Самодельный осциллограф на stm32: USB осциллограф своими руками

Содержание

USB осциллограф своими руками

Вариант недорогого, а вернее очень дешевого двухканального осциллографа на процессоре STM32F103C8T6, будет рассмотрен в этой статье. Сразу оговорюсь что это приставка к компьютеру которая подключается к USB порту ПК. Вот некоторые характеристики осциллографа на STM32:

  • Частота дискретизации (семплирование) — 461 kSps
  • Входное напряжение — 6,6 В.
  • Входное сопротивление — 20 кОм.

Как видим, осциллограф имеет нестандартное входное сопротивление, поэтому стандартные осциллографические щупы к нему не подойдут и для измерения напряжений свыше 6,6 В придется делать делитель с согласованием именно на 20 кОм. Еще небольшое пояснение по поводу частоты дискретизации. Многие ошибочно полагают что это и есть полоса пропускания. В действительности это вовсе не так. 461 kSps означает что осциллограф за одну секунду делает 461 тысячу замеров. Если подать на его вход сигнал, к примеру 1 кГц (период T=1/F; T=1 миллисекунда). За период в 1 миллисекунду осциллограф сделает 461000*0,001=461 измерение. Будем говорить что на период приходится 461 точка. Этого количества точек более чем достаточно чтобы четко отрисовать сигнал. Но если мы подадим на вход сигнал 200 кГц, период которого составляет 5 микросекунд, то уже на этот период мы получим 2,3 точку.  Из 2 точек невозможно построить сигнал и оценить его параметры. Минимально необходимое число точек на период должно быть не менее 20. Поэтому максимальная частота при которой этим осциллографом можно будет рассмотреть сигнал будет 461/20= 23,5 кГц. Для звукового диапазона вполне подойдет.

И не стоит забывать что это устройство не имеет гальванической развязки!!! Будьте внимательны если будете ремонтировать импульсные блоки питания!

Схема осциллографа представлена ниже. Оригинал схемы, печатной платы и прошивку вы можете скачать в конце статьи.

Как видно, схема состоит из одного процессора и его обвязки. Здесь особо нечего пояснять. Скажу только что на плате разведен только UART интерфейс для прошивки процессора. Я все же рекомендую развести SWD интерфейс и прошивать через него с помощью программатора STLINK. Это проще и быстрее. Но можно и так как на плате с помощью UART. Я вкратце опишу и тот и другой вариант. Для прошивки через UART нам потребуется любой переходник с USB в UART, из полно в продаже и стоят они не дорого. Подключаем переходник к плате по 3-х проводной шине RX, TX, GND. Затем скачиваем и устанавливаем программу STM Flash Loader Demo. Переводим плату в режим Boot. Для этого нажимаем и удерживаем кнопку Boot при нажатии кнопки Reset. Затем заходим в программу и выполняем пошаговые действия: выбираем номер COM порта, ожидаем соединения с платой, выбираем файл прошивки, ждем окончания процесса прошивки, закрываем прогу отключаем UART, и снимаем питание с платы. Теперь вариант с SWD. Подключаем программатор по 4 проводам: POWER, SWCLK, SWDIO, GND. (При этом питание на плату поступает с программатора). Качаем и ставим программу STM32 ST-Link Utility.

При запуске программы она сама определит контроллер, вам останется лишь выбрать файл прошивки и запустить процесс прошивки.

И еще одно немаловажное замечание. Перед сборкой устройства, установите программную оболочку осциллографа на STM32 на свой ПК. Убедитесь что программа в принципе запускается. Были случаи когда программа просто не хотела запускаться на некоторых ПК и ноутбуках. С чем это связано — непонятно.

СКАЧАТЬ ПРОГРАММУ MINISCOPE V4

СКАЧАТЬ ДРАЙВЕР ДЛЯ MINISCOPE

СКАЧАТЬ ПРОШИВКУ ДЛЯ MINISCOPE

СКАЧАТЬ СХЕМУ И ПЛАТУ

Юсб осциллограф своими руками

Вариант недорогого, а вернее очень дешевого двухканального осциллографа на процессоре STM32F103C8T6, будет рассмотрен в этой статье. Сразу оговорюсь что это приставка к компьютеру которая подключается к USB порту ПК. Вот некоторые характеристики осциллографа на STM32:

  • Частота дискретизации (семплирование) — 461 kSps
  • Входное напряжение — 6,6 В.
  • Входное сопротивление — 20 кОм.

Как видим, осциллограф имеет нестандартное входное сопротивление, поэтому стандартные осциллографические щупы к нему не подойдут и для измерения напряжений свыше 6,6 В придется делать делитель с согласованием именно на 20 кОм. Еще небольшое пояснение по поводу частоты дискретизации. Многие ошибочно полагают что это и есть полоса пропускания. В действительности это вовсе не так. 461 kSps означает что осциллограф за одну секунду делает 461 тысячу замеров. Если подать на его вход сигнал, к примеру 1 кГц (период T=1/F; T=1 миллисекунда). За период в 1 миллисекунду осциллограф сделает 461000*0,001=461 измерение. Будем говорить что на период приходится 461 точка. Этого количества точек более чем достаточно чтобы четко отрисовать сигнал. Но если мы подадим на вход сигнал 200 кГц, период которого составляет 5 микросекунд, то уже на этот период мы получим 2,3 точку. Из 2 точек невозможно построить сигнал и оценить его параметры. Минимально необходимое число точек на период должно быть не менее 20.

Поэтому максимальная частота при которой этим осциллографом можно будет рассмотреть сигнал будет 461/20= 23,5 кГц. Для звукового диапазона вполне подойдет. И не стоит забывать что это устройство не имеет гальванической развязки. Будьте внимательны если будете ремонтировать импульсные блоки питания!

Схема осциллографа представлена ниже. Оригинал схемы, печатной платы и прошивку вы можете скачать в конце статьи.

Как видно, схема состоит из одного процессора и его обвязки. Здесь особо нечего пояснять. Скажу только что на плате разведен только UART интерфейс для прошивки процессора. Я все же рекомендую развести SWD интерфейс и прошивать через него с помощью программатора STLINK. Это проще и быстрее. Но можно и так как на плате с помощью UART. Я вкратце опишу и тот и другой вариант. Для прошивки через UART нам потребуется любой переходник с USB в UART, из полно в продаже и стоят они не дорого. Подключаем переходник к плате по 3-х проводной шине RX, TX, GND. Затем скачиваем и устанавливаем программу STM Flash Loader Demo. Переводим плату в режим Boot. Для этого нажимаем и удерживаем кнопку Boot при нажатии кнопки Reset. Затем заходим в программу и выполняем пошаговые действия: выбираем номер COM порта, ожидаем соединения с платой, выбираем файл прошивки, ждем окончания процесса прошивки, закрываем прогу отключаем UART, и снимаем питание с платы. Теперь вариант с SWD. Подключаем программатор по 4 проводам: POWER, SWCLK, SWDIO, GND. (При этом питание на плату поступает с программатора). Качаем и ставим программу STM32 ST-Link Utility. При запуске программы она сама определит контроллер, вам останется лишь выбрать файл прошивки и запустить процесс прошивки.

И еще одно немаловажное замечание. Перед сборкой устройства, установите программную оболочку осциллографа на STM32 на свой ПК. Убедитесь что программа в принципе запускается. Были случаи когда программа просто не хотела запускаться на некоторых ПК и ноутбуках. С чем это связано — непонятно.

Технологии не стоят на месте, и угнаться за ними не всегда просто. Появляются новинки, в которых хотелось бы разобраться более детально. Особенно это касается разнообразных электронных конструкторов, позволяющих собирать практически любое простое устройство пошагово. Сейчас в их числе и платы Ардуино со своими клонами, и китайские микропроцессорные компьютеры, и готовые решения, идущие уже с программным обеспечением на борту.

Однако для работы со всем вышеперечисленным спектром интересных новинок, равно как и для ремонта цифровой техники, требуется дорогостоящий высокоточный инструмент. Среди такого оборудования – и осциллограф, позволяющий считывать частотные показания и проводить диагностику. Зачастую его стоимость довольно высока, и начинающие экспериментаторы не могут позволить себе такую дорогостоящую покупку. Тут на помощь приходит решение, которое появилось на многих радиолюбительских форумах почти сразу после появления планшетов на системе Андроид. Его суть заключается в том, чтобы с минимальными затратами изготовить осциллограф из планшета, не внося при этом в свой гаджет никаких доработок либо модификаций, а также исключая риски его повреждения.

Что такое осциллограф

Осциллограф – как прибор для измерения и отслеживания частотных колебаний в электрической сети – известен с середины прошлого века. Данными приборами комплектуются все учебные и профессиональные лаборатории, поскольку обнаружить некоторые неисправности или произвести точную настройку оборудования можно только лишь с его помощью. Он может выводить информацию как на экран, так и на бумажную ленту. Показания позволяют увидеть форму сигнала, рассчитать его частоту и интенсивность, а в результате определить источник его появления. Современные осциллографы позволяют рисовать трехмерные цветные частотные графики. Мы же сегодня остановимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа и реализуем его с помощью приставки к смартфону или планшету и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если замеряемая частота находится в диапазоне слышимых человеческим ухом частот, а уровень сигнала не превышает стандартный микрофонный, то собрать осциллограф из планшета на "Андроид" своими руками можно без каких бы то ни было дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, на которой должен обязательно присутствовать микрофон. Если подходящей гарнитуры нет, то потребуется купить звуковой штекер 3,5 мм обязательно с четырьмя контактами. Перед припаиванием щупов уточните распиновку разъема вашего гаджета, ведь их бывает два вида. Щупы необходимо подключить к пинам, соответствующим подключению микрофона на вашем устройстве.

Далее следует загрузить из "Маркета" программное обеспечение, способное замерять частоту на микрофонном входе и рисовать график на основе полученного сигнала. Таких вариантов довольно много. Поэтому при желании будет из чего выбрать. Как и говорилось ранее, не потребовалась переделка планшета. Осциллограф будет готов сразу же после калибровки приложения.

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К плюсам такого решения однозначно можно отнести простоту и дешевизну сборки. Старая гарнитура или один новый разъем практически ничего не стоят, а времени потребуется всего несколько минут.

Но у этой схемы есть ряд существенных недостатков, а именно:

  • Малый диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта гаджета колеблется в пределах от 30 Гц до 15 кГц).
  • Отсутствие защиты планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с повышенным напряжением можно в лучшем случае сжечь микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала на вашем гаджете, а в худшем – полностью вывести из строя ваш смартфон или планшет).
  • На очень дешевых устройствах присутствует значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая цифра недопустима.

Реализация защиты, экранирования сигнала и снижения погрешности

Для того чтобы частично защитить свое устройство от возможного выхода из строя, а также стабилизировать сигнал и расширить диапазон входных напряжений, может использоваться схема простого осциллографа для планшета, которая уже долгое время успешно применяется для сборки приборов для компьютера. В ней применяются дешевые компоненты, среди которых стабилитроны КС119А и два резистора на 10 и 100 кОм. Стабилитроны и первый резистор подключаются параллельно, а второй, более мощный, резистор используется на входе схемы, чтобы расширить максимально возможный диапазон напряжений. В результате пропадает большое количество помех, а напряжение повышается до 12 В.

Само собой, следует учитывать, что осциллограф из планшета работает в первую очередь со звуковыми импульсами. Поэтому стоит позаботиться о качественном экранировании как самой схемы, так и щупов. При желании подробную инструкцию по сборке данной схемы можно найти на одном из тематических форумов.

Программное обеспечение

Для работы с подобной схемой требуется программа, способная рисовать графики на основании входящего звукового сигнала. Найти ее в "Маркете" несложно, вариантов много. Почти все они предполагают дополнительную калибровку, поэтому можно добиться максимально возможной точности, и сделать профессиональный осциллограф из планшета. В остальном данные программы выполняют по сути одну и ту же задачу, поэтому окончательный выбор зависит от требуемого функционала и удобства использования.

Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Если же требуется более широкий диапазон частот, то приведенным выше вариантом ограничиться не получится. Тут на помощь приходит новый вариант – отдельный гаджет, представляющий собой приставку с аналогово-цифровым преобразователем, обеспечивающий передачу сигнала в цифровом виде. Аудиотракт смартфона или планшета в данном случае уже не задействуется, а значит, можно достигнуть более высокой точности измерений. По сути, на этом этапе они представляют собой только портативный дисплей, а вся информация собирается уже отдельным устройством.

Собрать осциллограф из планшета на "Андроид" с беспроводным модулем можно самому. В сети есть пример, когда похожее устройство еще в 2010 году реализовывалось с помощью двухканального аналогово-цифрового преобразователя, созданного на базе микроконтроллера PIC33FJ16GS504, а в качестве передатчика сигнала служил Bluetooth-модуль LMX9838. Устройство получилось довольно функциональным, но сложным в сборке, поэтому для новичков его сделать будет непосильной задачей. Но, при желании, найти подобный проект на тех же радиолюбительских форумах не проблема.

Готовые варианты приставок с Bluetooth

Инженеры не дремлют, и, кроме кустарных поделок, в магазинах появляется все больше приставок, выполняющих функцию осциллографа и передающих сигнал через Bluetooth-канал на смартфон или планшет. Осциллограф-приставка к планшету, подключаемая посредством Bluetooth, зачастую имеет следующие основные характеристики:

  • Предел измеряемой частоты: 1МГц.
  • Напряжение на щупе: до 10 В.
  • Радиус действия: около 10 м.

Этих характеристик вполне достаточно для бытового применения, и все же в профессиональной деятельности иногда возникают случаи, когда и этого диапазона катастрофически не хватает, а реализовать больший с медлительным протоколом Bluetooth попросту нереально. Какой же выход может быть в этой ситуации?

