с ЖК дисплеем, пакетик с комплектующими, кабель с BNC разъёмом и «крокодилами», а также инструкция по сборке и инструкция по настройке на английском языке.

Набор для самостоятельной сборки DSO138

Распаковав набор, приступаем к монтажу радиоэлементов на печатной плате. Будем двигаться строго по инструкции и соблюдать предложенную изготовителем последовательность пайки. Для удобства сборки осциллографа сначала пайке подлежат самые низкие компоненты, затем более высокие.

Первым делом производится пайка резисторов. Их тут много, и много номиналов. Пайка ведётся обычным образом: формуете выводы, вставляете в отверстия, покрываете флюсом, разогреваете, паяете. Будьте внимательны и аккуратны при проведении пайки.

Монтаж резисторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующий шаг – пайка трёх дросселей и двух диодов. Дроссели одинаковые, а вот диоды – разные, но в одинаковых корпусах. Кроме того, диоды имеют полярность. На шелкографии платы «минус» (катод) обозначен белой чертой, как и на корпусе самих диодов. Так что соблюдайте внимательность.

Монтаж дросселей и диодов на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее припаиваем кварцевый резонатор на 8 МГц. Полярность не важна.

Монтаж кварцевого резонатора на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующим паяем разъём mini-USB на плату и пять тактовых кнопок. И разъём, и кнопки имеют специфические размеры корпуса и выводов, так что перепутать ничего невозможно.

Монтаж USB разъёма и тактовых кнопок на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее нам предстоит пайка конденсаторов. Их много, и номиналов много. Все они неполярные, и паяются легко. Не забудьте о формовке выводов, прежде чем вставлять ножки в отверстия под пайку.

Монтаж конденсаторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующим делом припаяем светодиод. Длинный вывод – это анод, «плюс». Для него предназначено отверстие с квадратной контактной площадкой.

Монтаж светодиода на плату цифрового осциллографа DSO138

Теперь очередь штыревого белого разъёма для питания. Ставим его открытой частью по направлению от центра платы.

Монтаж разъёма питания на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем на плату 2 транзистора и 2 регулятора напряжения. Они все разных типов, но в одинаковых корпусах. Будьте внимательны при установке их на плату осциллографа. Формуйте выводы перед установкой и не перегревайте их паяльником.

Монтаж транзисторов и регуляторов напряжения на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем два переменных конденсатора.

Монтаж переменных ёмкостей на плату цифрового осциллографа DSO138

Монтируем большую катушку индуктивности для фильтра питания.

Монтаж катушки индуктивности на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее устанавливаем 6 электролитических конденсаторов. При установке важно соблюдать полярность. Более длинный вывод – это «плюс». Он устанавливается в отверстие с квадратной площадкой под пайку.

Монтаж электролитических конденсаторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Ставим на плату осциллографа DSO138 разъём для питания. Он имеет широкие довольно толстые выводы, его нужно хорошо пропаять.

Монтаж разъёма питания на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее – пайка штыревых разъёмов и соответствующих колодок на плату осциллографа DSO138.

Монтаж штыревых разъёмов на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем три подвижных переключателя SW1, SW2 и SW3. Затем монтируем BNC разъём. Его корпус из толстого слоя металла, и трудно поддаётся пайке. Тем не менее, нужно очень хорошо его припаять к контактным площадкам. Это разъём часто будет подвергаться механической нагрузке, и его пайка должна быть очень качественной. Хорошо прогревайте толстые выводы его корпуса.

Монтаж разъёма BNC на плату цифрового осциллографа DSO138

Теперь припаяем петлю из проволоки толщиной 0,5 мм в отверстия разъёма J2. Это будет контакт для выхода сигнала самотестирования осциллографа.

После этого закоротим с помощью паяльника и припоя контакты перемычки JP3.

Делаем петлю для самотестирования на плате цифрового осциллографа DSO138

Займёмся платой TFT LCD экрана. Нужно припаять 3 штыревых разъёма с нижней части платы. Два маленьких разъёма по два пина и один двухрядный 40-пиновый.

Мы почти закончили пайку. Но не спешите убирать паяльник, он нам ещё ненадолго понадобится.

Монтаж разъёмов на плату ЖК экрана цифрового осциллографа DSO138

Теперь желательно промыть плату ацетоном, бензином или каким-либо другим способом очистить от следов флюса.

Промытой плате нужно дать хорошо просохнуть. Это очень важно! Влаги на плате не должно остаться совершенно.

После этого подключим источник питания к плате и замерим напряжение между землёй и точкой TP22. Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4.

Измеряем напряжение в точке TP22 цифрового осциллографа DSO138

Сейчас можно подключить к осциллографу ЖК дисплей, совместив его штыревые выводы с колодками на печатной плате осциллографа.