Осциллографы-приставки с передачей данных по Wi-Fi

Данный вариант передачи данных существенно расширяет возможности измерительного устройства. Сейчас рынок осциллографов с таким видом обмена информацией между приставкой и планшетом набирает обороты ввиду своей востребованности. Такие осциллографы практически не уступают профессиональным, поскольку без задержки передают измеряемую информацию на планшет, который тут же выводит ее в виде графика на экран.

Управление осуществляется через простые, интуитивно понятные меню, которые копируют настроечные элементы обычных лабораторных устройств. Кроме того, подобное оборудование позволяет записывать или транслировать в режиме реального времени все происходящее на экране, что может стать незаменимым подспорьем, если нужно попросить совета у более опытного мастера, находящегося в другом месте.

Характеристики осциллографа для ремонта планшетов в виде приставки с Wi-Fi подключением вырастают в несколько раз, по сравнению с предыдущими вариантами. Подобные осциллографы имеют диапазон измерения до 50 МГц, при этом их можно модифицировать посредством разнообразных переходников. Зачастую в них установлены аккумуляторы для автономного питания, с целью максимально разгрузить рабочее место от ненужных проводов.

Самодельные варианты современных приставок-осциллографов

Само собой, на форумах наблюдается всплеск разнообразных идей, с помощью которых энтузиасты пытаются осуществить свою давнюю мечту – самостоятельно собрать осциллограф из планшета на "Андроид" с Wi-Fi-каналом. Одни модели получаются удачными, другие нет. Тут уже остается вам решать, попытать ли тоже счастья и сэкономить несколько долларов, собрав прибор самостоятельно, или же приобрести готовый вариант. Если не уверены в своих силах, то лучше не рисковать, чтобы потом не сожалеть о потраченных впустую средствах.

В противном случае – добро пожаловать в одно из сообществ радиолюбителей, в котором вам смогут дать дельный совет. Возможно, впоследствии именно по вашей схеме новички будут собирать свой первый в жизни осциллограф.

Программное обеспечение для приставок

Зачастую вместе с покупными осциллографами-приставками поставляется диск с программой, которую можно установить на свой планшет или смартфон. Если такого диска в комплекте нет, то внимательно изучите инструкцию к устройству – скорее всего, в ней есть названия программ, совместимых с приставкой и находящихся в магазине приложений.

Также некоторые из подобных приборов могут работать не только с устройствами под управлением операционной системы "Андроид", но также и с более дорогими «яблочными» девайсам. В таком случае программа будет однозначно находиться в AppStore, поскольку другой вариант установки не предусмотрен. Сделав осциллограф из планшета, не забудьте проверить точность показаний и, при необходимости, откалибровать прибор.

USB-осциллографы

Если у вас нет портативного устройства вроде планшета, но имеется ноутбук или компьютер, не стоит расстраиваться. Из них также можно сделать прекрасный измерительный прибор. Самым простым вариантом будет подключение щупов к микрофонному входу компьютера по такому же принципу, как описывалось в начале статьи.

Однако, учитывая его ограничения, этот вариант подойдет далеко не всем. В таком случае может использоваться USB-осциллограф, который обеспечит такие же характеристики, как и приставка с передачей сигнала по Wi-Fi. Стоит отметить, что такие приборы иногда работают с некоторыми планшетами, которые поддерживают технологию подключения внешних устройств OTG. Само собой, ЮСБ-осциллограф также пытаются сделать самостоятельно, причем довольно успешно. По крайней мере, именно этой поделке посвящено большое количество тем на форумах.

Вот и решился в новом году на расширение своего оборудования для диагностики. Теперь я разжился USB осциллографом DISCO 2.

Для чего он нужен?
Для полной диагностики самих датчиков и систем зажигания. Ведь не всегда ЭБУ бьет тревогу и пишет ошибку, что датчик не работает должным образом.
Личный пример — Катушки зажигания
По ссылке запись в БЖ о том, как у меня накрылась катушка зажигания и в результате машина троила и не ехала. Ошибок в ЭБУ небыло и диагностика ничего не показывала.
А ведь решить эту проблему теперь можно за пару секунд, просто поднеся осциллограф к катушке, или ВВ проводам.
Кстати для более точной диагностики и получения осциллограмм с ВВ были заказаны два емкостных датчика:

Я уверен, что большинство так и не понимает до конца для чего используется все это электронное изобилие 🙂
Тогда вот Вам пример:

В конечном итоге, имея адаптер для диагностики, а также этот осциллограф я смогу легко проверить работу датчиков и системы зажигания. Ведь, повторюсь, сам ЭБУ не выдаст Вам ошибку, даже когда ДПКВ выдает неверный сигнал, а в катушке имеется межвитковое замыкание.

По мере работы с машиной/машинами, я постараюсь выложить осциллограммы двигателей ЗМЗ/УМЗ, где будут как примеры рабочих элементов, так и не рабочих.

Двухканальный USB осциллограф на STM32 – Miniscope v2c « схемопедия


Ниже представлен проект недорого USB осциллографа с применением STM32 микроконтроллера. Особенности устройства:

– использование очень дешевых STM32F103 микроконтроллеров в LQFP48 корпусе.

– односторонняя печатная плата, удобная для изготовления в домашних условиях.  

– выборка 2x461kSps (2x300kSps в старых версиях), 8 бит, передача данных по USB в реальном времени.

– прошивка по UART.

– диапазон рабочих напряжений 0 – 6.6 Вольт.  Нестандартное входное сопротивление 20 кОм (к несчастью, большее значение вызывает помехи на АЦП. Возможно, это можно исправить использованием ОУ. Обратите внимание: сопротивление может быть увеличено при использовании новой прошивки, которая использует отдельный АЦП для каждого канала).

Сигнал 300 мВ снятый при помощи miniscope v4:

Общая стоимость компонентов не превысила 10$.

Принципиальная схема USB-осциллографа:

Печатная плата – односторонняя, размер 66мм x 36мм.

Среда разработки

Для разработки miniscope v2 необходимо было выбрать среду разработки для STM микроконтроллеров. В этом файле лежат примеры проекта для IAR, Keil, RIDE, HiTop и TrueSTUDIO. К сожалению, не один из них мне не подошел. RIDE и HiTop требуют покупки лицензии через 7 дней. Пробные версии IAR и Keil имеют ограничение на размер кода и забирают очень много дискового пространства. То же самое с TrueSTUDIO.

В результате я выбрал CooCox, дистрибутив которого весит 115 МБ и около ~ 800 МБ после установки и распространяется бесплатно.

Прошивка микроконтроллера

На плате нет JTAG/SWD разъема, так как прошивка должна быть загружена по UART. Чтобы войти в режим загрузки, нажмите и удерживайте кнопку BOOT при нажатии кнопки RESET. Программа STM "Flash Loader Demo" без проблем работает с USB-UART переходником. Нормальное напряжение на выводах микроконтроллера 5В, поэтому можно использовать 5 или 3.3В RS232-UART/USB-UART переходник.

Кнопка RESET может быть удалена – микроконтроллер переходит в режим загрузки при нажатой кнопке BOOT если USB подключен.

Так как USB подключено без 1.5 кОм подтягивающих резисторов, его необходимо заново подключить после прошивки.  

Проект для тестирования микроконтроллера и зуммер: stm32scopeTest.7z

Советы по передаче данных по USB

Используйте CDC в качестве шаблона. Есть две конечных точки BULK. Для повышения скорости CDC потребуются небольшие изменения.

1. Уменьшите значение VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL. Я не уверен, что значение = 1 подходит при двунаправленной передаче, поэтому я поставил значение = 2.

2. Увеличение значения USART_RX_DATA_SIZE. Я использовал 8192 байт (2 х 4 Кб), но я думаю, что существенной разницы при использовании  4096 байт.

3. Изменение Handle_USBAsynchXfer, т.к. он не будет передавать данные, если USART_Rx_Buffer будет полный. Таким образом, после каждого номера SOF будет отправлен максимальный по номеру байт.

Убедитесь, что на ПК приложение постоянно готово к приему данных. Убедитесь, что приоритет чтения для него выше,  чем у других приложений. Я использовал libusb, поэтому я использовал сочетания usb_submit_async / usb_reap_async для задания очереди запросов чтения.

Я не интересовался высокой скорость передачи данных с ПК, поэтому у меня нет советов по этому поводу. Miniscope v2c оправляет данные на ПК с максимально возможной скоростью. Данные отправляемые с ПК незначительны (ID запроса, изменение аналогового усиления).

Скачать файлы проекта

Оригинал статьи на английском языке (перевод: Александр Касьянов для сайта cxem.net)

Самодельный осциллограф на микроконтроллере - Мастер Фломастер

Прибор для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временных характеристик электрического сигнала.

Осциллографический пробник на ATmega8

Простой осциллографический пробник на микроконтроллере AtMega8 и дисплее от Nokia 1100

LCD осциллограф на Arduino

Двухканальный USB осциллограф

Все чаще и чаще используются приборы подключаемые к компьютеру по USB. Часто они бывают дешевле и функциональнее обычных приборов. В этой статье описано создание USB осциллографа с максимальной частотой 10 кГц при входном напряжении ± 16В. Он гораздо лучше других подключаемых к компьютеру осциллографов. Имеет гораздо больше возможностей, чем ПК-осциллографы

Двухканальный USB осциллограф на STM32 — Miniscope v2c

Проект недорого низкоскоростного двухканального USB осциллографа на STM32F103C8T6 — Miniscope v2c.

Цифровой LCD-осциллограф

В данной статье приведен простейший осциллограф с выводом данных на текстовый LCD экранчик. Схема построена с использованием PIC-микроконтроллера PIC18F452, но может быть адаптирована и для других PIC.

Простой USB-осциллограф

Проект USB-осциллографа, который вы сможете собрать своими руками. Возможности USB-осциллографа минимальны, но для многих радиолюбительских задач вполне сойдет. Также, схема данного USB-осциллографа может использоваться как основа для построения более серьезных схем. В основе схемы стоит микроконтроллер Atmel Tiny45.

Автор: Колтыков А.В.

Самодельный осциллограф на AVR

Представлен проект изготовления самодельного низкоскоростного осциллографа на базе микроконтроллера AVR. Частота измерения до 7.7кГц, экранчик 128×64.

Автор: Колтыков А.В.

Цифровой RS232 осциллограф для ПК

Проект цифровой осциллографа для компьютера с передачей данных по RS232.

Android Bluetooth осциллограф

Как АЦП для двух входов в схеме используется PIC33FJ16GS504 Microchip. Обработанные данные передаются в телефон через Bluetooth модуль LMX9838

Осциллограф своими руками

Осциллограф на PIC18F2550 измеряет среднее, максимальное, минимальное, пиковое напряжения и пересечение нулевого уровня. Он имеет встроенную функцию триггера, который может быть использован для остановки сигнала для его детального изучения. Осциллограф измеряет напряжение в пределах 0-5В, 0-2.5В и 0-1,25. Основным недостатком является низкая частота дискретизации (

60 кГц), а также то, что входы ограничены ограничениями АЦП микроконтроллера.

1999-2019 Сайт-ПАЯЛЬНИК ‘cxem.net’

При использовании материалов сайта, обязательна
ссылка на сайт ПАЯЛЬНИК и первоисточник

Данному самодельному осциллографу далеко до современных моделей, но все-таки он может многое. Вдобавок, он выполнен из доступных и недорогих деталей, имеет неплохие характеристики, удобное управление и минимальные размеры. Скажу сразу, что он рассчитан на звуковую частоту.

Осциллограф micro выполнен на микроконтроллере PIC18F452, а в качестве графического индикатора используется дисплей от мобильного телефона NOKIA 3310. Для того чтобы придать полной портативности осциллографу, он питается от стандартного аккумулятора на 3,7 вольта, через преобразователь на 5 вольт, который выполнен на микросхеме MC34063. Заряжается Осциллограф micro от 5 вольт через гнездо miniUSB. Также он может работать от внешнего питания в 5 вольт (USB).

Основная идея (и схема) была взята с филиппинского форума electronicslab. Прошивку на микроконтроллер PIC18F452 и проект в Proteus любезно предоставил пользователь ZuBor с русского форума vrtp. Данный архив можно скачать ЗДЕСЬ. Консультируясь, дополняя и применяя различные приемы, я получил конечный результат. Кстати, в процессе обсуждения был подмечен интересный факт, что дисплеи от NOKIA 3310 подходят не все, даже те, где есть NOKIA и полумесяц. Для данного осциллографа нужен исключительно оригинальный дисплей.

Печатная плата осциллографа разводилась специально под имеющийся в наличии корпус от температурного монитора TempTale4, который имеет внешние габариты 50х90 мм. Аккумулятор взят от MP3 плеера, занимающий практически всю площадь под крышкой, но имеющий толщину всего 2 мм.

Ниже привожу принципиальную схему Осциллографа micro , в которую уже внесены все дополнения, поправки и изменения. Если рассматривать схему по блочно, то она состоит из основного процессора-микроконтроллера, графического индикатора, операционного усилителя, преобразователя напряжения с 3,7 до 5 вольт, и зарядного устройства аккумулятора на LM317. Разведена схема на одностороннем текстолите. Файл в формате *.lay можно скачать ЗДЕСЬ.

Привожу фотографии печатной платы с обеих сторон, чтобы можно было представить, как размещаются на ней детали. Кстати, вместо кнопок были использованы специфические датчики от трехдюймовых дисководов, которые отвечают за наличие дискеты в дисководе и отслеживают положение переключателя, запрещающего запись на нее.

Дисплей от NOKIA 3310 соединяется с печатной платой при помощи тонких многожильных мягких медных проводов. Их можно взять в шнурах, идущих от клавиатуры или мышки.

Щуп осциллографа сделан из стержня от шариковой ручки, в который впаяна игла от швейной машинки. Щуп при транспортировке осциллографа плотно закрывается пластиковым колпачком от медицинской иглы.

При проверке Осциллографа micro использовался набор программ WaveTool, который можно скачать ЗДЕСЬ.

Этот обзор предназначен для людей, ставящих своей целью построение самодельных осциллографов низкого и среднего уровней сложности. Как правило цифровых, благо современная элементная база (микроконтроллеры) позволяют делать их не слишком сложными. Но и для аналоговых осциллографов многое из нижесказанного вполне применимо.

Данный обзор суммирует опыт, приобретенный мной при пробах и изготовлении более десяти (примерно 15) осциллографов.

Схемотехника построения осциллографов может быть самой различной, поэтому данный обзор не претендует на бесспорность и отражает лишь мой взгляд и мой опыт.

Итак. Для многих радиолюбительских задач считаю, что осциллограф должен позволять рассматривать сигналы с уровнем от 5-20 милливольт, до нескольких десятков вольт.

Чувствительность в милливольтах позволит отлавливать помехи и настраивать фильтры в цепях различных устройств и блоках питания.

Чувствительность в десятки вольт нужна при наладке и диагностике различных блоков питания, особенно импульсных.

Да и многие другие устройства значительно проще налаживать имея осциллограф.

Исходя из этого и получаем требования к входному аттенюатору. Я буду рассматривать аттенюатор, построенный на механических переключателях. Почему — объясню несколько позже.

К сожалению значительное количество ступеней делителя требует применения галетных переключателей. А они как правило весьма габаритны и плохо вписываются в миниатюрные любительские конструкции.

Из наиболее доступных и распространенных встречаются переключатели на три положения. Вот на них и будем ориентироваться.

Схемы входных аттенюаторов

Пожалуй наиболее часто встречается входной аттенюатор (делитель), собранный по схеме, приведенной на рисунке 1.

Схема может быть нарисована по разному, это не принципиально. Зачастую вместо переключателя используют специальные микросхемы – мультиплексоры, суть от этого не меняется. Просто вместо механики, используют микросхему, имеющую цифровое управление и позволяющую реализовать большее количество ступеней делителя, да еще и управляется это все счастье программно, кнопками.

Удобно вроде. Правда есть жирное «НО» в этом деле. При настройке осциллографа обычно подают на его вход прямоугольный сигнал и настраивают емкость С1 и С3, добиваясь плоских вершин импульсов. Примерно вот так. (Здесь и далее идут скриншоты из программы «Мультисим 12»).

Настройка обычно производится один раз. На одном конкретном диапазоне чувствительности. И на этом считается законченной.

Но вот при переключении на другие диапазоны чувствительности, при рассмотрении сигналов с другим напряжением, нас как правило ожидает проблема. Мы вместо прямоугольника можем увидеть такое:

И только конденсаторами С2 и С4 по схеме 1, не меняя настройки конденсатора С1, нам не удается никак это скомпенсировать.

Должен заметить, что на последних двух картинках изображены еще достаточно простые случаи, относительно понятные. А могут быть и куда круче. Вплоть до полной невменяемости. Что делать? Каждый раз настраивать С1? По моему опыту, многие просто даже не обращают внимания на этот нюанс настройки. Ну и в результате видят неизвестно что.

Конечно я не готов утверждать, что в принципе невозможно подобрать конфигурацию корректирующих цепей, составляя отдельные резисторы делителя из нескольких последовательно, со своими компенсирующими емкостями на каждом. Просто мне это не удалось. Ни в железе, ни в Мультисиме.

Чтобы избавиться от данного недостатка лучше применять другую схему входного аттенюатора. По рисунку 2.

Отличие от первой только в том, что переключается не только нижнее плечо делителя, но и верхнее. И частотно компенсирующая емкость для верхнего плеча каждого из делителей настраивается отдельно.

То есть при переключении диапазонов чувствительности картинка прямоугольного импульса меняться не будет. Как мы настроим каждый диапазон отдельно, так это и будет работать.

Но. Эта схема требует уже переключателя с двумя группами контактов. И для верхнего плеча уже в принципе невозможно применить мультиплексоры. Потому, что там действуют уже входные напряжения осциллографа. Т.е. программное управление затруднено.

Можно конечно применить мультиплексоры с электромагнитными реле на выходах и применять аттенюатор по схеме 2, но это вызовет резкий рост габаритов и энергопотребления осциллографа, что весьма нездорово для устройств с батарейным питанием.

Это и определяет то обстоятельство, что я считаю оптимальными именно механические переключатели. О чем упоминал выше.

Как вариант можно применить принцип как в DSO-138 и его последователях.

Клик для увеличения

Та же схема 2, но резисторы верхнего плеча соединены между собой. Но за это придется расплачиваться уменьшением входного сопротивления на диапазоне с максимальной чувствительностью. Из-за влияния ступеней делителя друг на друга.

Словом, на сегодняшний день, считаю оптимальным для несложных самодельных осциллографов использовать входной аттенюатор (делитель) по схеме 2.

Переключение диапазонов

И здесь мы подходим ко второй проблеме этого дела. Трех ступеней делителя НЕДОСТАТОЧНО. Получается, что наименьшие сигналы будет трудно рассмотреть и требуется дополнительное переключение либо растяжка по вертикали.

Можно применить галетники. Но это габариты, сопоставимые с габаритами самого ослика. Наименьший, что у меня есть – на 5 положений 2 направления, размерами чуть длиннее подстроечного советского резистора. Но 5 положений тоже мало, да и он выдран из японской техники очень давно и аналогов мне больше не попадалось. Не путь.

Последний из построенных мной осциллографов это «Осциллограф на микроконтроллере ATMEGA32А» с сайта bezkz. Его особенность в том, что он имеет программную растяжку 2 раза в 2 раза. То есть способен растягивать картинку в 2 и 4 раза.

С трехпозиционным переключателем диапазонов чувствительности получается всего 9 положений. И они достаточно неплохо друг друга перекрывают. Я применил в нем входной аттенюатор на одной плате с усилителем на AD823. Естественно с цепями защиты и т.д.

Еще один вариант осциллографа, который нацеливаюсь переделать, это VirtOS в версии от VetalST под дисплей LS020. Он у меня уже реализован в металле, но диапазон чувствительности (1 вольт на деление, от 2 до 8 делений на экран) не устраивает.

В нем есть программная растяжка в 2 раза и потенциометром еще в 2 раза. Т.е. снова два раза по два, как в «Электрике». Правда переключение уже будет не столь удобное. Но этот ослик мне симпатичен и очень хотел бы довести его до ума. Планирую добавить в него усилитель с аттенюатором и расширить диапазон в 100 раз вниз. Ну а щуп с делителем на 10 — повышает диапазон вверх.

Можно еще также рассмотреть входные усилители на ОУ. Особенности их применения. С конкретными схемами узлов и печатными платами. Но это уже тема для следующей статьи. А пока призываю тех, кто планирует разработку несложных осциллографов, отдать предпочтение все же механическим переключателям во входных делителях.

Для начинающих радиолюбителей такие схемы куда проще в изготовлении и настройке. И на практике мне лично куда удобнее переключать диапазоны просто щелкая переключателями, а не прыгать по пунктам меню кнопками, либо энкодерами. Специально для сайта Радиосхемы — Тришин Александр Олегович. Г. Комсомольск-на Амуре.

Обсудить статью ВХОДНЫЕ УЗЛЫ САМОДЕЛЬНЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ

💦🌱Надежный емкостной датчик влажности почвы своими руками (STM32) — Схемка: Электронные Радиосхемы

Рассмотрена теория построения емкостного датчика для системы автополива💦🌱, расчеты, проверка на практике, примеры применения.

Если взять два куска фольгированного стеклотекстолита и расположить их параллельно медными плоскостями внутрь на небольшом расстоянии, то получим  плоский конденсатор. Рассмотрим как будет влиять изменение его емкости и как это можно использовать.

Купить на Aliexpress

Расчеты

Емкость вычисляется по следующему выражению:

Пусть пластины имеют размеры  = 12 мм;= 35 мм, тогда площадь = 12*35=420 мм², а расстояние между ними = 3 мм, тогда расчетная электрическая емкость C = 1 пФ.

Геометрические размеры (площадь) S, как и расстояние между пластинами d не меняется. Остается для изменения емкости менять вещество между пластинами, пока это воздух ε = 1. Как думаете какая относительная диэлектрическая проницаемость воды? Источники показывают, что ε = 81.

Полное погружение в воду даст увеличение емкости в 81 раз! Расчетная ёмкость C составит уже не 1 пФ, а 100 пФ.

Таким образом плавно погружая этот самодельный кондер также плавно и пропорционально будет изменятся и емкость, что дает возможность эффективно отслеживать состояние влажности.

Превращение изменения емкости в изменение напряжения

Подключив последовательно с резистором конденсатор получим ФНЧ (фильтр нижних частот).

Получается делитель напряжения, где у верхнего плеча R1 сопротивление не изменяется, а емкостное сопротивление нижнего плеча C1 меняется в зависимости от частоты.

Но так как частота сигнала будет неизменной, то построим график зависимости емкостного сопротивления от емкости (C = 1-100 пФ):

Таким образом понятно, что при увеличении емкости ( погружение в воду) сопротивление нижнего плеча будет уменьшаться, как и падение напряжения на нем, а значит и выходное напряжение (см. подтверждение опытом ниже).

Но остается еще одно - выделить только амплитуду, именно для этого применяется АМ-детектор. Его расчет был выполнен, но ничего полезного этого не дало, поэтому номиналы взяты такие же, как у готового. Главная суть в этом:

нужно подобрать емкость и сопротивление таким образом, чтобы конденсатор успевал подзаряжаться при увеличении сигнала, а при уменьшении подразряжался за время низкого уровня, но при изменении сигнала огибающая изменялась.

Схема электрическая принципиальная

Моделирование работы работы схемы

Собираем (номиналы изменены из-за сложности моделирования на высоких частотах!).

Запускаем:

Здесь видно как хорошо выделяется амплитуда при изменении емкости C2.

Проверка на практике

Сначала непосредственно датчик, состоящий из двух кусочков фольгированного стеклотекстолита FR-4 (70x12 мм).

*также не забываем изолировать открытые участки меди клейкой лентой

И также схемка в миниатюрном исполнении.

Сигнал сгенерирован с помощью МК (ШИМ, f = 1 МГц, D = 50%), конечно это можно сделать с помощью того же таймера NE555, но если устройство уже будет иметь микроконтроллер, то зачем же еще одна МС?

Теперь просто подключаем питание (здесь 3.3 В), вольтметр на выход и смотрим как изменяется напряжение при заливании водой.

Очень хорошо, показания изменяются очень плавно и четко.

Остается только оцифровать показания с помощью встроенного в МК АЦП и придать им какие-то смысловые привязки, например проценты.

Проверка на почве

Также не лишним будет воткнуть данный датчик в настоящий грунт.

Показания менялись медленно и уверенно, на следующий день на выходе имеем плюс 214 мВ, т.к. слой почвы мал.

Более практичный датчик из пластин оцинковки

Покрыты слоем клейкой ленты.

При сухом грунте на выходе примерно 1.5 В.

После сверхобильного полива 0.75 В.

Подключение к микроконтроллеру

Остается вместо вольтметра подключить один из входов АЦП МК и настроить генерацию ШИМ-сигнала одним из таймеров. Чтобы не повторять одно и то же см. видос или код на гитхабе.

Выполняем калибровку

Отсутствие воды:  U = 0.75 В = ADC = 930 = 0 %.
Заполнение полностью (до определяемой границы): U = 1.4 В = ADC = 1737 = 100 %.

Автоматическая система полива (простейшее исполнение)

Прикупил маленький водяной насос, работает неплохо и хорошо подойдет для проверки.

Управление насосом через ключ (полевой транзистор IRLML2502) ШИМ-сигналом 1 кГц.

После выполненой калибровки программа выключит насос, когда напряжение станет ниже нижнего порога  (0.75В) и включит, когда пересечет верхний порог (1.4 В).

Направления применения

Влажность почвы

Самым очевидным применением будет определение влажности грунта в цветочном горшке или просто на участке.

Таким образом можно встроить этот датчик в систему автоматического полива растений.

Наличие дождя

Для определения дождя также можно использовать сенсор такого типа, просто между пластинами расположить губку, а сбор капель сделать с помощью воронки.

Таким образом во время дождя поролон впитывает воду, емкость возрастает, а после прекращения дождя остатки уйдут вниз, и еще через время она снова станет сухой.

Уровень воды в емкости

Имея небольшой (или большой) запас воды в цистерне удобно проверять её уровень на расстоянии, ведь обычно емкость находится где-то в труднодоступном месте на высоте.

Если емкость металлическая, то она может выступать одним электродом. Если пластиковая, то его придется сделать, но это не так сложно.

Прикасание к телу

В одном из устройств принцип изложенный выше был использован для обнаружения касания к телу человека, пример ниже.

*это электронный термометр; смотреть в правый верхний угол

То же самое от китайцев

Вообщем то эта схема является частью китайского сенсора. Единственное отличие в том, что генератором выступает не таймер NE555, а микроконтроллер, ведь в любом случае он будет в устройстве.

Видос

Скачать

Итого

Преимуществом емкостного датчика перед просто двумя голыми электродами является отсутствие электрохимической реакции (электролиза), при котором на контактах будут восстанавливатся вещества (из раствора) и портить почву, а кроме этого они будут сами коррозировать. Конечно можно этот процесс очень значительно замедлить (опрашивать датчик редко), но все же.

Медные площадки защищены маской, но будет ли она достаточно устойчива в суровых условиях? Рассматривается возможность дополнительного покрытия слоем лака/краски.