Первое включение цифрового осциллографа DSO138

2

Первое включение осциллографа DSO138

Подключите источник питания к осциллографу. Должен загореться дисплей и два раза моргнуть светодиод. Затем на пару секунд на экране появится логотип изготовителя и загрузочная информация. После этого осциллограф войдёт в рабочий режим.

Подключим пробник к BNC разъёму осциллографа и проведём первый тест. Никуда не подключая чёрный провод пробника, прикоснитесь рукой к красному. На осциллограмме должен появится сигнал наводки от вашей руки.

Первый тест цифрового осциллографа DSO138 – касание рукой

3

Калибровкаосциллографа DSO138

Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель SEN1 поставьте в положение «0.1V», SEN2 в положение «X5», а CPL – в положение «AC» или «DC». С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками и выставьте время «0. 2ms», как на иллюстрации. На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4, добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.

Калибровка цифрового осциллографа DSO138

Теперь переключатель SEN1 поставим в положение «1V», SEN2 – в положение «X1». Остальные настройки оставим прежними. Аналогично предыдущему пункту, если сигнал далёк от прямоугольного, то подкорректируем его с помощью регулировки конденсатора C6.

Калибровка цифрового осциллографа DSO138

На этом настройка осциллографа DSO138 закончена. Давайте проверим его в боевых условиях. Подключим щупы осциллографа к работающей электрической схеме и посмотрим сигнал.

Осциллограф DSO138 в работе

4

Режимы работы осциллографа DSO138

Возможные режимы работы осциллографа:

  • автоматический (AUTO),
  • нормальный (NORMAL),
  • однократный (SINGLE).

Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.

5

Элементы управления осциллографа DSO138

Для управления чувствительностью осциллографа служат переключатели SEL1 и SEL2. Первый из них задаёт базовый уровень напряжения, второй – множитель. Например если выставить переключатели в положения «0,1V» и «X5», разрешение вертикальной шкалы будет 0,5 вольт на клетку.

Кнопка SEL служит для перемещения по элементам экрана, которые можно настраивать. Настройка выделенного элемента осуществляется с помощью кнопок и . Элементами для настройки являются:

  • время развёртки,
  • режим работы,
  • выбор фронта триггера,
  • порог срабатывания,
  • перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы,
  • перемещение оси по вертикали.

Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.

Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.

6

Дополнительные функции осциллографа DSO138

Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, переместите курсор кнопкой SEL на выбор времени развёртки, а затем нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK.

Вывод информации о сигнале на экран осциллографа DSO138

Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и .

7

Технические характеристикиосциллографа DSO138

Технические данные осциллографа DSO138, взятые из официального паспорта.

ПараметрЗначение
Количество выборок1 млн. /сек
Полоса пропускания0…200 кГц
Диапазон чувствительности10 мВ/дел.…5 В/дел.
Макс. входное напряжение50 В
Входное сопротивление1 МОм / 20 пФ
Разрешение12 бит
Длина записи1024 точки
Шкала по времени500 сек/дел.…10 мксек/дел.
Питание9 В (8…12 В)
Потребление~120 мА
Размеры117×76×15 мм
Вес70 гр. без пробника
Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139
  • Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139 с Depositfiles.com

Цифровой осциллограф DSO138 (собранный)

 

Будет незаменимым помощником в домашней лаборатории радиолюбителя, как в стационарном варианте, так и носимом. Кроме этого модуль можно использовать как отладочный блок для работы с микроконтроллером ARM Cortex-M3 (STM32F103C8). На закладке СКАЧАТЬ вы найдете исходный код встроенной микропрограммы и доработав ее можете добавить в прибор, например, функции мультиметра, частотомера…

Параметры осциллографа:

  • Максимальная частота дискретизации: 1Msps
  • Точность : 12Bit
  • Глубина буфера измерений : 1024 bytes
  • Аналоговый диапазон частот : 0 — 200KHz
  • Вертикальная чувствительность : 10mV / Дел. — 5V / Дел. (1-2-5 прогрессивная шкала)
  • Настройка расположения линии по вертикали : да
  • Входное сопротивление (Input impedance) : 1MΩ/20pF
  • Максимальное входное напряжение : 50V (1: 1 щуп ), 400V (10: 1 щуп с делителем)
  • Переключатель режимов входа : DC / AC / GND
  • Время горизонтальной развертки : 10μs / Дел. — 50s / Дел. (1-2-5 прогрессивная шкала)
  • Синхронизация автоматическая, по порогу и с захватом по импульсу
  • Варианты настройки порога синхронизации : по нарастающему фронту, по спадающему
  • Настройка порога синхронизации
  • Отрицательная задержка — возможность увидеть форму сигнала до момента срабатывания синхронизации
  • Захват изображения экрана на неограниченное время (HOLD function )
  • Встроенный тестовый генератор 1Hz /3. 3V прямоугольного сигнала

Вам также может понравиться