Изготовление емкостного датчика легко осуществляется при использовании технологий изготовления печатных плат, особенно это хорошо, когда остальные компоненты располагаются там же. Если же он должен быть велик, то здесь используем металлический лом.

Так как получаемые показания зависят от параметров датчика, то он требует калибровки.

Подключаем FT-891 к осциллографу и анализатору спектра

В умных книжках можно найти описание различных тестов трансиверов и усилителей. Обычно они проводятся с использованием двухтонального генератора и осциллографа и/или анализатора спектра. Давайте же попробуем выяснить, как проводятся такие тесты и что они показывают.

Что тестируем?

Если перебирать все мыслимые комбинации трансиверов, цифровых интерфейсов, мощности, радиолюбительских диапазонов, модуляции и так далее, то никакого времени не хватит, да и статья выйдет затянутой. Поэтому в рамках поста мы сосредоточимся только на одном варианте. Тестировать будем трансивер Yaesu FT-891 с мощностью 50 Вт в радиолюбительском диапазоне 40 метров. Для подачи аудиосигнала в трансивер будет использован самодельный интерфейс для цифровых видов связи. Сигнал будем генерировать в Audacity. В рамках данной статьи мы рассмотрим лишь пару наиболее распространенных и простых тестов.

Самодельный ответвитель

Само собой разумеется, подавать 50 Вт напрямую в осциллограф и тем более в анализатор спектра мы не можем. Нам нужно устройство, которое брало бы от этих 50 Вт небольшую часть, и желательно без искажений. Такое устройство называется ответвитель (не путать с направленным ответвителем!), или в английском языке RF sampler. Ответвитель несложно сделать самому:

В сущности, это металлическая пластинка или проволочка, которая подведена близко к жиле кабеля, но не касается ее. За счет емкостной связи часть энергии с основной линии (UHF разъемы слева и справа) попадает на отвод (BNC разъем сверху). Если слева подключить трансивер, справа — эквивалент нагрузки, а отвод — к осциллографу или анализатору спектра, то конструкция в целом работает подобно аттенюатору на большую мощность.

Измерим зависимость аттенюации от частоты при помощи следящего генератора:

Здесь пурпурный график — это аттенюация, а желтый показывает уровень шума. На частотах от 1.8 МГц до 30 МГц имеем от -65 дБ до -52 дБ. На 144-146 МГц видим порядка -40 дБ. Теперь прикинем. Один киловатт соответствует 60 dBm. DSA815-TG может принимать не более 20 dBm. Таким образом, на КВ и в диапазоне 160 метров мы можем анализировать киловаттные усилители, при условии, что изготовим подходящий эквивалент нагрузки. На двухметровом диапазоне я бы не подавал в ответвитель больше 100 Вт (50 dBm).

Помимо аттенюации также не забываем проверить КСВ. Для этого был использован антенный анализатор EU1KY и маломощный эквивалент нагрузки, имеющий КСВ ≤ 1:1 до 450 МГц. Из заметки про NanoVNA вы можете помнить, что найти такие эквиваленты нагрузки не так-то просто. Итак, подключаем его к антенному анализатору через ответвитель. До 30 МГц видим КСВ 1, все хорошо. На 145 МГц значение КСВ составило 1.2. Сойдет. В диапазоне 70 сантиметров был получен КСВ 2. На этом диапазоне пользоваться ответвителем не стоит.

Fun fact! Ответвители часто применяют в телевидении, где от магистральной линии нужно отводить сигнал конкретному абоненту.

Дополнение: Вместо ответвителя можно воспользоваться самодельным аттенюатором 30 dB на 100 Вт.

Тест CW сигнала

Посмотрим, что передает трансивер в эфир, когда мы работаем в телеграфе:

Отвод подключается к осциллографу напрямую, безо всякого согласования импеданса. Сигнал и так слабенький. Если его амплитуду еще и на два поделить, против нас начнет играть вертикальное разрешение осциллографа.

Заметьте, что на осциллограмме нет никаких лишних всплесков или чего-то такого, а края у несущей как бы немного срезаны. Это делается специально. Иначе будут излучаться гармоники, которые не только зря расходуют энергию, но и засоряют эфир. За предание CW сигналу правильной формы в трансивере отвечает специальный компонент, waveshaping circuit.

А так выглядит спектр сигнала:

Просто загляденье!

Интермодуляционные искажения

Интермодуляционные искажения, ИМИ (intermodulation distortion, IMD) — искажения сигнала, возникающие в усилителе в связи с его нелинейностью. Если эти искажения велики, трансивер излучает существенную часть энергии за пределами полосы сигнала. Если повезет, то энергия просто расходуется впустую. Если нет, то мы еще и создадим помехи другим радиолюбителям.

Для измерения IMD в трансивер подается двухтональный аудиосигнал. При этом тона не должны быть кратны друг другу. Например, 1000 Гц и 2000 Гц не подходят. Я использовал 1550 Гц и 2150 Гц. Для генерации сигнала в Audacity создаем два трека через меню Tracks → Add New → Mono Track. Синусоидный сигнал заданной частоты генерируется в меню Generate → Tone. У нас два трека, поэтому амплитуду сигнала выбираем равной 0.5.

Трансивер переводим в режим DATA. Напомню, что он представляет собой SSB (USB) с полностью отключенными эквалайзерами, компрессорами и так далее, которые только помешают нашим измерениям. Подаем сигнал, и в осциллографе должны увидеть такую картину:

Перед вами классическая осциллограмма двухтонального сигнала в SSB. Если приглядеться к амплитуде сигнала, можно увидеть практически идеальную синусоиду. Это говорит о том, что в сигнале мало искажений.

Если мы увеличим громкость, осциллограмма станет такой:

Видим как бы синусоиду, но со срезанной верхушкой. Это говорит нам о том, что сигнал сильно искажен. Возможны и другие варианты искажений. Синусоида может быть как бы завалена на бок или не проходить через ось OX. Все, что отличается от приведенной выше хорошей картинки свидетельствует о высоком IMD.

Осциллограф позволяет оценить IMD на глаз, но более точную картину нам покажет анализатор спектра. Вернем громкость как было и посмотрим на спектр сигнала:

Здесь пики 3 и 4 представляют собой наш сигнал, а пики 1, 2 и все остальные — это интермодуляционные продукты. Мы видим, что последние на ~32 дБ ниже основного сигнала. Это неплохой результат. Согласно The ARRL Handbook, 30 дБ является типичным значением для современных трансиверов, 35 дБ считается очень хорошим результатом, а 25 дБ — посредственным (mediocre) значением, что бы авторы не имели ввиду.

Заметьте также, что интермодуляционные продукты затухают по мере удаления от основного сигнала. Может быть так, что множество пиков выходят сильно за пределы полосы сигнала, и не особо спешат затухать. Такой результат неприемлем, даже если каждый отдельный пик идет с уровнем -30 дБ по сравнению с основным сигналом.

Заключение

Как вы можете видеть, проверить качество сигнала и убедиться, что он никому не создает помех в эфире, не так уж и сложно. Анализатор спектра в этом деле будет полезен, но не является обязательным. Для проверки достаточно только осциллографа. Если нет осциллографа, то проверить сигнал необходимо хотя бы с помощью знакомого радиолюбителя.

Увы, многие радиолюбители подобных проверок не делают. Для CW и SSB это не критично, поскольку можно просто положиться на производителя трансивера. Однако это важно для цифровых видов связи. Теперь мы понимаем, откуда на частотах BPSK и FT8 берутся всевозможные паразитные сигналы.

Само собой разумеется, есть и другие метрики, характеризующие приемники, передатчики, усилители и генераторы. Например, Total Harmonic Distortion (THD), Signal to Noise And DIstortion (SINAD), Adjacent Channel Power Ratio (ACPR), динамический диапазон по блокированию (Blocking Dynamic Range, BDR), чувствительность и другие. Увы, они выходят за рамки данного поста.

Дополнение: Измеряем параметры усилителей с помощью анализатора спектра и генератора сигналов

Метки: Беспроводная связь, Любительское радио.

Пультоскоп v.2 (Pultoscope v.2). Осциллограф + генератор.


Пока я собрался с мыслями сделать новый портативный осциллограф, «Pultoscope» уже был на стадии разработки второй версии. Его автор, bodriy2014, адаптировал код для двух дисплеев: Nokia 3310 (китайский дисплей 5110) и цветного дисплея 240x320 SPFD5408. У меня в корпусе уже стоял дисплей от Nokia 3410, так что пришлось переделывать скетч под него. Общаясь с автором, и делая самостоятельные коррективы, получился результат, который привожу в этой статье.



Все составляющие легко поместились в имеющийся корпус.



Схема осциллографа «Pultoscope v.2» не сложная, проста в сборке. В отличии от стандартной сборки, я добавил в нее встроенный делитель 1:3, под который заточил программный код. При необходимости, можно добавить в нее дополнительные делители, усилители и т.д. Единственное, что хочу отметить, для портативной версии лучше собирать преобразователь питания на микросхеме типа MC34063, т.к. китайский DC-DC повышающий преобразователь показал себя не в лучшем виде. В частности, при разгоне arduino mini и замене кварца до 25Mhz, падала стабильность устройства, уходила нулевая линия отображения сигнала и проявлялись прочие проблемы, которые не наблюдались при включении от стабильного сетевого источника питания. По этим причинам я оставил свою версию прибора без замены кварца, хотя у автора установлен кварц с частотой 27Mhz.



Рассматривая дисплей «пультоскопа» в режиме работы осциллографа, можно выделить информативных 10 полей. 1 – шкала отображения вольтажа, имеет автоматические градации 0-1v, 0-5v, 0-15v, 0-3.3v (при опорном напряжении 1.1v). 2 – поле с сеткой, подстраиваемой под шкалу 1, на котором отображается график сигнала. 3 – максимальное напряжение просматриваемого сигнала. 4 – частота сигнала до 2MHz. Частота сигнала до 1.8 вольт измеряется программным способом, свыше – аппаратным (более точным). 5 – первый пункт меню, выбор опорного напряжения (5 или 1.1v). 6 – второй пункт меню, выбор развертки (0-8). 7 – третий пункт, масштаб (1:1, 2:1, 3:1). 8 – четвертый пункт, позиционирование (1-9). Позиционирование поднимает или опускает график сигнала. 9 – пятый пункт, режим паузы. 10 – шестой пункт, синхронизация.



В режиме генератора 3 информативных поля. 1 – отображение ШИМ в процентах; 2 – отображение генерируемой частоты; 3 – выбор множителя для изменения частоты или переключение изменения ШИМ.



Хочу отметить такой момент, что проект «Пультоскоп» не стоит на месте и планируется разработка новой (третьей) версии. В ней должен присутствовать внешний АЦП, возможно, встроенный ОУ и прочие необходимые доработки.


Файлы печатной платы осциллографа / генератора в формате *.lay6, скетч  - *.ino и необходимые библиотеки для работы с дисплеем от Nokia 3410 выкладываю отдельным архивом ЗДЕСЬ.

HS101: высококачественный и дешевый осциллограф «сделай сам»

Один из самых интересных моментов в работе производителя - это то, что вы никогда не останетесь без инструментов, с правильными компонентами производители, как правило, имеют возможность создавать импровизированные инструменты на ходу. Сегодня мы рассмотрим, как создать дешевую версию одного из самых важных инструментов для любого инженера или производителя электроники; Осциллограф.

Осциллограф - источник: sparkfun.com

Осциллограф - это испытательный прибор, используемый для визуализации и наблюдения за изменяющимися напряжениями сигналов, обычно в виде двухмерного графика с одним или несколькими сигналами, нанесенными в зависимости от времени.Они используются при проектировании и отладке электронных устройств для просмотра и сравнения форм сигналов, определения уровней напряжения, частоты, шума и других параметров сигналов, подаваемых на его вход, по мере их изменения со временем. Это делает осциллографы очень важным инструментом на столе инженера-электронщика или производителя. Однако осциллографы довольно дороги: они стоят от 45 до 100 долларов за небольшой осциллограф и более 300 долларов за продвинутые осциллографы, что делает их недоступными для простых пользователей.Но что, если бы мы могли создать что-то более дешевое, компактное и высокофункциональное, используя компоненты, знакомые производителям? Это вопрос, который привел к сегодняшнему руководству.

HS101 в действии

Для сегодняшнего урока мы построим осциллограф HS101 . Осциллограф HS101 состоит из портативного и компактного осциллографа DIY, подключенного к мобильному телефону или планшету на базе Android с приложением HScope. Осциллограф основан на микроконтроллере STM32F103 , который имеет 2 быстрых 12-битных АЦП и производит выборку сигнала, который необходимо исследовать (после того, как он прошел элементы состояния, такие как сеть резисторов, конденсаторов и диодов) на плате.

Некоторые функции HS101 включают;

  • Одноканальный осциллограф
  • 12 бит Разрешение АЦП
  • 0-20В Диапазон входного напряжения
  • Частота дискретизации от 3KS / с до 1800KS / с
  • Полоса пропускания 200 кГц
  • До 100KSa / s непрерывный сбор данных
  • Входной шум зависит от частоты дискретизации. <15 мВ для частоты дискретизации <= 100KSa / s

Осциллограф может использоваться в стандартных ситуациях для таких задач, как измерения постоянного тока, а также может быть полезен для длительной регистрации напряжения и основных автомобильных проверок, таких как;

  • Регистрация уровня заряда батареи
  • Регистрация данных при выключенном зажигании батареи (IOD) (с помощью зажима усилителя типа C650 или инструмента DIY)
  • Уровень пульсаций переменного тока генератора (пример здесь)
  • Испытание на сжатие в цилиндре (с датчиком давления 100 PSIG, пример здесь

Необходимые компоненты

Для создания этого проекта требуются следующие компоненты;

  1. STM32F103C8 Голубая таблетка
  2. Кабель USB - TTL
  3. 1N4007 (2)
  4. Резистор 10 кОм
  5. 2к резистор
  6. Конденсатор 470 пФ
  7. Кабель USB OTG (Micro USB - Micro USB / USB Type-C - Micro USB)
  8. Печатные платы с перфорацией (подойдет что угодно, имеющее от 6 до 7 отверстий).
  9. 6-контактный однорядный гнездовой разъем 2,54 мм (2)
  10. Зонд и разъем BNC (также можно использовать простые провода или аудиоразъем 3,5 мм)

Вы также можете решить изготовить печатную плату для этого проекта. Спецификация, схема и дизайн печатной платы прилагаются в разделе загрузки этого руководства.

Схемы

Схема для этого проекта невероятно проста. Входной модуль, состоящий из резисторов, конденсаторов и диодов, встроен / припаян на перфорированной (прототипной) плате, а затем установлен на плате STM Blue Phil с использованием гнездовых разъемов, которые подключаются непосредственно к Blue Phil.Это делает конструкцию модульной и компактной. Подключите компоненты на макетной плате, как показано на схемах ниже.

Схема модуля ввода

После пайки частей подключите модуль ввода к синей таблетке STM, как показано на изображении ниже.

Подключите модуль ввода на Blue Pill

Как упоминалось выше, вы можете создать свой собственный полностью настроенный осциллограф на основе печатной платы, используя ту же конструкцию, что и для этого проекта. Все необходимые файлы, включая спецификацию и печатную плату, прикреплены в разделе загрузки в конце руководства.Изображение версии печатной платы показано ниже.

HS101 PCB

Прошивка прошивки

Одна из замечательных особенностей сегодняшнего проекта заключается в том, что мы будем загружать код на плату микроконтроллера с помощью смартфона, а это значит, что вам не понадобится ваш компьютер ни для какой части этого проекта. В сегодняшнем руководстве мы будем использовать приложение STM32 Utils от Мартина Лорена. Приложение поставляется с предустановленной прошивкой для осциллографа HS101, поэтому все, что нам нужно сделать, это подключить микроконтроллер Blue pill к вашему телефону через преобразователь USB в Serial и кабель OTG , как показано на изображении ниже.

Прошивка прошивки с помощью STM32Utils. (Кредит: Time4ee)

Схема контактов для подключения последовательного кабеля к USB и синей таблетки STM32 показана ниже;

Синяя таблетка - USB-UART

 5V - 5V (или VBus)
PA9 - Rx
PA10 - Техас
ЗЕМЛЯ - ЗЕМЛЯ 

с выполненными подключениями, нажмите кнопку « Init Chipset» в приложении. Вы должны увидеть, как загорелся свет на STM. Нажмите кнопку « DIY Library » в приложении, выберите HS101 Firmware и нажмите « Flash Firmware ».

После завершения загрузки прошивки вы можете отсоединить кабель USB-Serial и подключить плату к телефону через кабель OTG.

Вот и все, ваш осциллограф готов!

Демо

STM32 питается от смартфона через кабель OTG. Как только он будет подключен к телефону, на плате Blue Pill должен загореться красный светодиод. Как только STM32 включен, откройте приложение HScope. Приложение должно автоматически распознать осциллограф и начать отображение данных.

Подключите любой сигнал ко входу HS101, и вы должны увидеть данные, отображаемые в приложении, как показано ниже.

HS101 Demo

Бесплатная версия приложения HScope позволяет использовать HS101 как тестер напряжения и как простой осциллограф, которого может хватить для простых задач. С другой стороны, полная версия приложения HScope обеспечивает доступ к статистике в реальном времени, БПФ и может использоваться для преобразования HS101 в регистратор данных.

Оптимизация осциллографа

Шум - самая большая проблема осциллографа HS101.Это сильно зависит от модели телефона, и это можно решить, добавив конденсаторы между контактами GND и 3,3 В на плате Blue Pill. Емкость конденсатора, ближайшего к разъему USB, может составлять около 470 мкФ для улучшения качества данных.

Осциллограф, описанный в этом руководстве, не обязательно сможет заменить стандартный лабораторный осциллограф, но это поможет вам быстро выполнить некоторые из небольших задач без необходимости платить огромные суммы. Он также портативен, что делает его полезным, если вы много путешествуете.

На этом урок, ребята. Не стесняйтесь обращаться ко мне через раздел комментариев, если у вас есть какие-либо вопросы или трудности при воспроизведении учебника.

Источники:

Gameinstance.com - Цифровой осциллограф Simple STM32

Несколько месяцев назад я опубликовал цифровой осциллограф, созданный на основе популярного ATmega328 и ЖК-дисплея Nokia 5510, который был довольно ограничен в разрешении экрана и скорости преобразования АЦП. Через несколько недель после этого я собрал небольшую сравнительную презентацию STM32F103C8, упакованную как Blue Pill, и указал, как ее подключить и запрограммировать.Его ADC продемонстрировал многообещающие функции, и поэтому он стал следующим претендентом на обновление DSO. Позже появился 2,4-дюймовый TFT-дисплей на базе контроллера NT35702 с разрешением 320x240 пикселей и 16-битной цветопередачей. В этой статье показано, как использовать их для создания собственного простого цифрового осциллографа с деталями стоимостью около 6 долларов.

Снимок экрана цифрового осциллографа STM32 - отображение сигнала самопроверки

Если вам интересно, вот некоторые характеристики:

  • Один канал
  • До 1 Мвыб / с
  • 512 байт для записи сигнала
  • 2.4-дюймовый цветной TFT-дисплей
  • Программные триггеры: передний фронт, нисходящий фронт

Имейте в виду, что это очень недорогой осциллограф «сделай сам», предназначенный только для тестирования низкочастотных проектов.

Соединения

в целом такие же, как сделанные в предыдущем посте. Вам нужно будет следовать этим инструкциям, а затем вернуться сюда. Для простоты каналы DSO подключаются напрямую к аналоговым входам STM32. Это означает, что здесь нет схемы ослабления-усиления и что входной сигнал не должен превышать 3.3 вольта или ниже GND.

Цифровой осциллограф STM32 - макетная плата

Новинка в этой настройке - наличие трех кнопок триггера, временного деления и замораживания экрана. На схеме ниже представлена ​​схема каждой из этих кнопок. Button IN подключается к соответствующему входному выводу MCU. Атрибуция пина MCU будет меняться по мере внесения обновлений и обновлений в проект. Куда идет каждая кнопка, ВСЕГДА проверяйте определения констант в коде.

Цифровой осциллограф STM32 - схема кнопки

В качестве средства самотестирования вывод TEST_SIGNAL будет постоянно генерировать сигнал PWM с коэффициентом заполнения 50%. Вы можете время от времени подключать к нему входной контакт CHANNEL_1, чтобы проверить, работает ли он по-прежнему.

Код

полагается на конечный автомат, который контролирует аналоговые входы для условий запуска, собирает набор данных и затем отображает их. Дополнительное состояние проверяет нажатые кнопки. Обратите внимание, что в этом приложении не использовались процедуры прерывания.Причина в том, что выполнение ISR могло нарушить временную эквидистантную выборку данных. Еще одна новая функция - выбор временной базы, см. TIME_BUTTON в исходном коде. В остальном код довольно понятен.
Вы можете найти его как цифровой осциллограф STM32 на GitHub.

Вдали от него

Этот осциллограф лучше, чем предыдущий, но далеко не у лучших специализированных инструментов или инструментов начального уровня. Однако это отправная точка, которая может отложить эту дорогостоящую покупку.Его можно успешно использовать в проектах ATmega328 PWM, для отладки низкочастотных схем или аудиосигналов. Это хороший инструмент для рукоделия, который вы также будете делать сами, и у него будет много поклонников. Так что наслаждайтесь!

Обновление: Ознакомьтесь с значительно улучшенной версией осциллографа STM32.

Miniscope v2c - USB-осциллограф для ПК с открытым исходным кодом, использующий STM32F103

Очень дешевый низкоскоростной двухканальный осциллограф ПК / USB с микроконтроллером STM32 (STM32F103C8T6).

  • следует идее miniscope v2b, используя приложение miniscope v4 в качестве графического интерфейса для ПК,
  • с использованием очень дешевого микроконтроллера STM32F103 в пакете LQFP48 (4 доллара США),
  • односторонняя печатная плата, подходящая для самодельного прототипирования с использованием метода переноса тонера,
  • Выборка
  • : 2x461 kSps (2x300 kSps со старой прошивкой), 8 бит, потоковая передача данных в реальном времени на ПК (USB на полной скорости),
  • загрузчик UART (менее удобный, чем USB SAM-BA от Atmel),
  • единичный диапазон чувствительности, 0...6.6 В и нестандартное входное сопротивление 20 кОм (к сожалению, при больших сопротивлениях заметны перекрестные помехи в каналах и утечка входного тока АЦП - некоторые операционные усилители R2R были бы хорошим дополнением; примечание: сопротивление может быть увеличено при использовании более новых прошивка, использующая независимые АЦП для каналов A и B).

Некоторые сигналы низкой амплитуды (300 мВ размах), записанные с помощью минископа v4:

Компоненты должны стоить менее 10 долларов (с самодельной печатной платой).

Схема: miniscope_v2c_20120416.pdf

Односторонняя печатная плата Eagle, 66 мм x 36 мм


Заголовок Goldpin и кнопка BOOT используются для загрузки прошивки через UART.

STM32F103C8T6: Пакет LQFP48

Файлы Eagle

IDE

Пример класса CDC - был выбран тот же путь, что и с miniscope v2 - от STM в качестве базового проекта для ускорения программирования, связанного с USB-устройствами.В этом примере есть файлы проекта для IAR, Keil, RIDE, HiTOP и TrueSTUDIO, поэтому используйте один из этих IDE было бы преимуществом. К сожалению, я не нашел ни одного из этих соответствующий. Оценочные версии RIDE и HiTOP имеют ограниченные лицензии (действующий договор поддержки требование после 7 дней и без коммерческого использования соответственно). Лицензии на ознакомительную / облегченную версию IAR или Keil имеют ограничения на размер вывода, и это не будет проблемой в небольшом проекте, но у них есть довольно большие требования к дисковому пространству (~ 3 ГБ, насколько я помню), а их установщики не позволяют настройка.То же самое и с TrueSTUDIO.

В итоге я выбрал тулчейн CooCox - загрузка 115 МБ для IDE + gcc, Использование дискового пространства ~ 800 МБ после установки, без лицензионных ограничений.

Загрузка прошивки

На плате нет разъема JTAG / SWD, поэтому прошивка должна быть загружена с помощью загрузчика UART. Чтобы войти в режим загрузчика, нажмите и удерживайте кнопку BOOT, одновременно нажимая кнопку RESET. Загрузчик ПК (STM "Flash Loader Demo") работает без проблем с конвертером USB-UART.Контакты загрузчика MCU устойчивы к 5 В, поэтому можно использовать преобразователь RS232-UART / USB-UART на 3,3 или 5 В.

Кнопка RESET может быть удалена - микроконтроллер также перейдет в режим загрузчика если бы он был включен (USB был бы подключен), когда BOOT удерживается.

Поскольку нет USB 1k5 pull-up control USB необходимо повторно подключить для принудительного повторного перечисления после сброса загрузки новой прошивки.

Базовый проект для тестирования MCU и зуммера: stm32scopeTest.7z.

Советы по скорости передачи данных по USB

Используйте пример CDC в качестве шаблона. Есть две конечные точки BULK. Для лучшей скорости передачи пример CDC потребует небольших изменений.

  1. Измените VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL на более низкое значение. Я не уверен, подходит ли значение = 1, когда передача должна быть двунаправленной, поэтому я использовал value = 2. Однако это не будет иметь большого значения.
  2. Увеличьте USART_RX_DATA_SIZE.Я использовал 8192 байта (2 x 4 КБ), но думаю, что разницы в скорости при значениях выше 4096 Б не будет. (максимальное количество данных будет передаваться в каждом или почти каждом кадре).
  3. Измените Handle_USBAsynchXfer, чтобы он не передавал данные, если только половина USART_Rx_Buffer будет заполнен. Таким образом, после каждого SOF будет отправлено максимальное количество байтов. Если есть вероятность, что буфер будет заполнен с низкой скоростью или не будет заполняться вообще какое-то время то здесь потребуется какой-то тайм-аут, который вызовет передачу все, что уже находится в буфере - вы можете знать об этой проблеме, если раньше использовали преобразователи USB в UART.

На стороне ПК убедитесь, что приложение постоянно готово к приему новых данных. Убедитесь, что поток, который читает данные, работает с более высоким приоритетом, чем другие. Я использовал libusb, поэтому я использовал комбинацию usb_submit_async / usb_reap_async для постановки нескольких запросов на чтение, каждый раз запрашивая чтение 4096 B. Я предполагаю, что с WinUSB это можно сделать с перекрывающимся вводом-выводом. Интерфейс miniscope v2b / v2c dll Библиотека передает данные через FIFO в приложение с графическим интерфейсом.

Меня не интересовала высокая скорость от ПК к устройству, поэтому у меня нет никаких советов по обратному направлению. Miniscope v2c (очень похож на v2b) постоянно передает данные на ПК с максимальной скоростью. Передачи в обратном направлении незначительны (запрос идентификатора, изменение аналогового усиления или аналоговая связь).

Прошивка и интерфейс dll miniscope v4

  • 2012.04.16 Первоначальный выпуск, НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ:
    stm32scope_20120416.7z
    miniscope_v2c_dll_20120416.7z
  • 2012.04.21 Множество исправлений как для dll, так и для прошивки:
    stm32scope_20120421.7z
    miniscope_v2c_dll_20120421.7z
    • ИСПРАВЛЕНО: ошибка кадрирования в коде DLL, вызывающая прерывание трассировки при запись и отображение нескольких непрерывных буферов данных,
    • несколько исправлений и улучшений, связанных с очередью USB TX (т.е. более оптимальная распределение памяти между буфером АЦП и USB TX FIFO) в прошивке и очереди RX в dll,
    • расширенный список размеров буфера до 128 КБ.
  • 2012.04.28 miniscope_v2c_dll_20120428.7z
    • ИСПРАВЛЕНО: если триггер был в непрерывном режиме, но остановлен (Run / Stop) одиночный ручной триггер работал так, как если бы был нажат Run.
  • 2012.04.29 Оптимизация использования доступного оборудования - одновременное использование обоих АЦП режим позволил увеличить скорость выборки с 2x300 до 2x461 kSps и увеличить Время S / H до 13,5 циклов одновременно. Хотя АЦП все еще могут работать быстрее, увеличивая дальнейшая скорость не позволила бы поддерживать полноскоростную потоковую передачу по USB в реальном времени на ПК, что существенная особенность, позволяющая использовать большие размеры буфера выборки и записывать сигнал непрерывно.
    stm32scope_20120429.7z
    miniscope_v2c_dll_20120429.7z
  • 2012.06.07 ИСПРАВЛЕНО: нет звука зуммера при запуске (петли задержки удалены при оптимизации o3).
    stm32scope_20120607.7z
  • 2012.10.06 Спасибо Openmoko за назначение USB PID для открытия исходные проекты miniscope v2c имеет свой уникальный VID = 0x1d50, PID = 0x604f пара.
    stm32scope_20121006.7z
    miniscope_v2c_dll_20121006.7z
  • 2012.12.16 Добавлена ​​библиотека устройств, созданная с помощью Code :: Blocks / MinGW, stm32scope_cb.7z в качестве эталонного проекта. Протестировано только на мгновение, предыдущая версия библиотеки (проект Turbo C ++) должна быть предпочтительнее в целом.
    2020.07.15 Обновленный код :: Blocks / Источник проекта MinGW: stm32scope_cb_20200714.7z. Поскольку новейший Code :: Blocks 20 поставляется с 64-битным MinGW и в нем отсутствуют 32-битные библиотеки Windows - используйте Code :: Blocks 16.
  • 2013.09.16 Обновлена ​​библиотека устройства miniscope_v2c_dll_20130916.7z:
    • ИСПРАВЛЕНО: случайная потеря данных (с журналом: «Переполнение RX FIFO») наблюдалась, когда поток был приостановлен ОС на большее время, чем запрашивалось; как ни странно это было поведение наблюдалась несогласованность, с небольшой загрузкой системы и когда отладчик / IDE не работал,
    • расширенный список размеров буфера выборок до 1MS (x 2 канала).
  • 2017 г.21.01 Обновлена ​​библиотека устройства miniscope_v2c_dll_20170121.zip, DLL теперь частично настраивается без перекомпиляции, поскольку диапазоны чувствительности можно изменить с помощью файла JSON, созданного в каталоге dll (miniscope_v2c_capabilities.cfg). Это содержимое файла по умолчанию, которое определяет единичный диапазон усиления (25,78 мВ / бит или 6,6 В / 256 на бит):
    {
       "Возможности": {
          «Муфта»: [1],
          «Чувствительность»: [0,02577999979257584]
       },
       "Другой" : {
          "bitsPerSample": 9,
          "signalInverted": ложь,
          "signalOffset": 0
       }
    }
         
    В файле ниже добавлены два дополнительных диапазона чувствительности (50 мВ / бит и 100 мВ / бит - без поддержки прошивки он полагается только на некоторый ручной переключатель), принимает инвертированный сигнал с «0» в середине (инвертирующий усилитель, который сдвигает напряжение, чтобы осциллограф мог измерять положительные и отрицательные напряжения), using value = 127 - формула значения для образцов, полученных от устройства.Также добавлена ​​связь по переменному току (просто для справки, на самом деле не имеет особого смысла без поддержки прошивки).
    {
       "Возможности": {
          «Муфта»: [1, 2],
          «Чувствительность»: [0,02577999979257584, 0,05000000074505806, 0,1000000014

    1] }, "Другой" : { "bitsPerSample": 8, "signalInverted": правда, "signalOffset": 127 } }

    Рекомендуется использовать редактор JSON, так как недопустимое содержимое JSON будет перезаписано библиотекой DLL.
    Примечание: числа с плавающей запятой с большим количеством не столь значимых цифр на самом деле являются результатом чтения и обратной записи библиотекой JSON в DLL с отсутствием правильного округления.
    Примечание 2: в этой настройке значение "bitsPerSample", передаваемое графическому интерфейсу пользователя, изменено на 8 бит, то есть реальное количество используемых битов АЦП. 9 бит в настройках по умолчанию просто дают лучший масштаб по умолчанию, когда осциллограф может измерять только положительные напряжения. Это также устанавливает правильный диапазон для уровня запуска.
    В этой версии триггер по наклону также был изменен на более простой, с меньшей фильтрацией. В то время как предыдущая версия мог быть более стабильным во времени, он также был склонен не срабатывать по некоторым сигналам, в частности, медленно менялся.
  • 2019.08.10 Прошивка как проект EmBitz: stm32scope_embitz_201

    .zip

  • 2019.08.11 Набор микропрограмм + dll с базовой частотой дискретизации, сниженной до 292kSps (это, похоже, устраняет проблемы переполнения FIFO / USB, приводящие к отсутствию непрерывности данных): stm32scope_embitz_201

    .zip, miniscope_v2c_dll_201

    .zip.

Хотя драйвер Windows (libusb-win32) включен в архив dll, использование Zadig на самом деле проще и это единственный разумный вариант для 64-битной Win8 / Win10:

Важно: убедитесь, что libusb-win32 выбран в качестве драйвера в Zadig (WinUSB может быть по умолчанию).

Последующие действия

Версия печатной платы

с регулятором LM1117 3,3 В и небольшими изменениями в компоновке, сделанными с помощью программного обеспечения Pulsonix EDA от Куанг Дуй: http: // mritx.blogspot.com/2014/07/low-speed-dual-channel-pcusb.html.

Альтернативное оборудование

Судя по всему ebay (и, скорее всего, любой другой сайт покупок по вашему выбору) наводнен очень дешевыми (5 долларов, включая доставку) Кленоподобные минималистичные платы STM32F103C8T6. Хотя я их не тестировал, они кажутся хорошим выбором для запуска этой прошивки. Не забывайте, что конвертер USB-UART (или RS232-UART, если у вас есть RS232 на вашем ПК) необходим для загрузки программы в микроконтроллер.

плата STM32F103C8T6

gsimon75-stm32 / scope: Осциллограф на основе модуля STM32F103 'blue pill'

С AVR максимальная частота дискретизации, которую я смог достичь, составляла около 1 Msps, и этого едва ли достаточно, чтобы различить синусоидальный сигнал. волна из треугольной волны на частоте 125 кГц, и для настройки генератора RFID мне нужно было видеть синусы как синусы (чтобы определите шипы, которые вы получаете, когда он расстроен).

Вот так я решил «переопределить» его на STM32, и тогда кроличья нора оказалась глубже.На самом деле, намного глубже: D.

Конечным результатом является обновляемый двоичный файл .elf , который реализует периферийное устройство USB, и клиент ПК на основе SDL, который разговаривает с периферией.

Это все еще мой хобби-проект, поэтому не ждите, что он будет отполирован, как и положено готовому продукту.

Возможности

  • 3 скорости выборки: 200 нс, 500 нс и 1 мкс на выборку

  • 2 аналоговых канала (контакты B1 и B0) с чередованием выборки

  • Vmin = 0 В, Vmax = 3.3 В, зажимается на Vcc и GND внутренними защитными диодами

  • 8 цифровых каналов (контакты от A0 до A7)

  • Источник аналогового запуска: канал 0 (контакт B0)

  • Источник цифрового запуска: вход 0 (контакт A0)

  • Настраиваемый тип триггера (подъем / падение / свободный ход) и уровень

  • Настраиваемый генератор ШИМ на A15

STM32F103

Это дешевый, но чрезвычайно мощный зверюга, это процессор ARM7 с флеш-памятью и SRAM на кристалле, куча периферия.

Скачайте справочное руководство, оно вам и так может понадобиться довольно часто.

Он имеет очень хорошую поддержку, компилятор C / C ++, библиотеки, ядро ​​RTOS, все, что вам может понадобиться, если вы рассматриваете это как компьютерная платформа .

С другой стороны, я хотел использовать его как микроконтроллер (точнее, как макроконтроллер ), поэтому мне ничего не хотелось чтобы связать мне руки, и определенно не желая программно заполнять структуры инициализатора в ОЗУ, просто чтобы передать в библиотечные процедуры, чтобы они могли инициализировать регистры с отображением памяти в соответствии с ними.

Я не хотел, чтобы оборудование «отвлекалось» от моего взгляда. Если я программирую на голом железе, мне нравится видеть это, знать это, иметь над этим контроль.

Если меня не интересуют биты и оборудование, я делаю это на каком-нибудь языке сценариев или на каком-то сборщике мусора. Язык ООП, которому даже не нужна концепция памяти ...

Так что быстро выяснилось, что это будет сборка (см. Набор инструкций в Справочном руководстве ARMv7) с моим обычным слоем m4 для макросов и поддержкой локальных символов и тому подобного.

Символы / константы из исходных библиотек поддержки и включенные должны быть преобразованы в определения m4, но как только это было сделано, инструментальная цепочка была готова. (О, вам, вероятно, понадобится адаптер JTAG / SWD для отладки, я рекомендую один от Segger.)

"Каркас"

Первые две вещи, которые вам понадобятся при создании с нуля, - это загрузочный код, который инициализирует как минимум часы, и файл компоновщика, чтобы определить, что куда идет. Вы найдете их в rte / .

Кстати, .Файлы asm4 являются в основном источниками сборки, которые должны быть переданы в m4 , который генерирует .s исходные коды с вычисленными константами и выражениями, с измененными именами локальных меток и т. д.

Символы и макросы определены в include / на трех уровнях:

  • Шаблон: общие макросы, ничего об оборудовании. Глубокая магия m4, код только для записи, чертовски уродливый ...
  • Core CM3: символы Cortex-M3
  • STM32F10x: символы STM32F10x

Кроме того, это просто, просто взгляните на Makefile .

Длинный марш

Делать все с нуля было своего рода ... познавательным занятием.

Написание загрузочного кода ( rte / boot.asm4 ) потребовало изучения базовой архитектуры ARMv7 и Cortex-M3.

Запись поддержки USB ( usb.asm4 ) потребовала изучения много о USB, с самых нижних уровней и как это на самом деле не может быть отлажен (есть таймауты внутреннего протокола), пришлось долго бороться, чтобы все исправить.

При написании клиента для ПК я много узнал о libusb и SDL , и даже стер свои старые знания о сигналы и потоки :).

Между тем мне потребовались некоторые текстовые отладочные данные (без остановки gdb ), поэтому я подключил OLED на основе ST7789 display в макроконтроллер, так что я тоже изучил его интерфейс. Файла st7789.asm4 больше нет необходимо, но это может измениться, если я решу использовать его в качестве автономного дисплея осциллографа.

Другой подход для быстрого вывода данных отладки заключался в реализации буфера журнала в памяти (a'la dmesg ), см. log.asm4 , который также больше не нужен, и я надеюсь, что так и останется...

А сам код осциллографа, в main.asm4 , который

  • Использует два АЦП в режиме выборки с чередованием ведущий-ведомый
  • Передает образцы через DMA
  • Использует IRQ завершения DMA для преобразования и передачи данных в «подсистему» ​​USB для отправки
  • Все это параметризуется и управляется командами, поступающими на USB

Ну, это действительно был долгий марш (просто проверьте журнал коммитов ...), но это было весело, и я не мог узнать все это, просто читая книги или другие источники.

Прицел 'прошивка'

Предварительные требования:

  • make : GNU make, make-1: 4.2.1-16.fc32.x86_64: инструмент GNU, упрощающий процесс сборки для пользователей
  • awk : gawk-5.0.1-7.fc32.i686 : версия GNU утилиты обработки текста AWK
  • m4 : m4-1.4.18-12.fc32.x86_64 : Макропроцессор GNU
  • arm-none-eabi- {as, ld} : arm-none-eabi-binutils-cs-1: 2.32-3.fc32.x86_64 : GNU Binutils для кросс-компиляции для цели
  • arm-none-eabi

make должен быть GNU make, потому что Makefile содержит некоторые расширения, которые не поддерживаются исходной, устаревшей make . Кроме этого, насколько мне известно, другие версии тоже должны работать нормально.

Вы можете собрать «прошивку» с помощью make в основной папке, результат будет называться test.elf .

  ~ / src / scope $ очистить
rm -rf *.[: space:]] '> usb.s
arm-none-eabi-as -o usb.o -mthumb -mcpu = cortex-m3 -mimplicit-it = never -I./include -k -mapcs-reentrant -mccs -gstabs usb.s
arm-none-eabi-ld -g -n -T rte / stm32f103.flash.ld -o test.elf rte / boot.o main.o usb.o
rm main.s rte / boot.s usb.s
  

По умолчанию он создан для записи во флеш-память ( BUILD? = Flash in Makefile ), но если вы экспериментируете, затем вы можете создать его для загрузки из SRAM и сэкономить часть времени жизни флеш-памяти.

При загрузке на устройство я использую адаптер JTAG / SWD с openocd (запустите его с make ocd ) и gdb ( make gdb ), а затем просто введите load test.elf .

Если вы просто хотите прошить устройство и не беспокоиться о цепочке инструментов ... Должен признать, что я действительно не исследовал этот вариант использования. Если вы нажмете это, просто откройте вопрос или отправьте мне письмо, и я найду способ решить эту проблему.

Объем клиента

Предварительные требования:

  • марка : марка GNU , марка -1: 4.2.1-16.fc32.x86_64 : Инструмент GNU, упрощающий процесс сборки для пользователей
  • g ++ : ничего необычного, gcc-c ++ - 10.0.1-0.11.fc32.x86_64 : поддержка C ++ для GCC
  • SDL: SDL2_gfx-devel-1.0.4-1.fc32.x86_64 , SDL2-devel-2.0.12-1.fc32.x86_64 : кроссплатформенная мультимедийная библиотека
  • libusb-1.0 : libusbx-1.0.23-1.fc32.x86_64 : Библиотека для доступа к USB-устройствам

Клиент ПК может быть встроен в папку pc / с помощью make и запущен с помощью ./ Объем .

  ~ / src / scope / pc $ очистить
rm -rf * .o область

~ / src / scope / pc $ make
g ++ -c -ggdb3 -std = c ++ 11 -I / usr / include / SDL2 -D_REENTRANT -I / usr / include / libusb-1.0 scope.cc
g ++ -c -ggdb3 -std = c ++ 11 -I / usr / include / SDL2 -D_REENTRANT -I / usr / include / libusb-1.0 ProggyOpti.cc
g ++ -c -ggdb3 -std = c ++ 11 -I / usr / include / SDL2 -D_REENTRANT -I / usr / include / libusb-1.0 screen.cc
g ++ -c -ggdb3 -std = c ++ 11 -I / usr / include / SDL2 -D_REENTRANT -I / usr / include / libusb-1.0 ui.cc
g ++ -c -ggdb3 -std = c ++ 11 -I / usr / include / SDL2 -D_REENTRANT -I / usr / include / libusb-1.0 device.cc
g ++ -o scope scope.o ProggyOpti.o screen.o ui.o device.o -ggdb3 -lm -lpthread -lSDL2_gfx -lSDL2 -lusb-1.0
  

Ключи:

  • Влево / вправо: изменение частоты дискретизации

  • Вверх / Вниз: отрегулируйте уровень срабатывания

  • T: переключение типа триггера между повышением, падением, отсутствием

  • S: переключение источника запуска между аналоговым и цифровым

  • PgUp / PgDown: регулировка активного периода ШИМ

  • Shift + PgUp / PgDown: регулировка общего периода ШИМ

  • L: блокировка / разблокировка коэффициента заполнения ШИМ

  • 1-4: Специальные функции, сейчас:

  • 1,2: Нет

  • 3: Установите ШИМ на 7200 Гц 50%

  • 4: Установите ШИМ на 125 кГц 50%

  • Esc: выход

Заключение

Это определенно личный хобби-проект в том смысле, что я сделал его для себя, так что, вероятно, он не самый лучший. инструмент для всех остальных, и определенно не продукт промышленного класса.Этого даже не предполагалось.

Это работает для меня, и теперь я использую его довольно долго без каких-либо исправлений или изменений, поэтому он заслуживают «v1.0», но это все: инструмент, удобный для одного человека.

Что касается другого аспекта, то как учебного проекта он был очень успешным! Что я узнал по пути сюда , ну, он мог бы легко заполнить семестр курса, без перерыва: D. Настоящий вопрос только в том, что Кому-нибудь нужны эти знания в наши дни или нет...

И, наконец, я могу искренне засвидетельствовать, что этот проект определенно был интересным для выполнения: D!

Осциллографы своими руками - Список и обсуждения

Привет всем сумасшедшим лунатикам DIY электроники! Я сам - я точно подхожу под это описание. В последнее время я серьезно увлекся осциллографами своими руками. Разные виды, реально любой сложности. Я собирал и продолжаю собирать ссылки, информацию, решения, технические детали. Пробуют уже многие из них. Почему? Потому что это зависимость, и кормление вашей зависимостью высвобождает в ваш мозг некоторые «гормоны счастья», вот почему.Мне не нужен осциллограф как инструмент. Имейте на работе несколько приличных, и даже не пользуйтесь ими так часто. Итак, моя точка зрения - мне очень нравится находить проекты DIY scopes и пробовать их.
Теперь, когда я смотрю свои закладки и собранные мной материалы по этой теме, мне приходят в голову две вещи. Во-первых - очевидно, что я ненормальный. Но это нормально, здесь ничего нового. Но во-вторых, по сбору всего этого проделана огромная работа. Итак, я решил поделиться своими выводами, и поддержка некоторых авторов и участников дискуссий помогла, так что я действительно делаю это.
—– Конец текста ———–

Здесь я буду вести список самодельных прицелов, которые я нашел (и ВЫ предложите) и посчитал интересными по той или иной причине.
Сначала я отправлю просто список с минимальным (или без) описанием. Когда мне захочется, я добавлю что-нибудь, отредактировав и расширив исходный пост.
Ссылки на ресурсы будут закодированы в группы. Я полагаю, что это немного упорядочит ситуацию и поможет ссылаться на конкретные проекты в предстоящих обсуждениях, если таковые будут.Например: «Я только что попробовал S-03- (T), и это ужасно отстой». Вы поняли идею.

ГРУППОВЫЕ КОДЫ:
—————-
S-xx «Простые», проекты, в которых есть несколько микроконтроллеров и почти ничего, или какое-то другое очень простое решение. Я имею в виду простые аппаратные средства, не игнорируйте их. Если в каком-то одном микроконтроллере имеется 4 внутренних АЦП, работающих в тандеме («квандем»…? Это слово?), Результаты могут быть довольно интересными.

M-xx «Средний», обычно это будут микроконтроллеры плюс некоторые внешние АЦП, входные буферы и т. Д. И т. Д.

A-xx «Продвинутый», здесь все стало довольно серьезно, обычно с использованием ПЛИС и другой эзотерической магии.

N-xx «Незавершенные», проекты, которые выглядят очень интересными, но, возможно, еще не завершены, возможно, перенесены куда-то, может быть, вернутся, может быть, мы найдем, где это сейчас.

C-xx «Клоны», прямые или полупрямые клоны коммерческих продуктов. Скопировано, реконструировано.

P-xx «Цена». Вроде DIY, но можно не совсем, ну, сделай сам. За что-то нужно платить.Я действительно хотел назвать его «G», что означает «жадность»… Тем не менее, есть несколько действительно интересных, и будем надеяться, что когда-нибудь мы переведем их в категорию «C».
—————–

НУМЕРАЦИЯ
номеров в списке «xx» НЕ означает важность, крутость, дурность или что-то еще. Просто номер для справки. Кроме «С-01». Но вы поймете почему.
—————–

SUFFIXES
(T) - проверено мной. Не обязательно в готовом состоянии, но как-то проверено.
(RU) - источник на русском языке (я латыш, но знаю русский и английский).
(DE) - источник на немецком языке.
(PL) - источник на польском языке.
(…) - может быть, и на других языках.
Для обозначения «Т» обычно есть ссылка на некоторые фотографии моего тестирования.

Хорошо, начнем:
=== СПИСОК ПРОЕКТОВ ОСЦИЛЛОСКОПОВ DIY ===

Высококачественный и дешевый осциллограф DIY-EET-2021

Самое интересное в творчестве - это то, что у вас никогда не бывает оборудования, с правильными компонентами производители имеют возможность создавать временное оборудование на ходу.Сегодня мы рассмотрим, как создать более дешевую версию одного из самых важных инструментов для любого инженера-электронщика или производителя; Осциллограф.

Осциллограф - это испытательный прибор, используемый для визуализации и наблюдения за различными напряжениями сигналов, обычно в виде двухмерных графиков с одним или несколькими сигналами в зависимости от времени. Используется для просмотра и сравнения форм сигналов, уровней напряжения, частот, шума и других параметров входящего сигнала по мере его изменения во времени, используется при отладке электронных устройств.Это делает sc-осциллограф очень важным инструментом на рабочем месте инженера-электронщика или производителя. Однако осциллографы очень дороги, они стоят более 45, от 100 для маленького осциллографа до более 300 d для продвинутых осциллографов, что делает их недоступными для простых пользователей. Но что, если бы мы могли создать что-то дешевое, компактное и очень функциональное для производителей, используя знакомые ингредиенты? Это вопрос, который привел к сегодняшнему руководству.

Для сегодняшнего урока мы создадим осциллограф HS101.Осциллограф HS101 включает портативный и компактный осциллограф DYY, который подключается к мобильному телефону или планшету на базе Android, на котором запущено приложение осциллографа. Осциллограф основан на микроконтроллере STM32F103, который имеет 2 быстрых 12-битных АЦП и обнаруживает сигнал, который дискретизируется по всей плате (после прохождения таких элементов состояния, как сеть резисторов, конденсаторов и диодов).

Некоторые функции включают HS101;
  • Одноканальный осциллограф
  • 12-битное разрешение АЦП
  • 0-20 В Диапазон входного напряжения
  • Частота дискретизации от 3 кГц до 1800 кГц / с
  • Полоса пропускания 200 кГц
  • Непрерывный сбор данных до 100 кГц / с
  • Входной шум зависит от частота дискретизации.<15 мВ для частоты дискретизации <= 100KSa / s

Осциллограф можно использовать в стандартных условиях для таких полезных функций, как долговременная регистрация напряжения и основные автомобильные проверки;

  • Регистрация уровня заряда батареи
  • Зажигание батареи Рисование (IOD) Регистрация данных Ging (с зажимом усилителя или инструментом DIY
  • , таким как C650) Уровень пульсаций переменного тока генератора (здесь, например)
  • Испытание на сжатие в цилиндре (с давлением 100 PSIG) датчик, пример здесь)

Необходимые компоненты

Для создания этого проекта требуются следующие компоненты;

  1. STM32F103C8 Blue Pill
  2. Кабель USB - TTL
  3. 1N4007 (2)
  4. Резистор 10 кОм
  5. Резистор 2 кОм
  6. Конденсатор 470 пФ
  7. Кабель USB OTG (Micro USB к Micro USB / USB Type-C к Micro USB)
  8. Печатные платы с перфорацией (подойдет все, что имеет от 6 до 7 отверстий).
  9. 6-контактный однорядный гнездовой разъем 2,54 мм (2)
  10. Зонд и разъем BNC (также можно использовать простые провода или аудиоразъем 3,5 мм)

Для этого также можно создать печатную плату проект. Спецификация, схемы и дизайн печатной платы рассматриваются в разделе загрузки этого руководства.

СХЕМА
Планы на этот проект невероятно просты. Входной модуль, состоящий из резистора, конденсаторов и диодов, изготовлен / припаян на макетной плате, а затем установлен на плате с синей заливкой STM с использованием разъема-розетки, который подключается непосредственно к синей заливке.Это делает конструкцию модульной и компактной. Подключите компоненты Protobard, как показано на схемах ниже.

Схемы модуля ввода
После пайки частей подключите модуль ввода к планшету STM Blue, как показано на изображении ниже.

Подключите входной модуль к Blue Peel
Как упоминалось выше, вы можете создать свой собственный полностью настроенный осциллограф на основе печатной платы для этого проекта, используя ту же конструкцию. В конце руководства вам необходимо загрузить все файлы, включая спецификации и печатную плату, в разделе «Загрузить файлы».Изображение версии печатной платы показано ниже.

Огнетушитель
Самое приятное в сегодняшнем проекте заключается в том, что мы загрузим код на плату микроконтроллера с помощью смартфона, а это значит, что вам не понадобится ваш компьютер ни для какой части этого проекта. В сегодняшнем руководстве мы будем использовать приложение STM32 Utility от Мартина Лорена. В приложение предварительно загружена прошивка для осциллографа HS101C, поэтому все, что нам нужно сделать, это подключить микроконтроллер Blue Peel к USB к последовательному преобразователю, как показано на изображении ниже.

Прошивка прошивки с использованием STM32Utils. (Кредит: Время 4I)

Схема контактов USB-кабеля последовательного порта и подключения планшета STM32 Blue показана ниже;

Голубая таблетка - USB-URT

 5V - 5V (или VBus)
PA9 - Rx
PA10 - Техас
ЗЕМЛЯ - ЗЕМЛЯ 

Когда контакты будут завершены, нажмите кнопку «Init Chipset» в приложении. Вам нужно получить СТМ. Должен увидеть загорающийся свет. Нажмите кнопку «DIY Library» в приложении, выберите прошивку HS101 и нажмите «Flash Firmware».

После завершения загрузки прошивки вы можете отсоединить USB от последовательного кабеля и подключить плату к телефону через кабель OTG.

Вот и все, ваш осциллограф готов!
Demo
STM32 питается от смартфона с помощью кабеля OTG. Как только он подключается к телефону, красный вывод платы Blue Pill должен выйти вперед. Как только STM32 запустится, откройте приложение HScope. Приложение должно автоматически обнаружить синопсис и начать отображение данных.Подключите любой сигнал ко входу HS101, и вы должны увидеть данные, отображаемые в приложении, как показано ниже.

HS101 demo
Бесплатная версия приложения HScope позволяет использовать HS101 в качестве тестера напряжения и простого осциллографа, которого может хватить для простых задач. С другой стороны, полная версия приложения HScope, предоставляющая статистику в реальном времени, доступ к БПФ и может использоваться для преобразования HS101 в регистратор данных.

Для измерения осциллографом

Шум - самая большая проблема осциллографа HS101.Это сильно зависит от модели телефона, и это можно решить, добавив конденсатор между GND и выводом 3,3 В на плате Blue Peel. Емкость конденсатора возле USB-разъема может составлять около 470 мкФ для улучшения качества данных.

Осциллограф, описанный в этом руководстве, не обязательно сможет заменить стандартный лабораторный осциллограф, но он поможет вам выполнять некоторую работу быстрее, не платя при этом больших сумм. Он также портативный, что делает его полезным, если вы много путешествуете.

Это для сегодняшних обучающих. Если у вас есть какие-либо вопросы или проблемы при копировании учебника, не стесняйтесь обращаться ко мне через раздел комментариев.

Этот электромобиль на солнечной энергии не требует зарядки. Aptera-EET-2021

Электрические технологии и различия в электротехнике-EET-2021

Что нужно человеку в автоматизированном автомобиле-EET-2021

New Hindi Shayari 2021, Love Shayari, Sad Shayari, Funny Shayari, Shayari на хинди, Статус хинди для WhatsApp, СМС с пожеланиями, Статус в Facebook, Подробнее

vingepost Media Inc.(vingepostnowstarted.com) - это независимая новостная организация, которая снабжает своих читателей новостями из мира развлечений в Интернете… подробнее нажмите услышать-vingepost

Научитесь вести блог. Пошаговое руководство, чтобы узнать, как создать блог, выбрать лучшую платформу для ведения блога и избежать распространенных ошибок ведения блога… подробнее читать нажмите услышать-blogging.nowstarted

Умная работа из дома

7 лучших комплектов осциллографов для начинающих [Обновление 2021]

Независимо от того, новичок вы или профессионал, осциллографы необходимы для увеличения мощности сигнала в большинстве электронных устройств.Это электронный прибор, который позволяет вам наблюдать различные напряжения сигналов в 2D-плоскости и может изменять функциональные возможности в отношении амплитуды, частоты, времени и искажений.

Вы можете подключить этот великолепный осциллограф к настольному или портативному компьютеру для работы, наблюдая за результирующими формами выходных сигналов на большом экране (ЖКД). Это также увеличивает производительность внешних устройств и ограничивает искажения.

В этой статье мы представили 10 лучших комплектов осциллографов, которые используются в настоящее время.К концу этого вы познакомитесь с технической терминологией, относящейся к осциллографам, работе, сборке и разборке, что поможет вам принять правильное решение, прежде чем вы его получите.

Лучшие комплекты осциллографов

Лучшие обзоры комплектов осциллографов

1. Комплект осциллографа Kuman DSO 138 DIY KIT

Комплект осциллографов Kuman DSO 138 является одним из самых полезных на рынке комплектов осциллографов для самостоятельной работы, представленный своим уникальным продуктом. исходная функция.С помощью этой функции пользователь может добавлять дополнительные функции по своему желанию.

Это самый верхний продукт в нашем списке. Он имеет предварительно припаянные SMD-детали. Он также действует как учебный комплект по пайке SMD. MCU не нуждается в программировании, так как они уже сделали это.

Требуется питание 9 В постоянного тока, которое должно подаваться извне, а не входить в комплект. Это полезно для всех других основных функций, таких как коэффициент заполнения, среднее, максимальное, минимальное, частота, пиковое значение сигналов.

Детали обслуживания клиентов -

Skype: [email protected]
Эл. Почта: [email protected]
Эл. Почта: [email protected]
тел .: + 86-13703013214

Функции

  • Аналоговая пропускная способность: 0-200 кГц
  • Частота дискретизации: макс.1 Msps
  • Чувствительность: 10 мВ / дел - 5 В / дел
  • Ошибка чувствительности: <5%
  • Разрешение по вертикали: 12 бит
  • Развертка времени: 10 мкс / дел - 500 с / дел
  • Длина записи: 1024 точки
  • Встроенная 1 кГц / 3.Тестовый сигнал 3 В
  • Доступна функция фиксации формы сигнала (HOLD)
  • 9 В постоянного тока (допустимое значение от 8 до 12 В)
  • Ток питания: 120 мА

Компоненты в комплекте

  • 1 Цифровой осциллограф Кунана
  • 1 Датчик 13803K
  • 1 Руководство на английском языке

Купить сейчас на Amazon

2. Комплект карманного цифрового осциллографа Quimat

Следующим в нашем списке идет карманный цифровой осциллограф Quimat.Этот комплект также является полностью самодельным и частично с открытым исходным кодом, в отличие от полностью открытого исходного кода Kuman DSO, упомянутого ранее.

Несмотря на то, что он сделан сам по себе, комплект поставляется в предварительно собранном состоянии со всеми компонентами. Все, что вам нужно сделать, это надеть на него защитный кожух, и тогда вы сможете его использовать. Простой и недорогой комплект, хотя и частично с открытым исходным кодом, имеет полностью запрограммированный микроконтроллер.

Вы можете настроить вертикальное смещение, а также использовать его для различных других функций.Гарантия на товар отсутствует.

Характеристики :

  • Аналоговая полоса пропускания от 0 до 200 кГц
  • 1 MSPS Максимальная частота дискретизации
  • Диапазон напряжения: от 10 мВ / дел до 5 В / дел
  • Погрешность чувствительности менее 5%
  • 12 бит по вертикали разрешение
  • 1024 Длина записи точек
  • Тестовый сигнал 1 кГц и 3,3 В, встроенный в комплект
  • Функция удержания для фиксации волновой функции

Компоненты в комплекте

  • Цифровой осциллограф
  • Кожух для хранения
  • Провод зонда
  • Руководство пользователя

Купить сейчас на Amazon

3.Комплект для сборки осциллографа Kuman JYE Tech DSO Shell

Комплект для сборки осциллографа Kuman DSO Shell - еще один многофункциональный осциллограф на рынке. Он выполняет все основные функции, но в расширенной форме.

Это третий товар в нашем списке. Чувствительность составляет от 5 мВ / дел до 20 В / дел выше и шире, которая расширяется в обоих направлениях. Благодаря установке дисплея и микроконтроллера на материнской плате, отсутствуют разъемы контактов между платами. Аналоговая часть размещена на отдельной плате, что помогает правильно разделить цифровую и аналоговую схему.

Имеет поворотный энкодер, который позволяет быстрее и проще регулировать параметры. DSO Shell имеет надлежащую закрытую конструкцию. Они удобны для пользователей, так как передняя панель, верхние и нижние кронштейны гибкие.

К нему прилагается руководство пользователя с соответствующими инструкциями.

Характеристики

  • Количество каналов: 1
  • Аналоговая полоса пропускания: 0 - 200 кГц
  • Чувствительность: 5 мВ / дел - 20 В / дел
  • Ошибка чувствительности: <5%
  • Разрешение: 12 бит
  • Вход Импеданс: 1 МОм
  • Максимальное входное напряжение: 50 В пик
  • Связь: DC, AC, GND
  • Режимы запуска: Авто, Нормальный, Одиночный
  • Типы запуска: Нарастающий / спадающий фронт
  • Положение триггера: 1/2 размера буфера фиксированный
  • Дисплей: 2.4-дюймовый цветной TFT ЖК-дисплей с разрешением 320 x 240

Компоненты в комплекте

  • 1 комплект корпуса DSO с припаянными деталями SMD на аналоговой плате
  • 1 кабель с зажимом BNC
  • 1 Руководство пользователя

Купить сейчас От Amazon

4. Карманный цифровой осциллограф Quimat

Этот цифровой осциллограф от Quimat является одним из самых популярных комплектов осциллографов на рынке. Это дает точный результат и помогает в измерении сигналов.

Товар занимает четвертую позицию. Это собранный комплект. Вам не нужно ничего делать, чтобы это исправить. Используйте его, как только получите. Дизайн очень прост и удобен в использовании. В нем есть только основные функции. Он имеет процессор Cortex-M3 ARM (STM32F103C8) от ST и ЖК-экран для отображения четких форм сигналов.

К нему прилагается инструкция вместе с исходными кодами, чтобы пользователи могли реализовать другие функции.

Сигнал заморожен с функцией HOLD.

Характеристики

  • Аналоговая полоса пропускания: 0-200 кГц
  • Частота дискретизации: 1 Msps
  • Чувствительность: 10 мВ / Div- 5V / Div
  • Развертка времени: 10us / Div. - 500 с / Div
  • Разрешение по вертикали: 12 бит
  • Длина записи: 1024 точек, построенных с частотой 1 кГц / с
  • Дисплей: матричный 320 X 240, 262000 цветов

Компоненты в комплекте

  • 1 Цифровой осциллограф
  • 1 Датчик
  • 1 Руководство пользователя

Купить сейчас на Amazon

5.Комплект цифрового осциллографа JYE DSO138

Комплекты цифрового осциллографа DSO 138 показывают графическое представление измеренных сигналов на экране дисплея.

DSO 138 входит в наш список, поскольку он имеет все основные функции, которые помогут вам довести до уровня эксперта. Это карманное устройство, которое отображает сигналы на цифровом 2,4-дюймовом TFT-экране. Он показывает размах, макс-мин, среднее значение, ширину импульса, частоту, период и т. Д.

В качестве дополнительного усовершенствования его можно заменить на милливольтметр, регистраторы данных.Его можно напрямую подключить к материнской плате DSO 138, чтобы сделать ее портативной для использования. Он имеет процессор ARM Cortex-M3 (STM32F103C8) и может использоваться в качестве платы для разработки тестов ARM.

Вы можете настроить вертикальное смещение и установить автоматический, однократный и регулярный режимы для захвата форм волны.

Гарантия 15 дней.

Характеристики

  • Аналоговая полоса пропускания: 0-200 кГц
  • Частота дискретизации: 1 Msps
  • Точность: 12 бит
  • Глубина буфера дискретизации: 1024 байта

Компоненты в комплекте

  • 1 Цифровой осциллограф
  • 1 Датчик
  • 1 Руководство пользователя

Купить сейчас на Amazon

6.JYE DSO 138 DIY Oscilloscope KIT (13801K) Открытый исходный код

Компания JYE представила на рынок полезный цифровой осциллограф. Этот продукт используется в основном как учебный комплект и не имеет дополнительных функций.

Он имеет ядро ​​процессора Cortex-M3 ARM (STM32F103C8) от ST. Все SMD детали заранее припаяны. MCU не требует перепрограммирования, так как он уже программируется.

Имеет два канала. Он также имеет различные режимы для захвата сигналов, такие как автоматический, обычный и однократный режимы.Он имеет режимы связи AC / DC / GND с регулируемым вертикальным смещением вместе с инструкциями.

По любым вопросам вы можете связаться с ними в Jyetech

Features

  • Аналоговая полоса пропускания: 0 - 200 кГц
  • Частота дискретизации: макс.1 Msps
  • Чувствительность: 10 мВ / Div - 5V / Div
  • Погрешность чувствительности: < 5%
  • Разрешение по вертикали: 12 бит
  • Развертка: 10 мкс / дел - 500 с / дел
  • Длина записи: 1024 точки
  • Встроенная частота 1 кГц / 3.Тестовый сигнал 3 В
  • Доступна функция фиксации формы сигнала (HOLD)

Компоненты в комплекте

  • 1 Цифровой осциллограф
  • 1 Датчик
  • 1 Руководство пользователя

Купить сейчас на Amazon

7. Карманный размер ICQUANZX Комплект цифрового осциллографа DIY

Осциллограф ICQUANZX - это простой комплект DIY, который отлично подходит для начинающих. Комплект имеет карманные размеры, поэтому его можно носить с собой куда угодно и работать с комплектом. Комплект частично открыт, и MCU уже запрограммирован.

Этот комплект поставляется в собранном виде, так что вы можете начать его использовать, как только откроете упаковку. Комплект разработан как обучающий осциллограф, и в нем используются надежные и доступные электронные компоненты. В комплекте осциллографа предусмотрено 3 режима - автоматический, штатный и покадровый. В этих режимах вы можете легко зафиксировать моментальный сигнал.

Комплект осциллографа имеет регулируемое вертикальное смещение, что позволяет добавлять новые функции или разрабатывать новые приложения с использованием того же оборудования.Кроме того, вместе с комплектом предоставляется исходный код, так что вы можете изменять его в соответствии с вашими требованиями. Вы получите четкие и подробные инструкции по использованию набора.

Характеристики:

  • Аналоговая полоса пропускания от 0 до 200 кГц
  • Максимальная частота дискретизации 1 MSPS
  • Ошибка чувствительности менее 5%
  • Вертикальное разрешение 12 бит
  • 1024 Длина записи точек
  • 10 мВ / дел. - Чувствительность 5 В / дел
  • 10 мкс / дел - 500 с / деление развертки
  • Функция удержания для фиксации волновой функции

В пакет включено:

  • 1 комплект цифрового осциллографа
  • 1 зонд
  • 1 руководство пользователя (Английский)

Купить сейчас на Amazon

Руководство по покупке осциллографа

Чтобы улучшить свои знания в области электроники, вы определенно остановите свой выбор на цифровом осциллографе.Это устройство теперь поставляется в стандартном комплекте с цифровым осциллографом, пробником и руководством пользователя. Иногда устройства предварительно собраны, а иногда нет.

Это очень маленькое устройство, которое может поместиться в любом месте вашего лабораторного стола. Настоящим мы предоставили вам статью, в которой перечислены лучшие комплекты цифрового осциллографа. Убедитесь, что в нем есть все компоненты, особенно инструкция. Также вот базовый контрольный список, который вы должны знать перед покупкой.

  • Аналоговая полоса пропускания должна составлять не менее 200 кГц.
  • На это следует правильно ориентироваться в руководстве.
  • Осциллограммы должны отображаться на экране с максимальной точностью.

Мы предлагаем вам приобрести Kuman DSO 138 DIY KIT с открытым исходным кодом . Это чрезвычайно надежное устройство с расширенной функцией открытого исходного кода. Но если вы хотите недорогой, определенно выбирайте другие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *