Как собрать USB осциллограф на Arduino. Какие компоненты понадобятся для создания приставки к компьютеру. Как настроить и откалибровать самодельный осциллограф на Arduino. Какие преимущества дает использование Arduino для создания осциллографа.
Принцип работы USB осциллографа на Arduino
USB осциллограф на Arduino представляет собой приставку к компьютеру, которая позволяет визуализировать электрические сигналы. Основные компоненты такого устройства:
- Плата Arduino (чаще всего используется Arduino Uno)
- АЦП (аналого-цифровой преобразователь)
- USB-интерфейс для подключения к компьютеру
- Программное обеспечение для обработки и отображения сигналов
Принцип работы следующий:
- Исследуемый сигнал подается на аналоговый вход Arduino
- АЦП преобразует аналоговый сигнал в цифровой
- Микроконтроллер Arduino обрабатывает оцифрованные данные
- Данные передаются на компьютер через USB-интерфейс
- Программа на компьютере отображает сигнал в виде осциллограммы
Преимущества создания осциллографа на Arduino
Использование Arduino для сборки USB осциллографа имеет ряд преимуществ:
- Доступность компонентов — Arduino и необходимые модули недороги и легко приобрести
- Простота сборки — не требуется сложный монтаж
- Возможность модификации — открытая архитектура позволяет расширять функционал
- Программируемость — можно настраивать параметры работы под свои задачи
- Компактность — получается портативное устройство
- Низкая стоимость по сравнению с готовыми осциллографами
Необходимые компоненты для сборки
Для создания USB осциллографа на Arduino понадобятся следующие компоненты:
- Плата Arduino Uno или аналогичная
- USB-кабель для подключения Arduino к компьютеру
- Макетная плата для монтажа схемы
- Резисторы и конденсаторы для входных цепей
- Операционный усилитель (например, LM358)
- Разъемы для подключения щупов
- Корпус для устройства (опционально)
Также потребуется установить на компьютер Arduino IDE и программу для отображения осциллограмм.
Схема подключения компонентов
Базовая схема USB осциллографа на Arduino выглядит следующим образом:
- Входной сигнал подается на делитель напряжения из резисторов
- С делителя сигнал поступает на вход операционного усилителя
- Выход ОУ подключается к аналоговому входу Arduino
- Arduino подключается к компьютеру через USB-кабель
Более детальная схема подключения зависит от конкретной модели Arduino и используемых компонентов. Важно правильно рассчитать номиналы элементов входных цепей.
Программирование Arduino для работы осциллографа
Для работы USB осциллографа необходимо загрузить в Arduino специальную прошивку. Базовый алгоритм работы следующий:
- Инициализация АЦП и настройка частоты дискретизации
- Циклическое считывание данных с аналогового входа
- Обработка и буферизация полученных значений
- Отправка пакетов данных на компьютер через Serial-порт
Пример простого скетча для Arduino:
const int analogPin = A0;
const int sampleRate = 1000; // Частота дискретизации в Гц
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(analogPin);
Serial.println(sensorValue);
delayMicroseconds(1000000/sampleRate);
}
Программное обеспечение для отображения сигналов
Для визуализации сигналов на компьютере можно использовать готовые программы или разработать свое приложение. Популярные варианты ПО:
- Processing — простая среда для создания графических приложений
- MegunoLink — программа для работы с Arduino и построения графиков
- SerialPlot — утилита для построения графиков по данным из COM-порта
- Python + библиотека matplotlib — гибкое решение для визуализации
Выбор ПО зависит от требуемого функционала и удобства использования. Многие программы позволяют не только отображать сигнал, но и проводить его анализ.
Калибровка самодельного осциллографа
Для корректной работы USB осциллограф на Arduino необходимо откалибровать. Процесс калибровки включает следующие этапы:
- Настройка входного делителя напряжения
- Калибровка вертикальной шкалы (амплитуды)
- Калибровка горизонтальной шкалы (времени)
- Проверка линейности АЦП
- Настройка синхронизации (триггера)
Для калибровки потребуется источник эталонного напряжения и генератор сигналов. Точность калибровки напрямую влияет на достоверность измерений.
Ограничения самодельного осциллографа на Arduino
USB осциллограф на Arduino имеет ряд ограничений по сравнению с профессиональными приборами:
- Низкая частота дискретизации (до 10 кГц на Arduino Uno)
- Ограниченная полоса пропускания (до нескольких кГц)
- Невысокое разрешение АЦП (10 бит у Arduino Uno)
- Отсутствие защиты входов от перегрузки
- Зависимость от производительности компьютера
Несмотря на ограничения, самодельный осциллограф на Arduino может быть полезен для многих любительских и образовательных задач.
Возможности расширения функционала
Базовую версию USB осциллографа на Arduino можно улучшить, добавив следующие возможности:
- Увеличение числа каналов (до 6-8 на Arduino Mega)
- Добавление цифровых входов для логического анализатора
- Реализация функции генератора сигналов
- Добавление режима спектроанализатора
- Реализация математических функций обработки сигнала
- Добавление беспроводного интерфейса (Bluetooth, Wi-Fi)
Расширение функционала может потребовать использования более мощных плат Arduino или дополнительных модулей.
Приставка осциллограф к компьютеру своими руками на базе Arduino
Осциллограф к ПК – это устройство, которое позволяет графически наблюдать электрический сигнал. Следуя данной инструкции, вы сможете сконструировать недорогой осциллограф своими руками.
Шаг 1: Используем контроллер Arduino Uno
В интернет-магазинах контроллер Arduino Uno стоит в пределах 20 долларов.
Шаг 2: Устанавливаем приложение Arduino IDE и библиотеку TimerOne.h
Прежде всего, если у вас не установлена среда разработки Arduino, скачайте и установите ее с сайта Arduino.
Установите библиотеку «TimerOne.h» для Arduino IDE, следуя следующим инструкциям:
- В приложении Arduino выберите пункт меню «Sketch» (см. фото).
- Далее «Include Library».
- «Manage Libraries…».
- Выберите «all» в окне «Type» и «all» в окне «Topic». В пустое поле введите «TimerOne» (без кавычек).
- Ниже появится информация о библиотеке.
- Щелкните на этом тексте, и появится кнопка «Install».
- Нажмите кнопку «Install».
- Перезапустите программу.
Шаг 3: Скачиваем скетч и загружаем его в приложение Arduino
- Загрузите и разархивируйте скетч для Arduino: ((oscilloscope_arduino.ino)).
- Подключите контроллер Arduino к компьютеру через USB-порт.
- Запустите приложение Arduino IDE.
- Откройте загруженный скетч «oscilloscope_arduino.ino».
- Выберите порт, к которому подключен контроллер (см. фото).
- Загрузите программу в контроллер Arduino.
Шаг 4: Скачиваем программу Oscilloscope
Загрузите и распакуйте программу. Выберите файл для вашей операционной системы:
Запустите exe-файл (например, Windows 64 => oscilloscope_4ch.exe).
Важно: не удаляйте папку «lib» из директории с программой.
На компьютере должна быть установлена программа «Java» не ниже 8-й версии.
Шаг 5: Если oscilloscope_4ch.exe не работает…
Если, по какой-либо причине программа oscilloscope_4ch.
- Установите утилиту Processing IDE.
- Загрузите и разархивируйте скетч Processing source oscilloscope program.
- Запустите утилиту «Processing IDE» и откройте в ней скетч «oscilloscope_4ch.pde».
- Запустите программу, нажав на значок с треугольником (см. фото).
Шаг 6: Настраиваем последовательный порт для сопряжения контроллера Arduino с программой Oscilloscope
- Запустите программу «Oscilloscope»; контроллер Arduino подключите к компьютеру через USB-порт. Теперь вам нужно «подружить» их друг с другом через последовательный порт.
- В поле «Configurar Serial» (Настройка последовательного интерфейса) нажимайте на поле «select serial» до тех пор, пока не появится порт, к которому подключен Arduino (если он не появился, нажмите на кнопку «refresh» для обновления).
- Нажимайте кнопку «select speed» пока не появится скорость 115200.
- Нажмите кнопку «off»; надпись на ней изменится на «on».
- Если все правильно сделано, самодельный осциллограф покажет 4 канала [A0 (ch-0), A1 (ch-1), A2 (ch-2) и A3 (ch-3)].
Если подключение настроено неправильно, вы увидите на изображении «шум».
Шаг 7: Соединяем выход (~10) со входом (A0), а выход (~9) со входом (A1)
С помощью проводов, подключите цифровой выход 10 контроллера Arduino к его аналоговому входу A0, а выход 9 – к входу A1.
На экране появится сигнал, похожий на тот, который показан на фото. Сигналы на цифровых выходах 9 и 10 задаются блоком «Ger.Sinal» программы: на выходе 9 генерируется ШИМ-сигнал частотой 10 Гц (Т = 100 мс) при Ton = 25 %; на выходе 10 – сигнал, равный удвоенному периоду 2Т (200 мс).
Вы можете самостоятельно настроить значения в блоке «Ger.Sinal», перетаскивая ползунок или щелкая по элементу управления.
Шаг 8: Подсказки
- Поставьте галочку напротив параметра «Trigger» на Ch-0 (красный), чтобы стабилизировать сигнал.
- Чтобы удалить изображения сигналов Ch-2 и Ch-3, нажмите на заголовки «Ch-2» и «Ch-3».
- Чтобы наблюдать фигуры Лиссажу, нажмите на заголовок «XYZ».
- Чтобы определять частоты, поставьте галочку «detectar freq.» (обнаружить частоту).
- Чтобы измерить напряжение и время / частоту, нажмите «medir» (измерение).
- Для изменения значения шкалы регулировки, нажмите между вертикальными линиями или перетащите ползунок, обозначенный двумя треугольничками (см. рисунок).
- Программа имеет гораздо больше настроек. Исследуйте их самостоятельно.
Шаг 9: Определяем частоту вспышки фонарика
Вы можете узнать частоту мигания фонарика, используя фоторезистор (LDR) и обыкновенный резистор (см. рисунок).
Шаг 10: Определяем частоту вращения вентилятора
Чтобы узнать частоту вращения вентилятора, используйте схему из шага 9, только фонарик должен гореть постоянно.
Подставив значение частоты из компьютерного осциллографа в формулу на рисунке, определите частоту вращения вентилятора.
Шаг 11: Анализируем сигнал от пульта дистанционного управления
Вы можете увидеть ИК-сигнал от пульта дистанционного управления с помощью фототранзистора TIL78.
Соберите схему по рисунку и следуйте следующим инструкциям:
- Установите значение «dt» равным 2 мс или 100 мкс.
- Включите «Trigger» канала Ch-0.
- Увеличьте уровень, перетащив ползунок (см. рисунок).
- Нажмите кнопку «UMA»: осцилограф перейдет в режим ожидания.
- Нажмите любую кнопку на пульте дистанционного управления, предварительно направив его на фототранзистор.
- Анализируйте график.
Шаг 12: Тестируем компоненты или устройства
Приставку осциллограф к компьютеру можно использовать для тестирования различных электронных компонентов или устройств.
В этом примере мы протестируем маленький джойстик для проектов Arduino.
- Соберите схему, показанную на рисунке.
- Синхронизируйте программу с контроллером Arduino.
- Нажмите «fluxo» (поток), чтобы Arduino отправлял каждое значение сразу после прочтения.
- Установите значение параметра «dt» равным 100 мс (для медленного чтения).
- Выключите «Ch-3», нажав на заголовок.
- Установите значение параметра «v/div» равным 5 (во время установки нажмите и держите клавишу «Shift», чтобы настроить все каналы одновременно).
- Переместите маленький треугольник слева канала «Ch-0» вверх (нажав клавишу «Shift»).
- Включите канал «XYZ» и перетащите ползунок параметра «v/div» до конца вправо.
- Перемещайте джойстик во все стороны и понажимайте кнопку несколько раз.
- Наблюдайте кривые.
Шаг 13: Определяем параметры резисторов и конденсаторов
Поле «medir res./cap.» предназначено для измерения значений резисторов и конденсаторов, но оно будет работать только при подключении схемы, изображенной на рисунке.
Данная функция может самостоятельно определять, какой из компонентов подключен: резистор или конденсатор и определить правильное значение параметра, используя 3 шкалы (низкие, средние или высокие значения).
Шаг 14: Хотите больше возможностей?
Скачайте полный проект с сайта GitHub.
Посмотрите видео на YouTube.
Приставка осциллограф к компьютеру своими руками на базе Arduino
Осциллограф к ПК – это устройство, которое позволяет графически наблюдать электрический сигнал. Следуя данной инструкции, вы сможете сконструировать недорогой осциллограф своими руками.
Шаг 1: Используем контроллер Arduino Uno
В интернет-магазинах контроллер Arduino Uno стоит в пределах 20 долларов.
Шаг 2: Устанавливаем приложение Arduino IDE и библиотеку TimerOne.h
Прежде всего, если у вас не установлена среда разработки Arduino, скачайте и установите ее с сайта Arduino.
Установите библиотеку «TimerOne.h» для Arduino IDE, следуя следующим инструкциям:
- В приложении Arduino выберите пункт меню «Sketch» (см. фото).
- Далее «Include Library».
- «Manage Libraries…».
- Выберите «all» в окне «Type» и «all» в окне «Topic». В пустое поле введите «TimerOne» (без кавычек).
- Ниже появится информация о библиотеке.
- Щелкните на этом тексте, и появится кнопка «Install».
- Нажмите кнопку «Install».
- Перезапустите программу.
Шаг 3: Скачиваем скетч и загружаем его в приложение Arduino
- Загрузите и разархивируйте скетч для Arduino: ((oscilloscope_arduino.ino)).
- Подключите контроллер Arduino к компьютеру через USB-порт.
- Запустите приложение Arduino IDE.
- Откройте загруженный скетч «oscilloscope_arduino.ino».
- Выберите порт, к которому подключен контроллер (см. фото).
- Загрузите программу в контроллер Arduino.
Шаг 4: Скачиваем программу Oscilloscope
Загрузите и распакуйте программу. Выберите файл для вашей операционной системы:
Запустите exe-файл (например, Windows 64 => oscilloscope_4ch.exe).
Важно: не удаляйте папку «lib» из директории с программой.
На компьютере должна быть установлена программа «Java» не ниже 8-й версии.
Шаг 5: Если oscilloscope_4ch.exe не работает…
Если, по какой-либо причине программа oscilloscope_4ch.
exe не работает, выполните следующее:
- Установите утилиту Processing IDE.
- Загрузите и разархивируйте скетч Processing source oscilloscope program.
- Запустите утилиту «Processing IDE» и откройте в ней скетч «oscilloscope_4ch.pde».
- Запустите программу, нажав на значок с треугольником (см. фото).
Шаг 6: Настраиваем последовательный порт для сопряжения контроллера Arduino с программой Oscilloscope
- Запустите программу «Oscilloscope»; контроллер Arduino подключите к компьютеру через USB-порт. Теперь вам нужно «подружить» их друг с другом через последовательный порт.
- В поле «Configurar Serial» (Настройка последовательного интерфейса) нажимайте на поле «select serial» до тех пор, пока не появится порт, к которому подключен Arduino (если он не появился, нажмите на кнопку «refresh» для обновления).
- Нажимайте кнопку «select speed» пока не появится скорость 115200.
- Нажмите кнопку «off»; надпись на ней изменится на «on».
- Если все правильно сделано, самодельный осциллограф покажет 4 канала [A0 (ch-0), A1 (ch-1), A2 (ch-2) и A3 (ch-3)].
Если подключение настроено неправильно, вы увидите на изображении «шум».
Шаг 7: Соединяем выход (~10) со входом (A0), а выход (~9) со входом (A1)
С помощью проводов, подключите цифровой выход 10 контроллера Arduino к его аналоговому входу A0, а выход 9 – к входу A1.
На экране появится сигнал, похожий на тот, который показан на фото. Сигналы на цифровых выходах 9 и 10 задаются блоком «Ger.Sinal» программы: на выходе 9 генерируется ШИМ-сигнал частотой 10 Гц (Т = 100 мс) при Ton = 25 %; на выходе 10 – сигнал, равный удвоенному периоду 2Т (200 мс).
Вы можете самостоятельно настроить значения в блоке «Ger.Sinal», перетаскивая ползунок или щелкая по элементу управления.
Шаг 8: Подсказки
- Поставьте галочку напротив параметра «Trigger» на Ch-0 (красный), чтобы стабилизировать сигнал.
- Чтобы удалить изображения сигналов Ch-2 и Ch-3, нажмите на заголовки «Ch-2» и «Ch-3».
- Чтобы наблюдать фигуры Лиссажу, нажмите на заголовок «XYZ».
- Чтобы определять частоты, поставьте галочку «detectar freq.» (обнаружить частоту).
- Чтобы измерить напряжение и время / частоту, нажмите «medir» (измерение).
- Для изменения значения шкалы регулировки, нажмите между вертикальными линиями или перетащите ползунок, обозначенный двумя треугольничками (см. рисунок).
- Программа имеет гораздо больше настроек. Исследуйте их самостоятельно.
Шаг 9: Определяем частоту вспышки фонарика
Вы можете узнать частоту мигания фонарика, используя фоторезистор (LDR) и обыкновенный резистор (см. рисунок).
Шаг 10: Определяем частоту вращения вентилятора
Чтобы узнать частоту вращения вентилятора, используйте схему из шага 9, только фонарик должен гореть постоянно.
Подставив значение частоты из компьютерного осциллографа в формулу на рисунке, определите частоту вращения вентилятора.
Шаг 11: Анализируем сигнал от пульта дистанционного управления
Вы можете увидеть ИК-сигнал от пульта дистанционного управления с помощью фототранзистора TIL78.
Соберите схему по рисунку и следуйте следующим инструкциям:
- Установите значение «dt» равным 2 мс или 100 мкс.
- Включите «Trigger» канала Ch-0.
- Увеличьте уровень, перетащив ползунок (см. рисунок).
- Нажмите кнопку «UMA»: осцилограф перейдет в режим ожидания.
- Нажмите любую кнопку на пульте дистанционного управления, предварительно направив его на фототранзистор.
- Анализируйте график.
Шаг 12: Тестируем компоненты или устройства
Приставку осциллограф к компьютеру можно использовать для тестирования различных электронных компонентов или устройств.
В этом примере мы протестируем маленький джойстик для проектов Arduino.
- Соберите схему, показанную на рисунке.
- Синхронизируйте программу с контроллером Arduino.
- Нажмите «fluxo» (поток), чтобы Arduino отправлял каждое значение сразу после прочтения.
- Установите значение параметра «dt» равным 100 мс (для медленного чтения).
- Выключите «Ch-3», нажав на заголовок.
- Установите значение параметра «v/div» равным 5 (во время установки нажмите и держите клавишу «Shift», чтобы настроить все каналы одновременно).
- Переместите маленький треугольник слева канала «Ch-0» вверх (нажав клавишу «Shift»).
- Включите канал «XYZ» и перетащите ползунок параметра «v/div» до конца вправо.
- Перемещайте джойстик во все стороны и понажимайте кнопку несколько раз.
- Наблюдайте кривые.
Шаг 13: Определяем параметры резисторов и конденсаторов
Поле «medir res./cap.» предназначено для измерения значений резисторов и конденсаторов, но оно будет работать только при подключении схемы, изображенной на рисунке.
Данная функция может самостоятельно определять, какой из компонентов подключен: резистор или конденсатор и определить правильное значение параметра, используя 3 шкалы (низкие, средние или высокие значения).
Шаг 14: Хотите больше возможностей?
Скачайте полный проект с сайта GitHub.
Посмотрите видео на YouTube.
Как подключить осциллограф к компьютеру
Как сделать осциллограф из своего компьютера
Приобретение дорогостоящего осциллографа может быть неподъемной задачей для начинающего радиолюбителя. Различные приставки к компьютеру и соответствующие программы позволяют заменить устройство и сделать осциллограф из своего компьютера. Кроме экономии средств, появляется возможность сохранить данные измеряемого сигнала на компьютере, и автоматизировать вычисления параметров.
Программы, эмулирующие работу осциллографа
Обработкой сигналов, поступающих на вход компьютера или ноутбука занимаются виртуальные осциллографы. Эти программы имеют интерфейс, схожий с экраном реального осциллографа. Часть приложений предназначена для работы с устройствами на основе звуковых карт, другие взаимодействуют с USB-осциллоскопами.
Программы, работающие через аудиовхода:
- Digital Oscilloscope;
- SoundCard Oszilloscope;
- Российская разработка «Авангард».
Софт для USB-осциллографов:
- Aktakom OscilloscopePro.
- Simplescope.
Все виртуальные приборы являются двухканальными, снабжены генераторами частот, анализаторами. Проведенные измерения и осциллограммы можно сохранять на ПК. Обычно их не нужно инсталлировать. После распаковки архива и запуска программы появляется интерфейс реального осциллографа с регуляторами настроек.
Методы работы
Компьютер — цифровое устройство, поэтому для измерения аналогового параметра необходимо перевести сигнал в дискретный вид. Для этого используется АЦП — аналогово-цифровой преобразователь. Для вывода данных применяют ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь.
Звуковая карта компьютера дискретизирует входящие аналоговые сигналы, подключаемые к входам LINE IN и MIC.
Поэтому аудиоплату можно использовать в качестве АЦП для подачи на компьютер или ноутбук измеряемого сигнала. Так как человек слышит звук в диапазоне 4Гц- 20кГц, то соответственно и аудиокарта работает в низкочастотном спектре.
Полученный осциллограф также будет работать в указанном диапазоне.
Еще одним недостатком в работе «звукового» осциллоскопа является ограничение по напряжению, подаваемому на вход. Оно должно быть в пределах 0,5 В для входа MIC и до 2 В для LINE IN. Подключение сигнала амплитудой более 2В выведет из строя звуковую карту или компьютер.
Из-за конструкционных особенностей аудиокарты — наличие разделительного конденсатора на входе, постоянная составляющая электрического тока не будет показана на осциллографе. Но, используя приложение, можно ее измерить. Подавать сигнал лучше на вход LINE IN, так как он имеет наименьший уровень шумов. Минимальный уровень сигнала, который можно измерить — около 1мВ.
Использование таких осциллоскопов ограничено по частоте. Ими можно снимать показания с усилителей, магнитофонов, различных звуковых девайсов, а также микросхем, работающих на частотах до 20 кГц.
На высоких частотах применяется USB-осциллографы, имеющие больше возможностей.
Минусом таких устройств является высокая цена.
Конструкция и применение
Осциллограф — сложный электрический прибор. Понять принцип его работы поможет блок-схема.
Имеются два луча развертки: по вертикали — Y и по горизонтали — X. По оси X откладывается значения времени, по Y отображается амплитуда сигнала.
На Y подается сигнал с устройства. Далее он проходит через аттенюатор, который изменяет чувствительность контура. Потом, пройдя предварительный усилитель, попадает в линию задержки, которая «придерживает» сигнал пока не сработает генератор развертки. Оконечный усилитель выводит сигнал на экран осциллоскопа. Чем больше входное напряжение, тем больше амплитуда сигнала.
На X подается пилообразное напряжение с генератора развертки, благодаря чему сигнал на осциллографе получается «растянутым» по времени. Меняя размерность генератора, можно получить изображение с разверткой до тысячных долей секунды.
Чтобы развертка запустилась одновременно с поступлением сигнала, в устройстве предусмотрена система синхронизации. Есть 3 возможных источника синхроимпульсов:
- Измеряемый сигнал. Наиболее часто используемый вариант, особенно при постоянной частоте входящего источника.
- Электрическая сеть. Частота сети поддерживается с высокой точностью, поэтому через нее возможна синхронизация.
- Внешний источник. Используется, как лабораторный генератор сигналов, так и смартфон с приложением, генерирующим синхроимпульсы определенной частоты.
Осциллограф визуализирует форму сигнала, что помогает понять причину неисправности. С помощью устройства снимается АЧХ прибора, есть возможность узнать скорость нарастания импульса в цифровых устройствах.
Используются осциллографы при настройке, ремонте электронных девайсов, будь то бытовая техника, ремонт автотранспорта или орбитальная станция.
Схема и сборка устройства
Существует много схем для изготовления цифрового USB-осциллографа своими руками. Не все доступны для неопытного радиолюбителя. Наиболее легким является сборка устройств на основе звуковой карты, так как здесь нужно собрать только делитель для увеличения порога входящего напряжения.
Подключение через USB
USB-осциллограф сложный в изготовлении своими руками, но высокоточный прибор с большим диапазоном по частоте. Детали для него можно приобрести в магазине или заказать через интернет. Список запчастей следующий:
- двусторонняя плата с готовыми дорожками;
- АЦП AD9288−40BRSZ;
- система собирается на процессоре марки CY7C68013A;
- резисторы, трансформаторы, конденсаторы, дроссели — номиналы указаны на схеме;
- паяльник и монтажный фен, паяльная паста, флюс и припой;
- провод с площадью сечения 0,1 мм 2 и лаковым покрытием;
- тороидальный сердечник для изготовления трансформатора;
- чип памяти EEPROM flash 24LC64;
- реле с управляющим напряжением не более 3,3 В;
- операционные усилители AD8065;
- преобразователь постоянного тока DC-DC;
- USB коннектор;
- стеклотекстолит;
- разъемы для щупов, корпус для платы.
Схема устройства приведена ниже.
Так как используется двусторонний монтаж, то самостоятельно плату с дорожками изготовить не получится. Надо обратиться к производственному объединению, выпускающему подобные изделия, и сделать заказ со следующими условиями:
- стеклотекстолит, на котором будет размечена схема, должен иметь толщину не менее 1,5 мм;
- толщина медных дорожек не менее 1 унции (OZ) или 35 мкм;
- сквозная металлизация отверстий;
- лужение контактных площадок для лучшего припаивания элементов.
Получив заказ, можно приступать к сборке. Вначале собирается конвертер DC-DC, для получения двух постоянных напряжений: +5 В и -5 В. Изготавливается он отдельно от основного устройства, а затем подсоединяется экранированным кабелем.
Далее аккуратно припаять элементы схемы. Особенно быть осторожным при пайке микросхем, не допускать увеличения температуры паяльника выше 300°С.
Разместив изготовленное устройство в корпусе, подключить его к компьютеру через USB разъем. После этого перемкнуть перемычку JP1.
Использование аудиокарты
Осциллограф из внешней звуковой карты — малобюджетный и простой в изготовлении осциллоскоп к компьютеру или ноутбуку. Более всего подойдет начинающим радиолюбителям. Можно использовать как внешнее, так и внутреннее звуковое устройство.
Входное напряжение для внутренней звуковой карты компьютера не должно превышать 0,5-2 В. Чтобы измерить сигнал с амплитудой более 2 В, необходимо подать его на компьютер через делитель напряжения. Собирается аттенюатор по следующей схеме.
Подаваемое напряжение уменьшается в 100, 10 или 1 раз, в зависимости от величины. Для этого щупы вставляются в соответствующие разъемы. Точная настройка происходит через подстроечный резистор. Диоды предохраняют от случайной подачи напряжения более 2 В.
Конструкцию разместить в металлической коробке для устранения возможных наводок. Провод, подключаемый к звуковой карте, должен быть коротким с медной оплеткой. Для создания второго канала необходимо продублировать устройство. Если на карте есть несколько входов, то выбрать с наименьшим внутренним сопротивлением.
Ниже рассматривается схема с использованием внешней USB звуковой карты стоимостью около 2 долларов.
Кроме адаптера понадобятся:
- сопротивление на 120 кОм:
- коннектор mini Jake;
- щупы для измерений.
После приобретения всех запчастей проделать следующие шаги:
- Вскрыть аккуратно адаптер, так, чтобы не сломать защелки. Внутри будет небольшая плата.
- Снять конденсатор C6 и поставить на его место сопротивление на 120 кОм.
- Припаять к щупам коннекторы mini Jack вместо оригинальных и вставить их в адаптер.
- Скачатьархив с драйверами устройства и распаковать его в папку. Вставить гаджет в компьютер.
- Компьютер запросит драйвера на новое устройство.
- Установить их, указав путь к папке.
- Нажать на кнопку «Далее» для установки драйверов.
Вставить гаджет в компьютер.Перед использованием осциллограф необходимо настроить.
Настройка изделий
После сборки USB-осциллографа, на последнем этапе нужно прошить чип памяти EEPROM flash 24LC64. Для этого:
- Скачать и установить на компьютер приложение Cypress Suite.
- Запустить программу и перейти в меню EZ Console.
- Нажать на надпись «LG EEPROM».
- Появится окно с файлом прошивки. Выбрать его и запустить клавишей Enter.
- Если появилась ошибка «Error», запустить операцию прошивки снова.
- После успешного окончания процесса должна появиться надпись «Done». Осциллограф готов к работе.
Перед запуском осциллоскопа на основе внешнего аудиоадаптера проделать следующие действия:
- Сохранить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из скачанного архива в отдельной папке. Открыть miniscope.exe.
- После запуска программы, зайти в настройки и произвести действия, показанные на рисунках.
Устройство готово к работе.
Калибровка необходима устройству, работающему через аттенюатор и внутреннюю звуковую карту. Для этого подать на гаджет сигнал с известными амплитудой и частотой. Добившись устойчивой развертки, включить измерительную сетку. Согласовывая действия подстроечного резистора с регулировками на панели управления, привести значения сетки к исходным величинам.
Если не получится корректно отобразить значения, то можно отъюстировать сетку при помощи регулировок звука на компьютере. Открыть для этого регулятор громкости, расположенный на панели задач и, двигая ползунок, получить нужный уровень сигнала.
Готовые изделия перед включением обязательно заземлить. Соблюдать осторожность при подаче сигнала на порт звукового адаптера.
Радиолюбитель
Последние комментарии
- Roman на Высококачественный усилитель для наушников на микросхеме TDA2003
- Сергей на КВ и УКВ: любительская радиосвязь
- Сергей на Преобразователь напряжения 12 – 220 вольт
- АЛЕКСАНДР на Закон Ома
- Евгений на Программа “Компьютер – осциллограф”
Радиодетали – почтой
Программа “Компьютер – осциллограф”
Программа “Компьютер – осциллограф”
Digital Oscilloscope V3.0 – популярная радиолюбительская программа, которая превратит ваш компьютер в виртуальный осциллограф
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ Радиолюбитель “
Сегодня на сайте мы рассмотрим простую радиолюбительскую программу, превращающую домашний компьютер в осциллограф.
Есть два способа превращения персонального компьютера в осциллограф. Можно купить или сделать приставку, которую подключать к ПК. Приставка будет представлять собой АЦП, программно-управляемый. А на ПК установить соответствующую программу. Но это затратный способ. Второй способ – без затратный, в любом ПК есть уже АЦП и ЦАП – звуковая карта. Используя ее можно компьютер преобразовать в простой низкочастотный осциллограф, только установкой программного обеспечения, ну и придется спаять простой входной делитель. Таких программ существует не мало. Сегодня мы рассмотрим одну из них – Digital Oscilloscope V3.0.
Digital Oscilloscope V3.0 (149.8 KiB, 65,256 hits)После запуска программы на экране появится окно внешне очень похожее на обычный осциллограф. Для подачи сигнала используется линейный вход звуковой карты. Подавать на вход обычно нужно сигнал не более 0,5-1 вольт, иначе происходит ограничение, поэтому нужно спаять входной делитель по простой схеме, как показано на рисунке №2.Диоды КД522 нужны для защиты входа звуковой карты от слишком большого сигнала. После подключения цепи и входного сигнала нужно включить осциллограф. Для этого нажимаем мышкой поле RUN и выбираем START или нажать мышкой треугольник во втором сверху ряду окна. Осциллограф станет показывать сигнал. В нижнем правом углу экрана будут высвечиваться частота и период сигнала. А вот напряжение показанное осциллографом может не соответствовать действительности. При налаживании входного делителя нужно постараться переменным резистором так выставить коэффициент деления, чтобы величина показанного на экране напряжения была максимально реальной.Назначение органов управления. TIME/DIV – время/деление; TRIGGER – синхронизация; CALIB – уровень; VOLT/DIV – напряжение/деление. И еще одно достоинство этой программы – осциллограф запоминающий – работу можно остановить, а на экране останется осциллограмма которую можно сохранить в памяти ПК или распечатать.
Похожие статьи:
1. SoundCard Oszilloscope – Компьютер – осциллограф, генератор сигналов, анализатор спектра
Самодельная цифровая приставка осциллограф к компьютеру своими руками
Осциллограф к ПК – это устройство, которое позволяет графически наблюдать электрический сигнал. Следуя данной инструкции, вы сможете сконструировать недорогой осциллограф своими руками.
Шаг 1: Используем контроллер Arduino Uno
В интернет-магазинах контроллер Arduino Uno стоит в пределах 20 долларов.
Шаг 2: Устанавливаем приложение Arduino >
Прежде всего, если у вас не установлена среда разработки Arduino, скачайте и установите ее с сайта Arduino.
Установите библиотеку «TimerOne.h» для Arduino IDE, следуя следующим инструкциям:
- В приложении Arduino выберите пункт меню «Sketch» (см. фото).
- Далее «Include Library».
- «Manage Libraries…».
- Выберите «all» в окне «Type» и «all» в окне «Topic». В пустое поле введите «TimerOne» (без кавычек).
- Ниже появится информация о библиотеке.
- Щелкните на этом тексте, и появится кнопка «Install».
- Нажмите кнопку «Install».
- Перезапустите программу.
Шаг 3: Скачиваем скетч и загружаем его в приложение Arduino
- Загрузите и разархивируйте скетч для Arduino: ((oscilloscope_arduino.ino)).
- Подключите контроллер Arduino к компьютеру через USB-порт.
- Запустите приложение Arduino >
Загрузите и распакуйте программу. Выберите файл для вашей операционной системы:
Запустите exe-файл (например, Windows 64 => oscilloscope_4ch.exe).
Важно: не удаляйте папку «lib» из директории с программой.
На компьютере должна быть установлена программа «Java» не ниже 8-й версии.
Шаг 5: Если oscilloscope_4ch.exe не работает…
Если, по какой-либо причине программа oscilloscope_4ch.exe не работает, выполните следующее:
- Установите утилиту Processing >
- Запустите программу «Oscilloscope»; контроллер Arduino подключите к компьютеру через USB-порт. Теперь вам нужно «подружить» их друг с другом через последовательный порт.
- В поле «Configurar Serial» (Настройка последовательного интерфейса) нажимайте на поле «select serial» до тех пор, пока не появится порт, к которому подключен Arduino (если он не появился, нажмите на кнопку «refresh» для обновления).
- Нажимайте кнопку «select speed» пока не появится скорость 115200.
- Нажмите кнопку «off»; надпись на ней изменится на «on».
- Если все правильно сделано, самодельный осциллограф покажет 4 канала [A0 (ch-0), A1 (ch-1), A2 (ch-2) и A3 (ch-3)].
Если подключение настроено неправильно, вы увидите на изображении «шум».
Шаг 7: Соединяем выход (
10) со входом (A0), а выход (
С помощью проводов, подключите цифровой выход 10 контроллера Arduino к его аналоговому входу A0, а выход 9 – к входу A1.
На экране появится сигнал, похожий на тот, который показан на фото. Сигналы на цифровых выходах 9 и 10 задаются блоком «Ger.Sinal» программы: на выходе 9 генерируется ШИМ-сигнал частотой 10 Гц (Т = 100 мс) при Ton = 25 %; на выходе 10 – сигнал, равный удвоенному периоду 2Т (200 мс).
Вы можете самостоятельно настроить значения в блоке «Ger.Sinal», перетаскивая ползунок или щелкая по элементу управления.
Шаг 8: Подсказки
- Поставьте галочку напротив параметра «Trigger» на Ch-0 (красный), чтобы стабилизировать сигнал.
- Чтобы удалить изображения сигналов Ch-2 и Ch-3, нажмите на заголовки «Ch-2» и «Ch-3».
- Чтобы наблюдать фигуры Лиссажу, нажмите на заголовок «XYZ».
- Чтобы определять частоты, поставьте галочку «detectar freq.» (обнаружить частоту).
- Чтобы измерить напряжение и время / частоту, нажмите «medir» (измерение).
- Для изменения значения шкалы регулировки, нажмите между вертикальными линиями или перетащите ползунок, обозначенный двумя треугольничками (см. рисунок).
- Программа имеет гораздо больше настроек. Исследуйте их самостоятельно.
Шаг 9: Определяем частоту вспышки фонарика
Вы можете узнать частоту мигания фонарика, используя фоторезистор (LDR) и обыкновенный резистор (см. рисунок).
Шаг 10: Определяем частоту вращения вентилятора
Чтобы узнать частоту вращения вентилятора, используйте схему из шага 9, только фонарик должен гореть постоянно.
Подставив значение частоты из компьютерного осциллографа в формулу на рисунке, определите частоту вращения вентилятора.
Шаг 11: Анализируем сигнал от пульта дистанционного управления
Вы можете увидеть ИК-сигнал от пульта дистанционного управления с помощью фототранзистора TIL78.
Соберите схему по рисунку и следуйте следующим инструкциям:
- Установите значение «dt» равным 2 мс или 100 мкс.
- Включите «Trigger» канала Ch-0.
- Увеличьте уровень, перетащив ползунок (см. рисунок).
- Нажмите кнопку «UMA»: осцилограф перейдет в режим ожидания.
- Нажмите любую кнопку на пульте дистанционного управления, предварительно направив его на фототранзистор.
- Анализируйте график.
Шаг 12: Тестируем компоненты или устройства
Приставку осциллограф к компьютеру можно использовать для тестирования различных электронных компонентов или устройств.
В этом примере мы протестируем маленький джойстик для проектов Arduino.
- Соберите схему, показанную на рисунке.
- Синхронизируйте программу с контроллером Arduino.
- Нажмите «fluxo» (поток), чтобы Arduino отправлял каждое значение сразу после прочтения.
- Установите значение параметра «dt» равным 100 мс (для медленного чтения).
- Выключите «Ch-3», нажав на заголовок.
- Установите значение параметра «v/div» равным 5 (во время установки нажмите и держите клавишу «Shift», чтобы настроить все каналы одновременно).
- Переместите маленький треугольник слева канала «Ch-0» вверх (нажав клавишу «Shift»).
- Включите канал «XYZ» и перетащите ползунок параметра «v/div» до конца вправо.
- Перемещайте джойстик во все стороны и понажимайте кнопку несколько раз.
- Наблюдайте кривые.
Шаг 13: Определяем параметры резисторов и конденсаторов
Поле «medir res./cap.» предназначено для измерения значений резисторов и конденсаторов, но оно будет работать только при подключении схемы, изображенной на рисунке.
Данная функция может самостоятельно определять, какой из компонентов подключен: резистор или конденсатор и определить правильное значение параметра, используя 3 шкалы (низкие, средние или высокие значения).
Шаг 14: Хотите больше возможностей?
Скачайте полный проект с сайта GitHub.
Посмотрите видео на YouTube.
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора
Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.
Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, — специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, — спектроанализатор, осциллограф, частотомер… , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.
Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Согласитесь, уже немало. К тому же делаются все эти превращения только с помощью специальных программ, которые к тому же совершенно бесплатны и каждый желающий может их скачать в Интернете.
Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом — как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому — звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста? Это уже давно поняли те, кто написал для нее массу программ, не имеющих никакого отношения к воспроизведению музыки. Ведь обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, — на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, — примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут. Вот на таких-то нехитрых принципах и строятся программное обеспечение: осциллографы, осциллоскопы, спектроанализаторы, частотомеры и, наконец, генераторы импульсов всевозможной формы. Такие программы эмулируют на экране компьютера работу привычных для нас приборов, естественно со своей спецификой и в пределах частотного диапазона вашей звуковой платы.
Как это работает? Для пользователя все выглядит очень просто. Запускаем программу, в большинстве случаев такое ПО не нужно даже инсталлировать. На экране монитора появляется изображение осциллографа: с характерным для этих приборов экраном с координатной сеткой, тут же и панель управления с кнопками, движками и регуляторами, тоже часто копирующими вид и форму таковых с настоящих — аппаратных осциллографов. Кроме того, в программных осциллографах могут присутствовать дополнительные возможности, как, например, возможность сохранения исследуемого спектра в памяти, плавное и автоматическое масштабирование изображения сигнала и т.д. Но, конечно же, есть и свои недостатки.
Как подключиться к звуковой карте? Здесь нет ничего сложного — к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу. Более того, большинство программных осциллографов, спектроанализаторов и частотомеров нормально функционируют, если в это же время на выход звуковой платы LINE-OUT выводится какой-то другой сигнал с помощью другой программы, пусть даже музыка. Таким образом, на одном и том же компьютере можно задавать сигнал, скажем с помощью программы генератора, и тут же его контролировать осциллографом или анализатором спектра.
При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например, при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными (рис.1). Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2).
Тема: как подключить осциллограф к компу
Опции темы
как подключить осциллограф к компу
Вопрос к специалистам форума. Заранее прошу прощения за наивность и малограмотность вопросов (комп у меня недавно,но оч. уж хочется научиться).
Итак: Можно ли подключить стандартный осциллограф (С1-93) к компьютеру для того чтобы иметь возможность сохранить картинку и сравнить её с осциллограмой исправного датчика? Т.Е. я хочу использовать аттенюатор,усилитель Х,генератор развёртки (Нужно ли?) осциллоскопа ; Как теперь преобразовать аналоговый сигнал в цифру и отправить её на комп ? И далее , наверное необходимо какое-то ПО ?,Какое?
А может такая штука уже существует и я зря изобретаю велосипед? Подскажите ,пожалуйста,кто знает , если конечно это не составит Вам большого труда:stoping:
как подключить осциллограф к компу
Я вообще-то не специалист. :rolleyes:
И не знаю насколько «стандартный» именно осциллограф C1-93.
:rolleyes:
Но, помоему, у Вас ничего не получиться .
«Такая штука» называется многоканальный регистратор (вроде) и стоит дорого и «стандартный» осциллограф ей как-то.
Лучше тогда уж воспользоваться программами осциллограф (регистратор) из звуковой карты (эти программы можно скачать в инете. )
Или руками зарисовать. Проще будет. :idontnow:
как подключить осциллограф к компу
vgor1675[q]Лучше тогда уж воспользоваться программами осциллограф (регистратор) из звуковой карты (эти программы можно скачать в инете. )
Или руками зарисовать. Проще будет. [/q]
Проще — не то слово!
cerg
Мысль конечно интересная, но не стоит изобретать велосипед.
как подключить осциллограф к компу
Звуковая карта обеспечит только 2 канала и с небольшими искажениями (хотя очень функциональна).А как на счет внешнего АЦП с тем же программным обеспечением? Есть у кого несложные схемы таких АЦП и опыт их применения?
как подключить осциллограф к компу
Я конечно дико извиняюсь,интересно,а вот это будет работать только с оригинальной пограммой?Кто-нибудь пробовал?
как подключить осциллограф к компу
Да, на этой ссылке есть схемы несложных АЦП, которые к LPT порту подключаются. А сама программа, которая обрабатывает оцифрованные данные где ? Без программы эти схемы АБСОЛЮТНО бесполезны. :rolleyes:
tefko, программы оцифровывающие данные со звуковой карты не будут работать с другими внешними(?) АЦП. :rolleyes:
Или что ты имеешь ввиду «с тем же ПО» !? :idontnow:
как подключить осциллограф к компу
vgor1675
[q]tefko, программы оцифровывающие данные со звуковой карты не будут работать с другими внешними(?) АЦП.
Или что ты имеешь ввиду «с тем же ПО» !? [/q]
Зайди на сайт powergraph.ru .Со звуковой картой работает,но есть искажения и только 2 канала.Наверняка есть похожие программы.
как подключить осциллограф к компу
Отвечаю: на компьютер имеют выходы специальные цифровые запоминающие осциллографы. Не помню с ходу их типы — на то есть справочники. Но вот цены на них. Наверное, можно купить десятка два компьютеров вместо одного такого осциллографа.
Программы осциллографов, работающие через SB, вполне удовлетворительные, особенно на низких частотах, что и нужно только для диагностики автомобилей. Но хорошо при этом иметь еще входное устройство с делителем.
как подключить осциллограф к компу
На базе звуковухи и пользуюсь
Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора
Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.
Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, — специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, — спектроанализатор, осциллограф, частотомер… , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.
Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Согласитесь, уже немало. К тому же делаются все эти превращения только с помощью специальных программ, которые к тому же совершенно бесплатны и каждый желающий может их скачать в Интернете.
Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом — как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому — звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста? Это уже давно поняли те, кто написал для нее массу программ, не имеющих никакого отношения к воспроизведению музыки. Ведь обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, — на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, — примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут. Вот на таких-то нехитрых принципах и строятся программное обеспечение: осциллографы, осциллоскопы, спектроанализаторы, частотомеры и, наконец, генераторы импульсов всевозможной формы. Такие программы эмулируют на экране компьютера работу привычных для нас приборов, естественно со своей спецификой и в пределах частотного диапазона вашей звуковой платы.
Как это работает? Для пользователя все выглядит очень просто. Запускаем программу, в большинстве случаев такое ПО не нужно даже инсталлировать. На экране монитора появляется изображение осциллографа: с характерным для этих приборов экраном с координатной сеткой, тут же и панель управления с кнопками, движками и регуляторами, тоже часто копирующими вид и форму таковых с настоящих — аппаратных осциллографов. Кроме того, в программных осциллографах могут присутствовать дополнительные возможности, как, например, возможность сохранения исследуемого спектра в памяти, плавное и автоматическое масштабирование изображения сигнала и т.д. Но, конечно же, есть и свои недостатки.
Как подключиться к звуковой карте? Здесь нет ничего сложного — к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу. Более того, большинство программных осциллографов, спектроанализаторов и частотомеров нормально функционируют, если в это же время на выход звуковой платы LINE-OUT выводится какой-то другой сигнал с помощью другой программы, пусть даже музыка. Таким образом, на одном и том же компьютере можно задавать сигнал, скажем с помощью программы генератора, и тут же его контролировать осциллографом или анализатором спектра.
При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например, при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными (рис.1). Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2).
Осциллограф Arduino-Processing: 14 шагов | 2021
Осциллограф — это устройство, которое позволяет нам графически видеть электрический сигнал.
Если вы хотите, чтобы дешевый осциллограф узнал, что это такое или с чем играть, выполните следующие действия:
Расходные материалы:
Шаг 1: Имейте Arduino Uno
Цена Arduino Uno составляет около 20 долларов в интернет-магазинах.
Шаг 2: Установите IDE Arduino и библиотеку TimerOne.h
- Во-первых, если у вас еще не установлена среда разработки Arduino, установите ее с сайта Arduino: нажмите здесь
- Установите библиотеку «TimerOne.h» для Arduino IDE, следуя инструкциям ниже
- В программе Arduino нажмите «Эскиз» (см. Рисунок)
- «Включить библиотеку …»
- «Управление библиотеками …»
- На линии «Тип: ‘все’ Тема: ‘все'» имеет пустое поле поиска, введите «TimerOne».
- (Информация о библиотеке появится)
- нажмите на этот текст и » устанавливать кнопка появится.
- нажмите » устанавливать ‘
- Перезапустите программу
Шаг 3: Загрузите программу Arduino и загрузите ее в Arduino
- Скачайте и распакуйте программу Arduino по этой ссылке: (oscilloscope_arduino.ino)
- Подключите Arduino к компьютеру через порт USB
- Запустите Arduino IDE;
- Откройте загруженную программу «oscilloscope_arduino.ino»
- Настроить COM порт правильно (см. рисунок)
- Загрузите программу в Arduino.
Шаг 4: Загрузите программу обработки осциллографа
- Загрузите и разархивируйте программу обработки для запуска на компьютере. Выберите правильный ниже:
- — Windows 32
- — Windows 64
- — Linux 32
- — Linux 64
- Выполнить файл обработки (например: Windows 64 bits => oscilloscope_4ch.exe)
Шаг 5: Если Oscilloscope_4ch.exe не работает …
Если oscilloscope_4ch.exe не работает по любой причине:
- Установите Обработка IDE.
- Загрузите и разархивируйте программу обработки исходного осциллографа
- Запустите Обработка IDE и откройте исходную программу осциллографа.
- Запустите программу, нажав на значок треугольника
Шаг 6: Настройте последовательный порт для подключения программы осциллографа с Arduino
- У вас уже запущена программа для осциллографа, а Arduino подключен к компьютеру через USB-порт. Теперь вам нужно подключаться друг к другу по «серийному».
- В » Конфигуратор сериал «(Настроить последовательный) окно, нажмите« выбрать s Перс » до COM где Arduino подключен появляется (если он не появился, нажмите «обновить», чтобы обновить)
- Нажимайте «выбирать скорость», пока не появится скорость 115200.
- Нажмите «выкл», чтобы переключиться на «вкл»
Если все правильно, осциллограф покажет 4 канала A0 (ch-0), A1 (ch-1), A2 (ch-2) и A3 (ch-3)
obs: если ничего не подключено, вы увидите шум.
Шаг 7: Подключите выход (~ 10) к входу (A0) и (~ 9) к (A1)
- С помощью проводов подключите цифровой выход Arduino (~ 10) к аналоговому входу (A0) и цифровой выход (~ 9) к входу (A1).
Появится сигнал, похожий на картинку.
Out (~ 9) и (~ 10) генерируются блоком «Ger.Sinal»:
(~ 9) — это ШИМ 10 Гц (T = 100 мс) при 25% ВКЛ.
(~ 10) — квадрат периода 2T (200 мс)
- Вы можете настроить значения в этом поле, перетаскивая край или щелкая мышью вокруг элемента управления.
Шаг 8: Советы
- Нажмите «Триггер» на Ch-0 (красный), чтобы стабилизировать сигналы.
- Чтобы не читать сигналы Ch-2 и Ch-3, нажмите на названия «Ch-2» и Ch-3 ».
- Чтобы увидеть XY (цифры Лиссажу), нажмите на название «XYZ»
- Чтобы обнаружить частоты, нажмите «обнаружить частоту».
- Чтобы измерить напряжение и время / частоту, нажмите «medir» (измерение) нужного канала, затем щелкните точку на графике и перетащите в другую нужную точку.
- Чтобы изменить значение управления циферблатом, щелкните между вертикальными линиями или перетащите край, обозначенный треугольниками. (см. рисунок)
- Есть намного больше! Проводить исследования!
Шаг 9: Применение: определение частоты вспышки
Вы можете узнать частоту мигания фонарика, используя LDR и резистор (см. Рисунок)
Шаг 10: Приложение: определение оборотов вентилятора
Чтобы узнать обороты вентилятора, используйте схему с LDR, резистором и фонариком (не мигает).
Используя значение частоты, показанное осциллографом, примените формулу рисунка.
Шаг 11: Приложение: анализ сигнала пульта дистанционного управления
Вы можете видеть ИК-сигнал от пульта дистанционного управления с помощью фототранзистора TIL78.
Сделайте схему картины, затем следуйте инструкциям ниже:
- Установите «dt» на 2 мс (см. Все сигналы) или 100 мкс (см. Подробности)
- Включить триггер ch-0
- Увеличьте уровень напряжения спускового крючка
- Нажмите «UMA» (один): осциллограф будет ждать сигнала
- Нажмите любую кнопку дистанционного управления, направив ее на TIL-78
- Проанализируйте графику
Шаг 12: Приложение: тестирование компонентов или устройств
Мы можем использовать осциллограф для тестирования электронных компонентов или устройств.
В этом примере мы протестируем маленький джойстик для Arduino.
- Сделайте схему, показанную на картинке.
- Подключите программу осциллографа к Arduino (настройка последовательного порта)
- Нажмите «fluxo» (поток), чтобы Arduino отправлял каждую точку сразу после прочтения.
- Отрегулируйте «dt» до 100 мс, чтобы иметь медленное чтение.
- Выключите «ч-3», нажав на название
- Установите «v / div» на 5 (нажмите клавишу «Shift», чтобы настроить все каналы одновременно)
- Измените ch-0 на вверх, перемещая маленький левый треугольник (нажав клавишу «Shift»)
- Включите канал XYZ и перетащите «v / div», регулируя его, чтобы заполнить свободное пространство.
- Переместите джойстик во все стороны и нажмите кнопку несколько раз.
- Смотрите кривые.
Шаг 13: Измерьте резисторы и конденсаторы
«Medir Res./cap.» Поле (measure res./cap.) предназначено для измерения значений резисторов и конденсаторов, но оно будет работать только в том случае, если вы создадите схему на изображении.
Эта функция может самостоятельно определять, является ли подключенный компонент конденсатором или резистором, и выбирать лучший результат, используя 3 шкалы (низкие, средние или высокие значения)
Шаг 14: Хочешь больше веселья?
Вы можете скачать весь проект прямо с сайта GitHub, нажав здесь
Посмотрите видео на Youtube (включите closecaption и переведите на английский!)
Я буду признателен за любую помощь в разработке этого проекта. Будем рады программистам, пользователям, любопытным, мечтателям и т. Д.! 😉
8 человек сделали этот проект!
Вы сделали этот проект? Поделитесь этим с нами!
рекомендации
Образцы кода Mash Up Arduino
Открытый прототип Ornithopter. Arduino с питанием и дистанционным управлением.
Интернет вещей
Конкурс садоводства
Party Challenge
Arduino Contest 2019
44 обсуждения
0aminaisha1232 дня назад
Как я могу принять сигнал от осциллографа до Arduino?
0джаних ранасингхе2Вопрос 4 недели назад
Какая самая высокая частота, которую можно собрать?
5 недель назад
Вот способ использования старого аналогового осциллографа с веб-камерой, чтобы получить
функции типа цифрового запоминающего осциллографа (по крайней мере, базовый DSO
функции): http://www.fadstoobsessions.com/Downloads-Products/Webcam-Oscilloscope.php
Ссылка на YouTube для демонстрации возможностей. http://youtu.be/Df9Vid53Hg8
8 недель назад
Спасибо за ваш хороший пост! Настоящий осциллограф слишком дорогой. С такими инструментами у каждого может быть простой осциллограф, но каковы ограничения этого осциллографа Arduino?
0SairamO2 месяца назад
Я сделал то, что вы сказали выше … но я не получаю вывод в ide.can u plzz, объясните, как вы взаимодействовали с aurdino и обработкой 3. Мы делаем тот же проект, вы можете помочь мне plzz ….
1 ответ 0RogerioBegoSairamOОтветить 2 месяца назад
Вы сделали Шаг 6? Вы должны настроить последовательный режим, щелкнув мышью на «выбрать последовательный» (com1, com2, …) и щелкнув «выбрать скорость» (115200), а затем нажмите «выкл», чтобы изменить его на «вкл».
1Maverjk2 месяца назад
Хорошая работа. Есть ли способ увеличить размер окна и все масштабировать?
2 ответа 0RogerioBegoMaverjkОтветить 2 месяца назад
Да. Вы должны изменить команду «size (660, 700)», которая находится в «void setup () {..}» в программе «Обработка».
Как и в случае использования абсолютных пикселей, вы должны изменить всю информацию о каждом объекте (кнопка, циферблат, флажок и т. Д.)
Ответить 2 месяца назад
Bro. !!! У вас есть выход .. если это так, вы можете объяснить мне, как это работает …. Я сделал те же и точные шаги, но я не получаю вывод …
0AlexisB924 месяца назад
Большое спасибо! Работает как шарм! Именно то, что я искал.
0Афзал Кассим4 месяца назад
Спасибо, работает отлично!
1JanK775 месяцев назад
Привет, Отличный проект Спасибо 🙂
6 месяцев назад
это то, что я ищу! прекрасная работа! но, к сожалению, область не находит мой правильный последовательный порт.
Я использую Ubuntu. В Arduino IDE всегда отображается «/ dev / ttyS0» и, если Arduino подключен к «/ dev / ttyUSB0» (… USB1)
Есть ли решение для этого?
Ответить 6 месяцев назад
Если вы подключите Arduino после запуска программы, вы должны щелчок на «обновить», чтобы получить новые подключения, и после нажмите на имя подключения «/ dev / ..», чтобы показать новые подключения
0RogerioBegoFlopsyОтветить 6 месяцев назад
Я установлю Linux, чтобы проверить проблему!
Спасибо!
6 месяцев назад
с предварительно скомпилированной версией 1.3 теперь она работает отлично! я думаю, что для обработки файлов тоже нужно обновить до 1.3
Ответить 6 месяцев назад
Спасибо!
6 месяцев назад
#включают
TimerOne.h: нет такого файла или каталога
ошибка
Ответить 6 месяцев назад
Сделали ли вы шаг 2 (Шаг 2: установите IDE Arduino и библиотеку TimerOne.h)?
7 месяцев назад
BegOscopio не получает сигнал от Arduido UNO. Я прошел все с нуля несколько раз безрезультатно. Я попробовал и веб-и загрузил Arduino IDE. В конце все выглядит великолепно, и я вижу светодиод на вспышке UNO, когда BegOscopio включен, но при попытке просмотра тестового сигнала UNO на всех каналах появляются ровные линии. Три тестовых шаблона BegOscopio работают нормально. Я все щелкнул, переместился по проводам и даже протестировал тестовый сигнал UNO с помощью другого небольшого осциллографа. Это было хорошо. Я чувствую, что мне не хватает чего-то очевидного. Буду признателен за совет. Заранее спасибо.
Как обновить прошивку осциллографа DSO138
Производитель осциллографа DSO138 не оставляет своих пользователей и периодически обновляет программное обеспечение («прошивки») для своих приборов. Давайте посмотрим, какие шаги нужно пройти, чтобы обновить прошивку осциллографа DSO138.
Для работы нам понадобится:
1
Определение текущей версии и поиск новой версии прошивкиПри включении осциллографа DSO138 на его дисплее отображается идентификатор текущей версии прошивки. Версия прошивки указана после сокращения FW (FirmWare – «прошивка»). Запомним этот номер.
Определение текущей версии прошивки осциллографа DSO138 при загрузкеТеперь заходим на страницу с прошивками официального сайта производителя осциллографа DSO138 и смотрим, какая версия прошивки самая последняя. На момент написания статьи последняя версия 113-13801-061 от 10.10.2016. Это явно новее, чем установленная прошивка осциллографа с предыдущей фотографии.
Официальный сайт с прошивками осциллографа DSO138Скачиваем архив с прошивкой и распакуем его в произвольное место на жёстком диске. Сама прошивка – это файл с расширением *.HEX. В данном случае «113-13801-061.hex».
2
Установка программы Flash Loader DemonstratorДля загрузки прошивки в память осциллографа DSO138 нужна специальная программа. Разработчики осциллографа рекомендуют программу Flash Loader Demonstrator фирмы ST. Для скачивания программы придётся зарегистрироваться на сайте. После этого на почту придёт ссылка для скачивания программы.
Программа распространяется в виде архива. Скачиваем программу. Распаковываем на компьютер и запускаем установщик. Никаких тонкостей нет, тут всё стандартно.
3
Подготовка осциллографа DSO138 к перепрошивкеПрежде чем подключать осциллограф к компьютеру, придётся ещё немного потрудиться. Необходимо замкнуть перемычки JP1 и JP2, расположенные с нижней стороны платы осциллографа. Это переведёт контроллер осциллографа в режим загрузчика вместо загрузки обычной прошивки. Перемычки придётся соединить пайкой.
Перемычки JP1 и JP2, которые необходимо замкнуть перед перепрошивкой4
Подключение осциллографа DSO138 к компьютеруДля загрузки прошивки в память осциллографа используется порт J5 (UART) с логическим уровнем 3,3 В. Чтобы подключить его к компьютеру нам понадобится преобразователь USB в UART, например вот такой. На многих преобразователях имеется перемычка для переключения напряжения между 5 и 3,3 вольтами.
Подключаем «свисток» к осциллографу согласно схеме.
Схема подключения осциллографа DSO138 к компьютеру через преобразователь USB-UARTОбратите внимание, что порт TX преобразователя (выход) должен быть подключён к порту RX (вход) осциллографа, и наоборот. А GND – общий провод.
Теперь можно подключать конвертер к USB порту компьютера.
Будет это выглядеть примерно так:
Осциллограф DSO138 подключён к ПУ через преобразователь USB-UART5
Процесс прошивки осциллографа DSO138 по шагамВключаем осциллограф в сеть, а преобразователь USB-UART подключаем к порту USB компьютера. Теперь запускаем программу Flash Loader Demonstrator.
Выбираем номер COM-порта, к которому подключён преобразователь. Остальные настройки можно оставить как есть. Нажимаем кнопку «Next».
Далее следует предупреждение, что дальнейшие действия приведут к стиранию памяти осциллографа DSO138. Нажимаем кнопку «Remove protection», чтобы перейти к следующему шагу.
Запуск программы Flash Loader DemonstratorСнятие защиты от перезаписи флеш-памятиПосле этого открывается страница с информацией о разделах памяти осциллографа. Выбираем здесь память с размером 64K (проверьте, что на предыдущем шаге она была определена именно с таким размером). Нажимаем “Next”.
Ставим флажок на пункте “Download to device” (загрузить в устройство). Нажимаем кнопку с тремя точками для выбора скачанного ранее файла прошивки “113-13801-061.hex”. Остальные параметры выставляем как на изображении.
Выбор типа памяти и файла с новой прошивкой для осциллографаПри нажатии кнопки “Next” начнётся процесс перепрошивки флеш-памяти осциллографа DSO138. После него запустится процесс проверки загруженной прошивки. Об успешном завершении будет свидетельствовать зелёная полоска прогресс-бара. Весь процесс занимает около 1-2 минут.
Прогресс загрузки и проверки новой прошивки осциллографа DSO138Обесточим осциллограф. Отключим от него UART преобразователь. Не забудем отпаять замкнутые перемычки JP1 и JP2.
Теперь можно включить осциллограф в сеть и при его загрузке убедиться, что версия его встроенного программного обеспечения обновилась: “FW: 113-13801-061”.
Осциллограф DSO138 с обновлённой прошивкойКак сделать своими руками осциллограф из ноутбука. Цифровой USB осциллограф из компьютера
Осциллограф — инструмент, который имеется почти у каждого радиолюбителя. Но для начинающих он стоит слишком дорого.
Проблема высокой стоимости решается просто: есть много вариантов изготовления осциллографа.
Компьютер отлично подойдёт для такой переделки, причём его функциональность и внешний вид никак не пострадают.
Устройство и назначение
Принципиальная схема осциллографа сложна для понимания начинающего радиолюбителя, поэтому рассматривать её нужно не целиком, а предварительно разбив на отдельные блоки:
Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату .
Сигнал с исследуемого устройства поступает через вход Y на входной делитель, задающий чувствительность измерительного контура. После прохождения предварительного усилителя и линии задержки он попадает на конечный усилитель, который управляет вертикальным отклонением индикаторного луча. Чем выше уровень сигнала — тем больше отклоняется луч. Так устроен канал вертикального отклонения.
Второй канал — горизонтального отклонения, нужен для синхронизации луча с сигналом. Он позволяет удерживать луч в заданном настройками месте.
Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.
Синхронизация бывает трёх видов: от внешнего источника, от сети и от исследуемого сигнала. Если сигнал имеет постоянную частоту, то синхронизацию лучше использовать от него. В качестве внешнего источника обычно выступает лабораторный генератор сигналов. Вместо него для этих целей подойдёт смартфон с установленным на него специальным приложением, которое модулирует импульсный сигнал и выводит его в гнездо для наушников.
Осциллографы применяются при ремонте, проектировании и настройке различных электронных устройств. Сюда входят диагностика систем автомобиля, устранение неисправностей в бытовой технике и многое другое.
Осциллограф измеряет:
- Уровень сигнала.
- Его форму.
- Скорость нарастания импульса.
- Амплитуду.
Также он позволяет развёртывать сигнал до тысячных долей секунды и просматривать его в мельчайших подробностях.
Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.
Осциллограф, подключаемый через USB
Есть множество вариантов изготовления самодельных USB осциллографов, но не все из них доступны новичкам. Самым простым вариантом будет его сборка из уже готовых комплектующих. Они продаются в радиомагазинах. Более дешёвым вариантом будет купить эти радиодетали в китайских интернет-магазинах, но нужно помнить о том, что купленные в Китае комплектующие могут прийти в неисправном состоянии, а деньги за них возвращают далеко не всегда. После сборки должна получиться небольшая приставка, подключаемая к ПК.
Этот вариант осциллографа имеет самую высокую точность. Если встает проблема, какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбуков и другой сложной техники, лучше остановить свой выбор на нём.
Для изготовления понадобятся:
- Плата с разведёнными дорожками.
- Процессор CY7C68013A.
- Микросхема аналого-цифрового преобразователя AD9288−40BRSZ.
- Конденсаторы, резисторы, дроссели и транзисторы. Номиналы этих элементов указаны на принципиальной схеме.
- Паяльный фен для запайки SMD компонентов.
- Провод в лаковой изоляции сечением 0,1 мм².
- Тороидальный сердечник для намотки трансформатора.
- Кусок стеклотекстолита.
- Паяльник с заземлённым жалом.
- Припой.
- Флюс.
- Паяльная паста.
- Микросхема памяти EEPROM flash 24LC64.
- Корпус.
- USB разъём.
- Гнездо для подключения щупов.
- Реле ТХ-4,5 или другое, с управляющим напряжением не более 3,3 В.
- 2 операционных усилителя AD8065.
- DC-DC преобразователь.
Собирать нужно по этой схеме:
Обычно для изготовления печатных плат радиолюбители пользуются методом травления. Но сделать таким образом двухстороннюю печатную плату со сложной разводкой самостоятельно не получится, поэтому её нужно заранее заказать на заводе, выпускающем подобные платы.
Для этого нужно отослать на завод чертёж платы, по которому её изготовят. На одном и том же заводе делают разные по качеству платы. Оно зависит от выбранных при оформлении заказа опций.
Для того чтобы получить в итоге хорошую плату, нужно указать в заказе следующие условия:
- Толщина стеклотекстолита — не менее 1,5 мм.
- Толщина медной фольги — не менее 1 OZ.
- Сквозная металлизация отверстий.
- Лужение контактных площадок свинецсодержащим припоем.
После получения готовой платы и покупки всех радиодеталей можно приступать к сборке осциллографа.
Первым собирается DC-DC преобразователь, выдающий напряжения +5 и -5 вольт.
Его нужно собрать на отдельной плате и подключить к основной с помощью экранированного кабеля .
Припаивать микросхемы к основной плате нужно аккуратно, не перегревая их. Температура паяльника не должна быть выше трехсот градусов, иначе паяемые детали выйдут из строя.
После установки всех компонентов собирают устройство в подходящий по размеру корпус и подключают к компьютеру USB кабелем. Замыкают перемычку JP1.
Нужно установить и запустить на ПК программу Cypress Suite, перейти во вкладку EZ Console и кликните по LG EEPROM. В появившемся окне выбрать файл прошивки и нажать Enter. Дождаться появления надписи Done, говорящей об успешном завершении процесса. Если вместо неё появилась надпись Error, значит, на каком-то этапе произошла ошибка. Нужно перезапустить прошивальщик и попробовать снова.
После прошивки изготовленный своими руками цифровой осциллограф будет полностью готов к работе.
Вариант с автономным питанием
В домашних условиях радиолюбители обычно пользуются стационарными устройствами. Но иногда возникает ситуация, когда нужно отремонтировать что-то находящееся вдали от дома. В таком случае понадобится портативный осциллограф с автономным питанием.
Перед началом сборки приготовьте следующие комплектующие:
- Ненужные Bluetooth наушники или аудиомодуль.
- Планшет или смартфон на Android.
- Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650.
- Холдер для него.
- Контроллер заряда.
- Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм.
- Разъем для подключения измерительных щупов.
- Сами щупы.
- Выключатель.
- Пластиковая коробочка из-под губки для обуви.
- Экранированный провод сечением 0,1 мм².
- Тактовая кнопка.
- Термоклей.
Нужно разобрать беспроводную гарнитуру и достать из неё плату управления. Отпаять от неё микрофон, кнопку включения и аккумулятор. Отложить плату в сторонку.
Вместо блютус-наушников можно использовать Bluetooth аудиомодуль.
Ножом соскрести с коробочки остатки губки и хорошо почистить её с использованием моющих средств. Подождать, пока она высохнет, и вырезать отверстия под кнопку, выключатель и разъёмы.
Припаять провода к гнёздам, холдеру, кнопке и выключателю. Установить их на свои места и закрепить термоклеем.
Провода нужно соединять так, как показано на схеме:
Расшифровка обозначений:
- Холдер.
- Выключатель.
- Контакты «BAT + и «BAT — .
- Контроллер заряда.
- Контакты «IN + и «IN — .
- Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм.
- Контакты «OUT+ и «OUT — .
- Контакты батареи.
- Плата управления.
- Контакты кнопки включения.
- Тактовая кнопка.
- Гнездо для щупов.
- Контакты микрофона.
Затем скачать из плеймаркета приложение виртуального осциллографа и установить его на смартфон. Включить блютус модуль и синхронизировать его со смартфоном. Подключить щупы к осциллографу и открыть на телефоне его программную часть.
При касании щупами источника сигнала на экране Android-устройства появится кривая, показывающая уровень сигнала. Если она не появилась, значит, где-то была допущена ошибка.
Следует проверить правильность подключения и исправность внутренних компонентов. Если все в порядке, нужно попробовать запустить осциллограф снова.
Установка в корпус монитора
Этот вариант самодельного осциллографа легко устанавливается в корпус настольного ЖК монитора. Такое решение позволяет сэкономить немного места на вашем рабочем столе.
Для сборки понадобятся:
- Компьютерный ЖК монитор.
- DC-DC инвертор.
- Материнская плата от телефона или планшета с HDMI-выходом.
- USB разъём.
- Кусок HDMI кабеля.
- Провод сечением 0,1 мм².
- Тактовая кнопка.
- Резистор на 1 кОм.
- Двусторонний скотч.
Встроить своими руками в монитор осциллограф сможет каждый радиолюбитель. Для начала нужно снять с монитора заднюю крышку и найти место для установки материнской платы. После того как определились с местом, рядом с ним нужно вырезать в корпусе отверстия для кнопки и USB разъёма.
Второй конец кабеля нужно припаять к плате от планшета. Перед припаиванием каждой жилки прозванивать её мультиметром. Это поможет не перепутать порядок их подключения.
Следующим шагом нужно выпаять с платы планшета кнопку включения и micro USB разъём. К тактовой кнопке и USB гнезду припаять провода и закрепить их в вырезанных отверстиях.
Затем соединить все провода так, как это показано на рисунке, и припаять их:
Поставить перемычку между контактами GND и ID в микро ЮСБ разъёме. Это нужно для перевода USB порта в режим OTG.
Нужно приклеить инвертор и материнку от планшета на двусторонний скотч, после чего защёлкнуть крышку монитора.
Подключить к USB порту мышку и нажать кнопку включения. Пока устройство загружается, включить Bluetooth передатчик. Затем нужно синхронизировать его с приёмником . Можно открыть приложение осциллографа и убедиться в работоспособности собранного устройства.
Вместо монитора отлично подойдёт и старый ЖК телевизор, в котором нет Смарт ТВ. Начинка от планшета по своим возможностям превосходит многие Smart TV системы. Не стоит ограничивать её применение одним лишь осциллографом.
Изготовление из аудиокарты
Осциллограф, собранный из внешнего аудиоадаптера, обойдётся всего в 1,5-2 доллара и займёт минимум времени на своё изготовление. По размеру он получится не больше обычной флешки, а по функционалу не уступит своему большому собрату.
Необходимые детали:
- USB аудиоадаптер.
- Резистор на 120 кОм.
- Штекер mini Jack 3,5 мм.
- Измерительные щупы.
Нужно разобрать аудиоадаптер, для этого стоит поддеть и расщёлкнуть половинки корпуса.
Выпаять конденсатор C6 и припаять на его место резистор. Затем установить плату обратно в корпус и собрать его.
Следует отрезать от щупов стандартный штекер и припаять на его место мини-джек. Подключить щупы ко звуковому входу аудиоадаптера.
Затем нужно скачать соответствующий архив и распаковать его. Вставить карту в USB разъём.
Осталось самое простое: зайти в Диспетчер устройств и во вкладке «Аудио, игровые и видеоустройства» найти подключённый USB аудиоадаптер. Щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Обновить драйвер».
Затем переместить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из архива в отдельную папку. Запустить «miniscope.exe».
Перед использованием программу нужно настроить. Необходимые настройки показаны на скриншотах:
Если коснуться щупами источника сигнала, в окне осциллографа должна появиться кривая:
Таким образом, чтобы превратить аудиоадаптер в осциллограф , нужно приложить минимум усилий. Но стоит помнить, что погрешность такого осциллографа составляет 1-3%, чего явно недостаточно для работы со сложной электроникой. Он отлично подойдёт для начинающего радиолюбителя, а мастерам и инженерам стоит присмотреться к другим, более точным осциллографам.
Digital Oscilloscope V3.0 – популярная радиолюбительская программа, которая превратит ваш компьютер в виртуальный осциллограф
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
Сегодня на сайте мы рассмотрим простую радиолюбительскую программу , превращающую домашний компьютер в осциллограф .
Есть два способа превращения персонального компьютера в осциллограф . Можно купить или сделать приставку, которую подключать к ПК. Приставка будет представлять собой АЦП, программно-управляемый. А на ПК установить соответствующую программу. Но это затратный способ. Второй способ – без затратный, в любом ПК есть уже АЦП и ЦАП – звуковая карта. Используя ее можно компьютер преобразовать в простой низкочастотный осциллограф , только установкой программного обеспечения, ну и придется спаять простой входной делитель. Таких программ существует не мало. Сегодня мы рассмотрим одну из них – Digital Oscilloscope V3.0 .
(149.8 KiB, 60,994 hits)
После запуска программы на экране появится окно внешне очень похожее на обычный осциллограф. Для подачи сигнала используется линейный вход звуковой карты. Подавать на вход обычно нужно сигнал не более 0,5-1 вольт, иначе происходит ограничение, поэтому нужно спаять входной делитель по простой схеме, как показано на рисунке №2.
Диоды КД522 нужны для защиты входа звуковой карты от слишком большого сигнала. После подключения цепи и входного сигнала нужно включить осциллограф. Для этого нажимаем мышкой поле RUN и выбираем START или нажать мышкой треугольник во втором сверху ряду окна. Осциллограф станет показывать сигнал. В нижнем правом углу экрана будут высвечиваться частота и период сигнала. А вот напряжение показанное осциллографом может не соответствовать действительности. При налаживании входного делителя нужно постараться переменным резистором так выставить коэффициент деления, чтобы величина показанного на экране напряжения была максимально реальной.
Назначение органов управления. TIME/DIV – время/деление; TRIGGER – синхронизация; CALIB – уровень; VOLT/DIV – напряжение/деление. И еще одно достоинство этой программы – осциллограф запоминающий – работу можно остановить, а на экране останется осциллограмма которую можно сохранить в памяти ПК или распечатать.
Осциллограф — это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.
Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.
Схема простого осциллографа
Схема простого осциллографа включает в себя стабилитрон на 5 В. Пропускная способность его зависит от типов резисторов, которые устанавливаются на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний используются конденсаторы. Изготовить щуп для осциллографа своими руками можно из любого проводника. При этом порт подбирается в магазине отдельно. Резисторы первой группы минимум сопротивление в цепи должны выдерживать на уровне 2 Ом. При этом элементы второй группы должны быть более мощными. Также следует отметить наличие на схеме диодов. В некоторых случаях они выстраиваются в мосты.
Одноканальная модель
Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.
Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.
В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.
Двухканальные устройства
Сделать двухканальный осциллограф своими руками (схема показана ниже) довольно сложно. В первую очередь следует отметить, что стабилитроны в данном случае подходят как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы для системы необходимо использовать только закрытого типа.
За счет этого полоса пропускания устройства способна возрасти до 9 Гц. Резисторы для модели, как правило, применяются ортогонального типа. В данном случае они стабилизируют процесс передачи сигнала. Для выполнения функций сложения микросхемы подбираются в основном серии ММК20. Сделать делитель для осциллографа своими руками можно из обычного модулятора. Это не особенно сложно.
Многоканальные модификации
Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.
Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.
Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.
Сборка устройства на 5 В
На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.
Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.
Осциллографы на 10 В
Изготавливается осциллограф своими руками со стабилитроном, а также резисторами закрытого типа. Если рассматривать параметры устройства, то показатель вертикальной чувствительности должен находиться на уровне 2 мВ. Дополнительно следует рассчитать полосу пропускания. Для этого берется емкость конденсаторов и соотносится с предельным сопротивлением системы. Резисторы для устройства больше всего подходят полевого типа. Чтобы минимизировать частоту дискретизации, многие специалисты советуют применять только диоды на 2 В. За счет этого можно добиться большой скорости передачи сигнала. Для того чтобы функция слежения выполнялась довольно быстро, микросхемы устанавливаются типа ММР20.
Если запланировать режимы хранения и воспроизведения, то необходимо воспользоваться другим типом. Курсорные измерения в данном случае будут недоступны. Основной проблемой этих осциллографов можно считать резкое падение предельной частоты. Связано это, как правило, с быстрой разверткой данных. Решить поставленную задачу можно только с применением высококачественного делителя. При этом многие также полагаются на стабилитрон. Сделать делитель можно при помощи обычного модулятора.
Как сделать модель на 15 В?
Собирается осциллограф своими руками при помощи линейных резисторов. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 5 Мм. За счет этого на стабилитрон не оказывается большого давления. Дополнительно следует позаботиться о выборе конденсаторов для устройства. С этой целью необходимо сделать замеры порогового напряжения. Специалисты для этого используют тестер.
Если применять для осциллографа настроечные резисторы, то можно столкнуться с повышенной вертикальной чувствительностью. Таким образом, полученные данные вследствие тестирования могут быть некорректными. Учитывая все вышесказанное, необходимо применять только линейные аналоги. Дополнительно следует позаботиться об установке порта, который подсоединяется в микросхеме через щуп. Делитель в данном случае целесообразнее устанавливать через шину. Чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой, многие советуют использовать диоды вакуумного типа.
Использование резисторов серии ППР1
Изготовить USB-осциллограф своими руками с данными резисторами — задача непростая. В этом случае необходимо в первую очередь оценить емкость конденсаторов. Для того чтобы предельное напряжение не превышало 3 В, важно использовать не более двух диодов. Дополнительно следует помнить о параметре номинальной частоты. В среднем этот показатель составляет 3 Гц. Ортогональные резисторы для такого осциллографа не подходят однозначно. Построечные изменения можно проводить только при помощи делителя. В конце работы надо заняться непосредственно установкой порта.
Модели с резисторами ППР3
Сделать USB-осциллограф своими руками можно с использованием только сеточных конденсаторов. Особенность их заключается том, что уровень отрицательного сопротивления в цепи может достигать 4 Ом. Микросхемы для таких осциллографов подходят самые разнообразные. Если взять стандартный вариант типа ММР20, то необходимо конденсаторов в системе предусмотреть как минимум три.
Дополнительно важно обратить внимание на плотность диодов. В некоторых случаях от этого зависит показатель полосы пропускания. Для стабилизации процесса деления специалисты советуют тщательно проверять проводимость резисторов перед включением устройства. В последнюю очередь подсоединяется непосредственно регулятор к системе.
Устройства с подавлением колебаний
Осциллографы с блоком подавления колебаний используются в наше время довольно редко. Подходят они больше всего именно для тестирования электроприборов. Дополнительно следует отметить их высокую вертикальную чувствительность. В данном случае параметр предельной частоты в цепи не должен превышать 4 Гц. За счет этого стабилитрон во время работы сильно не перегревается.
Делается осциллограф своими руками с применением микросхемы сеточного типа. При этом необходимо в самом начале определиться с типами диодов. Многие в данной ситуации советуют применять только аналоговые типы. Однако в этом случае скорость передачи сигнала может значительно снизиться.
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 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 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 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.
Довольно часто в последнее время вместо того, чтобы сделать, к примеру, осциллограф из компьютера, многие предпочитают просто купить цифровой USB-осциллоскоп. Однако, пройдясь по рынку, можно понять, что на самом деле стоимость бюджетных осциллографов начинается приблизительно от 250 долларов. А более серьезное оборудование и вовсе имеет цену в несколько раз больше.
Именно для тех людей, которых не устраивает такая стоимость, актуальнее сделать осциллограф из компьютера, тем более что он позволяет решить большое количество задач.
Что нужно использовать?
Одним из наиболее оптимальных вариантов является программа Osci, которая имеет интерфейс, схожий со стандартным осциллографом: на экране есть стандартная сетка, при помощи которой вы можете самостоятельно измерить длительность, или же амплитуду.
Из недостатков данной утилиты можно отметить то, что она работает несколько нестабильно. В процессе своей работы программа может иногда зависать, а для того, чтобы потом ее сбросить, нужно будет использовать специализированный Task Manager. Однако все это компенсируется тем, что утилита имеет привычный интерфейс, является достаточно удобной в использовании, а также отличается достаточно большим количеством функций, которые позволяют сделать полноценный осциллограф из компьютера.
На заметку
Сразу стоит отметить, что в комплекте этих программ есть специализированный генератор низкой частоты, однако его использование крайне не рекомендуется, так как он пытается полностью самостоятельно регулировать работу драйвера аудиокарты, что может спровоцировать необратимое отключение звука. Если вы будете пробовать его применять, позаботьтесь о том, чтобы у вас была собственная точка восстановления или возможность сделать бэкап операционной системы. Наиболее оптимальным вариантом того, как сделать из компьютера осциллограф своими руками, является скачивание нормального генератора, который находится в «Дополнительных материалах».
«Авангард»
«Авангард» — это отечественная утилита, которая не имеет стандартной и привычной всем измерительной сетки, а также отличается слишком большим экраном для снятия скриншотов, но при этом предоставляет возможность использовать встроенный вольтметр амплитудных значений, а также частотомер. Это позволяет частично компенсировать те минусы, которые были указаны выше.
Сделав такой осциллограф из компьютера своими руками, вы можете столкнуться со следующим: на малых уровнях сигнала как частотомер, так и вольтметр могут сильно искажать результаты, однако для начинающих радиолюбителей, которые не привыкли воспринимать эпюры в вольтах или же миллисекундах на деление, данная утилита будет вполне приемлемой. Другой же ее полезной функцией является то, что можно осуществлять полностью независимую калибровку двух уже имеющихся шкал встроенного вольтметра.
Как это будет использоваться?
Так как входные цепи аудиокарты имеют специализированный разделительный конденсатор, компьютер в качестве осциллографа может использоваться исключительно с закрытым входом. То есть на экране будет наблюдаться только переменная составляющая сигнала, однако, имея некоторую сноровку, при помощи этих утилит можно будет также провести измерение уровня постоянной составляющей. Это является довольно актуальным в том случае, если, например, время отсчета мультиметра не дает возможности зафиксировать определенное амплитудное значение напряжения на конденсаторе, который заряжается через крупный резистор.
Нижний предел напряжения ограничивается уровнем шума и фона и составляет приблизительно 1 мВ. Верхний предел имеет ограничения только по параметрам делителя и может достигать даже нескольких сотен вольт. Частотный диапазон непосредственно ограничивается возможностями самой аудиокарты и для бюджетных устройств составляет примерно от 0.1 Гц до 20 кГц.
Конечно, в данном случае рассматривается относительно примитивное устройство. Но если у вас нет возможности, к примеру, использовать USB-осциллограф (приставка к компьютеру), то в таком случае его применение вполне оптимально.
Такой прибор может помочь вам в ремонте различной аудиоаппаратуры, а также может быть использован исключительно в учебных целях, особенно если дополнить его виртуальным генератором НЧ. Помимо этого, программа-осциллограф для компьютера позволит вам сохранить эпюру для иллюстрации определенного материала или же с целью размещения в Интернете.
Электрическая схема
Если вам нужна приставка к компьютеру (осциллограф), то сделать его будет уже несколько сложнее. На данный момент в интернете можно найти достаточно большое количество различных схем таких устройств, и для постройки, к примеру, двухканального осциллографа вам нужно будет их продублировать. Использование второго канала часто является актуальным в том случае, если нужно сравнивать два сигнала или же приставка к компьютеру (осциллограф) будет использоваться также с подключением внешней синхронизации.
В преимущественном большинстве случаев схемы являются предельно простыми, однако таким образом вы сможете обеспечить самостоятельно довольно широкий диапазон доступных для измерения напряжений, используя при этом минимальное количество радиодеталей. При этом аттенюатор, который строится по классической схеме, потребовал бы от вас использования специализированных высокомегаомных резисторов, а его входное сопротивление постоянно изменялось бы в случае переключения диапазона. По этой причине вы бы испытывали определенные ограничения в использовании стандартных осциллографических кабелей, которые рассчитываются на входной импеданс не более 1 мОм.
Обеспечиваем безопасность
Для того чтобы линейный вход аудиокарты был защищен от возможности случайного попадания высокого напряжения, параллельно можно установить специализированные стабилитроны.
При помощи резисторов вы сможете ограничить ток стабилитронов. К примеру, если вы собираетесь использовать ваш компьютер-осциллограф (генератор) для измерения напряжения около 1000 Вольт, то в таком случае в качестве резистора можно будет задействовать два одноваттных или же один двухваттный резистор. Они между собой различаются не только по своей мощности, но еще и по тому, какое напряжение в них является предельно допустимым. Также стоит отметить тот факт, что в этом случае вам потребуется и конденсатор, максимально допустимое значение для которого составляет 1000 Вольт.
Внимание!
Нередко нужно изначально посмотреть переменную составляющую сравнительно небольшой амплитуды, которая при этом может отличаться довольно большой постоянной составляющей. В таком случае на экране осциллографа с закрытым входом может быть такая ситуация, когда вы не увидите ничего, кроме переменной составляющей напряжения.
Выбираем резисторы делителя напряжения
По той причине, что достаточно часто современные радиолюбители испытывают определенные трудности с тем, чтобы найти прецизионные резисторы, нередко случается так, что приходится использовать стандартные устройства широкого применения, которые нужно будет подогнать с максимальной точностью, так как сделать осциллограф из компьютера в противном случае не выйдет.
Высокоточные резисторы в преимущественном большинстве случаев стоят в несколько раз дороже по сравнению с обычными. При этом на сегодняшний день их чаще всего продают сразу по 100 штук, в связи с чем их приобретение не всегда можно назвать целесообразным.
Подстроечные
В данном случае каждое плечо делителя составляется из двух резисторов, один из которых является постоянным, в то время как второй — подстроечный. Недостатком такого варианта является его громоздкость, однако точность ограничивается только тем, какие доступные параметры имеет измерительное устройство.
Подбираем резисторы
Второй вариант сделать компьютер в роли осциллографа — это подобрать пары резисторов. Точность в данном случае обеспечивается за счет того, что используются пары резисторов из двух комплектов с достаточно большим разбросом. Здесь важно изначально сделать тщательное измерение всех устройств, а затем выбрать пары, сумма сопротивлений которых является наиболее соответствующей выполняемой вами схеме.
Стоит отметить, что именно этот способ использовался в промышленных масштабах для того, чтобы подгонять резисторы делителя для легендарного устройства «ТЛ-4». Перед тем как сделать осциллограф из компьютера своими руками, необходимо изучить возможные недостатки такого устройства. В первую очередь можно отметить трудоемкость, а также необходимость применения большого количества резисторов. Ведь чем более длинным будет список используемых вами устройств, тем более высокой будет конечная точность проводимых измерений.
Подгонка резисторов
Стоит отметить, что подгонка резисторов посредством удаления части пленки на сегодняшний день иногда используется даже в современной промышленности, то есть таким способом часто делается осциллограф из компьютера (USB или какой-нибудь другой).
Однако при этом сразу стоит отметить, что если вы собираетесь подгонять высокоомные резисторы, то в таком случае резистивная пленка ни в коем случае не должна быть прорезана насквозь. Все дело в том, что в таких устройствах она наносится на цилиндрическую поверхность в форме спирали, поэтому производить подпил нужно предельно осторожно, чтобы исключить возможность разрыва цепи.
Если вы делаете осциллограф из компьютера своими руками, то для того, чтобы провести подгонку резисторов в домашних условиях, нужно просто использовать самую простую наждачную бумагу «нулевку».
- Первоначально у того резистора, у которого присутствует заведомо меньшее сопротивление, нужно удалить аккуратно защитный слой краски.
- После этого следует подпаять резистор к концам, которые и будут подклеиваться к мультиметру. Путем выполнения осторожных движений наждачной бумагой показатели сопротивления резистора доводятся до нормального значения.
- Теперь, когда резистор окончательно подогнан, место пропила нужно покрыть дополнительным слоем специализированного защитного лака или же клея.
На данный момент такой способ можно назвать наиболее простым и быстрым, но при этом он позволяет получить неплохие результаты, что и делает его оптимальным для проведения работ в домашних условиях.
Что нужно учитывать?
Есть несколько правил, которые нужно соблюдать в любом случае, если вы собираетесь проводить подобные работы:
- Используемый вами компьютер в обязательном порядке должен быть надежно заземлен.
- Ни в какой ситуации вы не должны совать в розетку земляной провод. Он соединяется через специализированный корпус разъема линейного входа с корпусом системного блока. В этом случае, вне зависимости от того, попадаете вы в ноль или же в фазу, у вас не произойдет короткого замыкания.
Другими словами, в розетку может втыкаться исключительно провод, соединяющийся с резистором, который располагается в схеме адаптера и имеет номинал 1 мегом. Если же вы пытаетесь включить в сеть кабель, который соединяется с корпусом, то практически во всех случаях это приводит к самым неприятным последствиям.
Если вами будет использоваться осциллограф «Авангард», то в таком случае в процессе калибровки вам следует выбрать шкалу вольтметра «12.5». После того как вы увидите напряжение сети на вашем экране, в окошко калибровки нужно буде ввести значение 311. При этом стоит отметить, что вольтметр после этого должен показать вам результат в виде 311 мВ или же приближенное к нему.
Помимо всего прочего, не стоит забывать, что форма напряжения в современных электросетях отличается от синусоидальной, так как на сегодняшний день электроприборы выпускаются с импульсными блоками питания. Именно по этой причине вам нужно будет ориентироваться не просто на видимую кривую, но и на ее синусоидальное продолжение.
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Одноканальный цифровой USB осциллограф Simplescope
USB осциллограф Simplescope имеет ряд преимуществ по сравнению с другими цифровымиосциллографами в этой ценовой категории.
Основные преимущества осциллографа модели Simplescope:
- Аппаратный 7-ми позиционный аналоговый аттенюатор. Позволяет на «железном» (а не программном) уровне изменять коэффициент усиления входного канала осциллографа. Это позволяет сохранить детализацию отображаемого графика и точность измерений даже при небольших напряжениях входных сигналов.
- Возможность измерять напряжение как положительной так и отрицательной полярности. То есть вы можете посмотреть сигналы с входным потенциалом, находящемся ниже уровня земли.
- Возможность переключения AC/DC из интерфейса программы. Переключение переменный/постоянный ток позволит посмотреть например уровень помех на фоне постоянного сигнала, переключившись в режим AC можно отфильтровать постоянную составляющую сигнала и отображать только полезный сигнал.
- Скорость преобразования — 1.25 Мегавыборок в секунду. Это частота с которой осциллограф делает единичные выборки амплитуды, которые на графике преобразуются в точки по ним и строится график сигнала. Таким образом SIMPLESCOPE позволяет измерять сигнал с частотой 1 250 000 выборок за 1 секунду. Такая детализация графика позволяет анализировать и отображать сигналы с частотами до 100кГц, но необходимо учитывать что детализация графика будет зависеть от количества точек для прорисовки графика. Например 1 250 000 выборок в секунду / 100 000 колебаний в секунду = около 12 точек для построения одного периода сигнала. Точки измерений программно соединяются в линию и отображаются в виде графика.
- Широкий диапазон входных напряжений от нескольких десятков милливольт нескольких сотен вольт (с применением щупа-делителя). Максимальное напряжение на входе осциллографа SIMPLESCOPE может достигать 50 Вольт переменного или постоянного напряжения (без внешних делителей). Для измерения более высоких напряжений рекомендуем использовать щупы с делителем, например 1:10, таким образом входной диапазон амплитуд можно расширить до 500 Вольт. Стандартные параметры входного тракта SIMPLESCOPE (BNC / 1MOm / 25pF) позволяют использовать стандартные измерительные щупы, которые применяются в большинстве современных осциллографов.
- USB интерфейс для подключения осциллографа к компьютеру. Современный интерфейс USB дает удобство использования прибора с портативными компьютерами и ноутбуками.
- Питание осциллографа непосредственно от USB. Нет необходимости в дополнительном источнике питания. Для проведения измерений достаточно компьютера, осциллографа и щупа, без лишних проводов.
- Мультиплатформенное программное обеспечение (Windows, Linux). В данный момент ПО протестировано на Windows XP, Windows 7, Windows 10 и Ubuntu 10.10. Так же кроссплатформенное программное обеспечение осциллографа SIMPLESCOPE может работать в других версиях операционных систем, поддерживающих технологию JAVA (например MacOSX, но пока официально небыло протестировано).
Программное обеспечение цифрового USB осциллографа Simplescope предоставляется как на английском, так и на русском языке. Также Simplescope имеет стандартный входной разъем BNC с импедансом 1 MOm, что позволяет использовать стандартные щупы, используемые в большинстве цифровых и аналоговых осциллографов.
Технические характеристики:
- Количество каналов: 1
- Переключение AC/DC: Есть (из программы)
- Аттенюатор: Встроенный аппаратный (7-ми пороговый)
- Сопротивление входа: 1МОм
- Разъем для щупа: стандартный BNC
- Полярность измеряемых сигналов: отрицательная и положительная
- Питание: Питание от USB
- Триггер: Авто по фронту или по спаду, Уровень
- Диапазон входных напряжений (без щупа-делителя): +/-10mV… +/-50V
- Частота выборок: 1 250 000 Sample/Sec
- Полоса пропускания аттенюатора: 50 кГц
- Разрешение по горизонтали: 250 точек (без интерполяции)
- Развертка с интерполяцией (растягивание графика): 1uS/2uS/5uS/10uS
- Реальная развертка (без интерполяции): 20uS/50uS/100uS/200uS/500uS/1mS/2mS/5mS/10mS/20mS/50mS/100mS/200mS/500mS
- Пределы (Вольт/Деление): 10mV/20mV/50mV/100mV/200mV/500mV/1V/2V/5V/10V/20V
- Уровень шума: ~ 5mV
- Связь с компьютером: USB
- Поддерживаемые ОС: Windows XP, Vista, Win7, Win8, Win10, Linux
- Размеры: 8cm * 3cm * 1.5cm
- Рекомендуемые требования к системе: CPU 1.0 Ghz / 128 Mb RAM / 8 Mb Video
В комплекте:
- Цифровой USB Осциллограф Simplescope
- BNC male разъем для самостоятельного изготовления щупа
- Диск с программным обеспечением, и драйверами
1kHz Синусоида
10кГц Прямоугольник
25кГц Прямоугольник
25кГц Треугольник
50кГц Синусоида
Видеообзор
Скачать содержание CD-диска (zip) (Программа, драйвер, Java)
Скачать Альтернативное программное обеспечение (Исполняемый файл Java)
Альтернативное программное обеспечение в открытом доступе (ссылка на GitHub) (Исходные коды)
Осциллограф на базе ПКс использованием Arduino
Осциллографы— важный инструмент для любителей и профессионалов в области электроники, позволяющий убедиться, что их конструкции будут работать должным образом. Осциллограф на базе ПК превосходит автономные осциллографы благодаря своему компактному размеру, низкой стоимости и способности выполнять автономный анализ.
Здесь мы описываем, как можно сделать собственный осциллограф по очень низкой цене, используя компьютер и плату Arduino в качестве оборудования для сбора сигналов. Вы можете использовать этот осциллограф для захвата частотных сигналов до 5 кГц.Плата Arduino, сердце осциллографа, считывает значения со встроенного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и передает их на ПК через порт USB. Мы предоставили здесь эскиз Arduino, который вы можете скомпилировать и загрузить прямо в Arduino. Вам также необходимо установить исполняемый файл или приложение на ваш ПК с Windows. Это приложение работает как интерфейс для отображения входных сигналов в виде сигналов на экране вашего компьютера.
Плата Arduino состоит из микроконтроллера AVR компании Atmel, который может быть 8-, 16- или 32-разрядным, в зависимости от типа платы.Для этого проекта вы можете использовать любой вариант Arduino в качестве оборудования. Микроконтроллер AVR имеет встроенный АЦП. В проекте мы используем вывод A0 для захвата входного сигнала. Захваченный входной сигнал подается на UART через преобразователь UART-USB в Arduino на ПК. Виртуальный COM-порт создается Windows всякий раз, когда Arduino подключается к ПК. Приложение для Windows, разработанное с использованием NI LabWindows, открывает виртуальный COM-порт и начинает визуально строить графики сигналов с помощью библиотек Graph.
Скорость выборки осциллографа ограничена скоростью передачи UART.Скетч Arduino закодирован для чтения АЦП с использованием ISR, а скорость передачи UART настроена на 115200, который отправляет данные с интервалами 85 мкс. Это дает эффективную частоту дискретизации 12 квыб / с.
Строительство
Настройка осциллографа на ПК довольно проста и понятна, как показано на рис. 1. Плата Arduino подключается к вашему ноутбуку или ПК через USB-кабель. Внешний источник питания для платы не требуется, поскольку плата питается только от USB. Подключите переключающие диоды (D1 и D2) в качестве схемы защиты входа к контакту A0 АЦП Arduino.Для использования этой схемы вам понадобится скетч Arduino (pcscope.ino) и программное обеспечение для ПК или исполняемый файл (PCScope.exe). Установите программу PCScope.exe (разработанную автором) на свой ПК с Windows и откройте приложение. Затем откройте скетч Arduino из Arduino IDE и скомпилируйте скетч. Подключите плату Arduino к ПК и прошейте скетч в микроконтроллер на плате Arduino.
Рис. 1: Схема осциллографа на базе ПК с использованием ArduinoАЦП Arduino может измерять напряжения до 5 В.Поэтому рекомендуется добавить небольшую схему защиты, чтобы ограничить входное напряжение до 5 В и ограничить отрицательное напряжение. Маломощный диод с быстрой коммутацией, такой как 1N4148, можно использовать для защиты входного контакта. Подключите резистор на 10 кОм последовательно ко входу. Он будет работать как ограничитель тока, если входной сигнал превышает 5 В. Дополнительные делители напряжения можно использовать в случае, если вам нужно измерить напряжение выше 5 В.
Программное обеспечение
Эскиз Arduino. Частота дискретизации этого приложения для ПК ограничена скоростью, с которой данные отправляются на ПК.Скорость передачи 115000 дает временной интервал около 85 мкс. Важно получить сигналы АЦП задолго до этого, чтобы получить надежные графики данных. Скетч считывает вывод A0 платы Board1 и отправляет в UART со скоростью 115200 бод. На этой скорости байты ввода проталкиваются с интервалами времени около 85 мкс.
По умолчанию конфигурация АЦП Arduino выдает выборки каждые 116 мкс. Итак, здесь АЦП настроен с дополнительными строками кода для получения отсчетов быстрее, чем 85 мкс, путем установки предварительного делителя на 16.Таким образом, вы получаете преобразование АЦП каждые 20 мкс, что намного быстрее, чем скорость передачи данных UART.
Скачать
Исходная папкаПрограммное обеспечение для ПК. Как указывалось ранее, интерфейсное программное обеспечение ПК для сбора и обработки сигналов разработано с использованием NI LabWindows. Данные последовательного порта собираются через Arduino через регулярные промежутки времени и отображаются в виде графика на экране с использованием библиотеки функций Plot. Точки отображения по оси X рассчитываются на основе пользовательской шкалы времени.Диапазон оси Y устанавливается с помощью регулятора выбора напряжения.
Рис. 2: Сообщение на экране при первом запуске осциллографа на базе ПКТестирование
После установки приложения для ПК нажмите кнопку «Подключить» на экране ПК, чтобы подключиться к плате Arduino (рис. 2). Когда плата подключится к вашему ПК, вы получите подтверждающее сообщение в течение трех секунд, как показано на рис. 3.
Рис. 3: Сообщение после успешного подключения оборудования к ПК.Подайте любой прямоугольный вход с частотой до 5 кГц на CON1.Программа должна отобразить форму выходного сигнала на вашем ПК. Квадратные и треугольные формы выходных сигналов 525 Гц и 530 Гц, захваченные на экране во время тестирования, показаны на рисунках 4 и 5 соответственно. Точно так же вы можете подавать прямоугольные или импульсные входы (но не синусоидальные волны) для получения выходных сигналов.
Рис. 4: Тестовый сигнал прямоугольной формы 525 Гц, захваченный на экране 5: Тестовый сигнал треугольной формы 530 Гц, захваченный на экранеИнтересно? Ознакомьтесь с другими проектами в области электроники.
Эта статья была впервые опубликована 13 сентября 2017 г. и обновлена 26 июля 2019 г.
ZaidaScope — Осциллограф Arduino, 8 каналов, макс. 100 кГц
Используйте свой ПК и Arduino в качестве осциллографа!
Характеристики- Частота дискретизации 1-100 кГц (до 75-80 кГц для 2+ каналов)
- До восьми каналов одновременно
- Базовые функции триггера и курсора
- Базовые функции записи в .csv
- Загрузите последнюю версию
- Распакуйте в папку по вашему выбору
- Загрузите включенную в 328p.ino на ваш Arduino Uno / Nano или аналогичный AT328P
- Запустите ZS.exe, выберите свой COM-порт, конфигурацию канала и частоту дискретизации и нажмите Подключить
- Windows 7 или более новая операционная система (протестировано на Windows 7 и Windows 10)
- Arduino Uno / Nano / другие системы AT328P
- Если ваш Arduino использует FTDI USB / последовательный чип, вам необходимо настроить задержку со значения по умолчанию 16 мс до 1 мс для лучшей производительности .Для этого перейдите в Диспетчер устройств, откройте COM-порт, перейдите в Настройки порта, нажмите «Дополнительно» и установите задержку на 1 мс. Чип USB / последовательного интерфейса Ch440 не имеет этой проблемы, но имеет много ошибок связи COM при более высоких частотах дискретизации.
- Для более высоких частот дискретизации вам может понадобиться добавить повторитель напряжения к вашему сигналу , особенно если ваш сигнал имеет высокий импеданс, потому что внутреннее сопротивление Arduino будет очень низким при более высоких частотах дискретизации. В противном случае ваш сигнал может упасть до нуля вольт.Подробнее об этом см. Ниже в разделе «Электрическая настройка».
- Начиная с версии 210419, включенный файл конфигурации указывает программе использовать средство визуализации OpenGL. Если он не запускается из-за этого, просто удалите ZS.cfg, так как тогда программа создаст новый файл с настройками по умолчанию, который вместо этого использует встроенный в Windows системный рендерер GDI.
- Для использования функции «Экспорт в PNG» требуется, чтобы файлы zlib.dll и libpng.dll находились в каталоге выполнения программы.
- Записанные данные / экспортированные диаграммы сохраняются в каталоге выполнения программы.
- Цвета диаграммы могут быть изменены путем редактирования ZS.cfg, значения цвета сохраняются в шестнадцатеричном формате с использованием формата RGBA, например красный — ff0000ff, синий — ffff, желтый — ffff00ff. Удаление ZS.cfg заставит программу загрузить значения по умолчанию и записать новый ZS.cfg при выходе из программы.
- ZS.cfg использует одиночный LF, а не CRLF Windows для перевода строки, поэтому используйте редактор, который соблюдает это соглашение (например, Notepad ++) для редактирования этого файла. Редактор, использующий CRLF для новой строки, вызовет неопределенное поведение.
v210419: Добавлен файл конфигурации, поддержка немецкого языка, рендеринг OpenGL, запись CSV
v200706: Переименовано в ZaidaScope
v200704: Первоначальный выпуск
Электрические настройки (необязательно)При использовании при более высоких частотах дискретизации может потребоваться добавление повторителя напряжения к входному сигналу, чтобы не повлиять на исходный сигнал измерения.
Снимок экрана выше был создан путем считывания выходного аудиосигнала левого канала моего ноутбука с частотой 40 кГц при непрерывном зацикливании сгенерированной синусоидальной волны 440 Гц с помощью программы Audacity.Вот как это выглядит:
AT328P, используемый на этой плате, представляет собой Arduino Pro Mini, а также преобразователь USB / Serial FTDI232 для связи, повышающий преобразователь DC-DC SX1308 для питания двух операционных систем LM324A. -амперы, ряд диодов, резисторы, конденсаторы и светодиод.
Упрощенная электрическая схема для вышеизложенного выглядит следующим образом:
C1, R1 и R2 необходимы для того, чтобы аудиосигнал был сосредоточен вокруг 2,5 В вместо нормального 0 В.
На печатной плате входной сигнал защищен от пониженного / повышенного напряжения с помощью D2 и D1.Это гарантирует, что сигнал не будет ниже -0,5 В или выше 5,5 В. В том случае, если это действительно происходит, R3 предотвращает слишком высокий ток, протекающий через D2 / D1.
Защита входного сигнала от UV / OV важна, потому что операционный усилитель может протолкнуть токи на аналоговый вход AT328P при напряжениях выше, чем он может выдержать, и повредить его!
LM324A сконфигурирован как повторитель напряжения / с единичным усилением и, таким образом, обеспечивает сигнал измерения с более высоким импедансом, чем прямое соединение с аналоговым входом AT328P.Чтобы правильно отразить входной сигнал до 5 В, операционный усилитель должен питаться напряжением выше 5 В (V_Boost). Точное напряжение зависит от типа используемого операционного усилителя, а также индивидуально варьируется от операционного усилителя к операционному усилителю. Для этой цели использовался повышающий DC-DC модуль SX1308, который в данном случае обеспечивает LM324A примерно 6,35 В, что также гарантирует, что выход операционного усилителя никогда не превышает 5,1 В.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Более высокое напряжение следует использовать только в том случае, если измерительные сигналы никогда не отключаются (поскольку операционные усилители имеют тенденцию насыщать плавающие сигналы в направлении напряжения их положительного источника питания).
Имейте в виду, что если целостность схемы нарушена, а также когда измерительный сигнал плавающий / отключен, операционный усилитель может выдать до V_Boost в AT328P и повредить его!
Поэтому очень рискованно использовать напряжение более 6,5 В для любого операционного усилителя в указанной выше схеме.
Если вы не уверены в чем-либо из вышеперечисленного, не пытайтесь ничего из этого.
ПредпосылкиZaidaScope — это программное обеспечение с открытым исходным кодом, созданное на основе библиотек, созданных по запросу коммерческого клиента для недорогой альтернативы использованию традиционного и дорогостоящего дополнительного оборудования DAQ для мониторинга аналоговых входных каналов ПК.
Был выбран AT328P, так как его низкая стоимость, изобилие, битовая глубина и частота дискретизации были сочтены достаточными для этой задачи.
Посетите наш веб-сайт для получения контактной информации, если вам требуется аналогичное индивидуальное решение.
ЛицензияАвторские права (C) 2019-2020 ZaidaTek и Андреас Рибезель
Эта работа находится под лицензией: Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International Public License
Полный текст лицензии можно найти на странице: https: // creativecommons.org / licenses / by-nd / 4.0 / legalcode
20+ простых планов самостоятельного осциллографа [бесплатно] — MyMyDIY
Мы собрали список из 20 лучших чертежей осциллографов , сделанных своими руками, со всего Интернета. Прокрутите вниз, чтобы ознакомиться с планами проекта.
Эти чертежи, сделанные своими руками, отлично подходят, если у вас мало денег, потому что все мы знаем, насколько дорогой может быть покупка прицела марки Rigol, Hantek или Tektronix. Или вы можете быть любителем электроники, которому просто нравится собирать работающий o-scope.
Осциллографы, которые мы собрали, варьируются от простых, взломанных печатных плат до более надежных комплектов. Если у вас есть опыт работы с кодом, вы обнаружите, что прошивку можно изменить по своему усмотрению.
Эти лабораторные инструменты часто используются для анализа и отображения электронных сигналов. Они отлично подходят для мгновенного построения графика зависимости напряжения сигнала от времени (источник).
20 планов осциллографов своими руками
1.Осциллограф для ПК Arduino Design
Если вы хотите знать, как сделать простой осциллограф, то эта конструкция будет огромным подспорьем.
Этот компьютерный осциллограф имеет несколько отличных функций, таких как автоматический запуск, счетчик частоты, 50 000 выборок в секунду и выбираемый диапазон напряжения — 5 В, 6,6 В, 10 В и 20 В.
Для изготовления осциллографа своими руками вам понадобится Arduino Leonardo / Arduino Micro, два зажима типа «крокодил» и компьютер с процессором.
Если вы хотите измерить напряжение более 5 В, необходимо добавить делители напряжения.Не волнуйся. Есть инструкция, как это сделать.
Разработчик предупреждает, что вы не должны превышать 5 В на выводах Arduino, чтобы избежать повреждений. Если вы умеете разбираться в электронике и проводке, ознакомьтесь с нашими планами аркадных шкафов своими руками. Вы можете создать свой собственный игровой кабинет в стиле ретро и вновь пережить ностальгических фаворитов!
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
2. Схема быстрого осциллографа Arduino от физика
Этот план осциллографа пригодится, если вам нужен быстрый осциллограф Arduino для ваших проектов.
Для создания этого расширенного прицела вам понадобится плата Arduino и таблица данных ATMega328P.
Еще одна интересная особенность состоит в том, что конструктор проектирует осциллограф с использованием функций нижнего уровня, чтобы программа работала быстрее.
Эскиз Arduino и схемы необходимой вам схемы прилагаются.
Однако строитель предупреждает, что вы должны дважды и трижды проверить все, проверить его информацию и соблюдать надлежащие меры безопасности.
Пошаговых инструкций предостаточно, но все же это проект не на любителя.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
3. Осциллограф USB Matchbox, сборка
Эта конструкция осциллографа идеально подходит для студентов, инженеров и любителей DIY.
Особенностью этого простого осциллографа является то, что он питается и управляется через порт USB.
Еще одной хорошей особенностью цифрового запоминающего осциллографа является то, что пять интегральных схем (5 В) обеспечивают полную функциональность.
И что еще интереснее, портативный осциллограф заключен в большой картонный спичечный коробок с разъемом USB на одном конце и аудиоразъемом для контроля сигналов — на другом.
Если этого недостаточно, то построить его не будет стоить вам целое состояние.
Менее чем за 15 долларов в вашем распоряжении будет полнофункциональный осциллограф.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
4. Конструкция полностью функционального преобразованного телевизионного осциллографа
Ищете недорогой осциллограф?
Тогда вы можете использовать этот план осциллографа, чтобы превратить ваш телевизор в полнофункциональный, достойный лаборатории осциллограф.
Он имеет оптимальный аудиовыход, регулируемое входное напряжение и ручную синхронизацию горизонтальной частоты.
Однако имейте в виду, что этот телевизионный осциллограф может отображать до 20-20 кГц.
Кроме того, вам придется изменить план, чтобы он соответствовал вашему телевизору, и производитель предупреждает, что его инструкции могут не относиться к вашему телевизору.
Не стоит пробовать эту модель, если вы не разбираетесь в электронике, потому что вы будете работать рядом с высоковольтными конденсаторами.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
5. План осциллографа за 25 долларов
Для изготовления этого осциллографа вам понадобится комплект осциллографа DSO 138.
У него только один канал и небольшой ЖК-экран, но это все, что может понадобиться новичку.
Он работает от 9 В, и благодаря его размеру вы можете носить его с собой.
Кроме того, есть пошаговая инструкция по пайке компонентов и проверке напряжения.
Чтобы удалить излишки припоя, необходимо очистить плату изопропиловым спиртом.
Изготовитель проверяет работоспособность этого портативного осциллографа, собрав схему ШИМ.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
6. Механический осциллограф с волноводом, проект
Этот простой проект осциллографа идеально подходит для учителей, которые хотят показать своим ученикам волновые явления и помочь им лучше понять, как работает осциллограф.
Это несложный план — вам понадобится ведро с крышкой, толстый черный эластичный шнур, 6-дюймовый ленивый подшипник поворотного стола Susan и некоторые инструменты, чтобы сделать U-образную деревянную раму.
Вы должны покрасить ведро в черный цвет с белыми полосками, чтобы учащиеся могли наблюдать эффект осциллографа, а ручка ведра должна свободно вращаться.
Конструктор также предлагает вам несколько дополнительных идей по использованию осциллографа в классе.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
7. Дешевый и простой USB-осциллограф Plan
Вы можете использовать этот план для создания простого USB-осциллографа всего за шесть шагов.
Он имеет частоту 2-20000 Гц, разрешение 16 бит, диапазон напряжения + -7 В, два канала, режим X-Y и один генератор.
Если вы добавите зонд, вы можете увеличить диапазон напряжения до + -70V.
Вам понадобится звуковая карта USB, линейный вход / стереомикрофон и корпус размером 70 x 70 x 55 мм. Что касается программного обеспечения, то производитель рекомендует осциллограф Soundcard от Christian Zeitnitz.
Он предупреждает, что вы не должны использовать внутреннюю звуковую карту, иначе она может быть повреждена. Это может показаться излишним для этого проекта, но подумайте о том, чтобы попробовать один из наших планов самодельной тележки для сварки — это удобный способ возить сварочные материалы.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
8. План цифрового осциллографа DIY Arduino
Если вы хотите создать простой цифровой осциллограф, вы можете использовать этот план.
Для его изготовления вам понадобится Arduino Pro mini, LCD12864, электролитические конденсаторы, потенциометр на 50 кОм и корпус.
Осциллограф имеет частотную характеристику 10–50 Гц, источник питания 5 В и экран 128 × 64.
Это очень простой прицел, и разработчик указывает, что вы можете улучшить его дальше.
Однако имейте в виду, что инструкции написаны не очень хорошо, и новичку может быть сложно следовать им или понимать, что имеет в виду строитель.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
9. Сверхбыстрый портативный осциллограф и измеритель индуктивности.
Этот комплект осциллографа представляет собой комбинацию осциллографа и измерителя индуктивности.
Он может измерять индуктивность более 100 мкГн, отображать как аналоговые, так и цифровые сигналы до 1.7MS / с, частота, напряжение и рабочий цикл.
В дополнение к этому, он оснащен датчиком температуры и давления.
Существует обширный список необходимых материалов и пошаговые инструкции, которые помогут вам легко собрать этот мини-осциллограф.
Кроме того, код открыт, так что вы можете добавлять или удалять все, что захотите.
И что замечательно, этот осциллограф в выключенном состоянии выглядит как игрушечная миниатюрная машинка.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
10.Осциллограф для смартфонов своими руками, сборка
Вы можете использовать свой смартфон не только для разговоров или серфинга в Интернете.
Благодаря этой продуманной конструкции вы можете превратить свой телефон в осциллограф и генератор сигналов для электронных схем.
Он сможет визуализировать сигналы (от 150 Гц до 50 кГц) и генерировать синусоидальные, квадратные и треугольные сигналы (50 кГц при макс.).
Чтобы сделать этот портативный прицел, вам необходимо хотя бы базовое понимание пайки и деревообработки.
Конструктор предоставляет список материалов и предложения, какие приложения использовать для генерации сигналов.
Также он предлагает простые ответы на вопросы каждого новичка: «Что такое осциллограф?» и «Как пользоваться осциллографами?»
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
11. Надежный недорогой осциллограф для хобби LCS-1M Idea
Если вы ищете простой в изготовлении осциллограф, этот план вам пригодится. Это дешевый, но полнофункциональный цифровой осциллограф, который можно использовать для изучения электрических сигналов, изменяющихся во времени.Вы также можете контролировать / наблюдать / устранять неисправности электронных устройств.
Несмотря на то, что это не профессиональный осциллограф, он обладает некоторыми отличными функциями, такими как два независимых входных канала, частота дискретизации до 1 Ms / S и аналоговая полоса пропускания 400 кГц. В дополнение к этому вы можете подключить этот портативный прицел к ПК через последовательный порт или USB, и он будет работать в Windows 95, 98, 2000, XP и Vista. Вы можете управлять всеми настройками со своего ПК и экспортировать осциллограммы в файл Excel.
После того, как вы его построите, подумайте о том, чтобы сделать собственную подставку для монитора своими руками — она может стать отличным местом для установки вашего нового осциллографа.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
12. План осциллографа Пурмана
Недорогой осциллограф идеально подходит, если вам нужно что-то простое, но функциональное, для выборки аналоговых сигналов и их отображения на телевизоре.
К сожалению, этот небольшой план будет работать только на 625-строчных телевизорах стандарта PAL, и он может отображать сигнал с частотой до нескольких кГц. Для этого производитель использует небольшой 8-контактный микроконтроллер и пишет программное обеспечение для прицела.
Он советует построить схему для вашего прицела на тестовой печатной плате.Также возможно записать изображение с осциллографа на видеомагнитофон, если он у вас есть.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
13. Обновленный телевизионный осциллограф на ЭЛТ, проект
Если у вас валяется старый телевизор, вы можете превратить его в осциллограф на полчаса благодаря этому плану. И вам не понадобятся какие-либо необычные инструменты — только проволока, паяльник, плоскогубцы с резиновыми зажимами и отвертка.
Это простой процесс, при котором вам просто нужно отпаять вертикальную и горизонтальную катушку.Затем вы прикрепляете провод к вертикальной катушке и подключаете его к источнику напряжения. В конструкторе также есть инструкции по подключению MP3-плеера к телевизионному осциллографу, чтобы вы могли наблюдать волны, создаваемые музыкой.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
14. Конструкция осциллографа из набора для самостоятельной сборки
Вы можете сделать этот осциллограф из комплекта ЖК-осциллографа DSO 062. Поскольку пакет поставляется с пошаговыми инструкциями, конструктор предлагает несколько дополнительных советов по вещам, не упомянутым в руководстве.
Он советует начать с краткого справочника, загрузить все необходимые файлы и распечатать их, чтобы вы могли держать их под рукой в процессе сборки. Также приведены инструкции по изготовлению портативного источника питания для осциллографа и пробника.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
15. Осциллограф на основе Raspberry Pi
Осциллограф необходим для любого цифрового проекта, где решающее значение имеет синхронизация сигналов. Вы можете собрать этот осциллограф на базе Raspberry Pi без какого-либо специального оборудования.
Конечно, вам понадобится Rasberry Pi, SD-карта с образом Raspbian, Adafruit PiTFT, макет, CA3306, TXB0108 и перемычка. У вас также должен быть доступ к компьютеру. В качестве программного обеспечения разработчик рекомендует PuTTY (клиент SSH) и FileZilla (клиент FTP). Если вы хотите превратить Piscope в портативный осциллограф, вы должны использовать pi TFT для отображения данных.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
16. ЖК-осциллограф Arduino Nokia 5110, сборка
Всего за четыре шага вы можете создать небольшой осциллограф с минимальными усилиями.Вам понадобится плата Arduino, потенциометры 2 * 10 кОм, макет и перемычки.
В качестве дисплея осциллографа можно использовать ЖК-дисплей Nokia 5110. На изображении показано, как подключить ЖК-дисплей, а производитель предоставляет дополнительную информацию о том, как подключать потенциометры.
Для получения кода вам необходимо загрузить Adafruit Pcd8544.h и Adafruit Gfx.h Library. Однако, поскольку инструкций по сборке очень мало, этот мини-осциллограф больше подходит для опытных домашних мастеров или профессионалов.Если вы хорошо разбираетесь в электронике своими руками, ознакомьтесь с нашими планами по изготовлению металлоискателей.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
17. Дизайн осциллографа Nokia 16 МГц
Если вам нужен осциллограф, но у вас нет средств на профессиональный, этот план поможет вам. Вы можете подключить этот осциллограф к экрану ноутбука и использовать макрос сбора данных для записи входящих данных в электронную таблицу Excell.
Более того, вы также можете отображать информацию на диаграмме.Еще одна замечательная особенность этого осциллографа с частотой 16 МГц заключается в том, что в случае его повреждения или неисправности вы можете исправить его, потому что знаете, как он работает.
Разработчик настоятельно рекомендует получить книгу «Проекты осциллографов Arduino», чтобы помочь вам настроить свой собственный осциллограф. Вы также можете построить свой собственный стол для рукоделия, чтобы разместить свою новую сборку.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
18. Идея осциллографа на плате Digilent Zybo
Этот осциллограф разработан для удовлетворения основных потребностей электриков или ученых, которые хотят диагностировать электрические цепи.Он использует стандартный пробник 10: 1, диапазон входного напряжения от -10 В до + 10 В, полосу пропускания 1000 кГц и дисплей монитора VGA с разрешением 640 x 480.
Более того, пользовательский ввод осуществляется через энкодер. Осциллограф состоит из нескольких основных частей, включая аналоговый интерфейс, буфер / запуск АЦП, систему обработки пользовательского ввода, систему обработки и видеодрайвер. Есть подробные инструкции и схемы, но этот план больше подходит для опытного инженера или электрика.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
19. Конструкция набора для сборки цифрового осциллографа
Этот комплект цифрового осциллографа поможет вам создать полностью функциональный осциллограф «сделай сам». Он имеет 8-битное разрешение, 5 Ms / S, входное напряжение до 50Vpp и напряжение источника питания 9VDC (источник питания не входит в комплект).
Компоненты для поверхностного монтажа уже припаяны, осталось припаять только сквозные. Этот комплект осциллографа для продажи также имеет глубину памяти 256 отсчетов, аналоговую полосу пропускания 1 МГц, связь постоянного и переменного тока, ЖК-дисплей с подсветкой и разъем BNC.
В дополнение к этому этот дешевый осциллограф может сохранять и отображать до шести снимков памяти. Это отличный вариант для тех, кто хочет что-то дешевое, но функциональное.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
20. Чертеж домашнего осциллографа Open Electronics
Этот осциллограф, сделанный своими руками, создан с помощью платформы для прототипирования электроники с открытым исходным кодом Freeduino и ПК. Сначала сигнал преобразуется из аналогового в цифровой на плате с помощью АЦП, а затем выводится на ПК.Чтобы прочитать сигнал, вам нужно установить программное обеспечение MATLAB.
Этот самодельный осциллограф имеет максимальную частоту 7 кГц, до четырех каналов, переменное напряжение запуска и разрешение 8 бит. Чтобы упростить вам задачу, предоставлены схемы и схемы. Более того, план доступен в виде файла PDF, так что вы можете распечатать его и проконсультироваться с ним в процессе сборки.
ПРОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ
Сводка
Вот и наш список лучших чертежей осциллографов в Интернете.Если вы в конечном итоге сделаете одну из этих задач, оставьте комментарий ниже, и мы разместим ваше творение на нашем сайте.
Мы также создали забавное слайд-шоу с осциллографом своими руками, демонстрирующее наши планы выше. Щелкните видео, чтобы просмотреть обзор чертежей, которые мы здесь представили!
iCP12A Sub-G DAQduino (USB / беспроводной контроль ввода-вывода, DAQ, компьютерный осциллограф, регистратор данных, генератор частоты в форме Arduino)
iCP12A Sub-G DAQduino построен с использованием формы Arduino для подключения внешних портов, которая используется для сторонних плат расширения Arduino.С помощью этих портов ввода-вывода пользователь может легко подключать различные типы плат сторонних производителей с прямым подключением к USB-порту.
Ниже перечислены функции iCP12A Sub-G:
- USB или Беспроводная связь с общим интерфейсом COM-порта
- Формы соединения Arduino, простой интерфейс, высокая производительность и удобство в использовании
- Встроенный с PIC18F2550 [по умолчанию] или PIC18F2553 28-контактная флеш-память USB PIC MCU
- Превосходная гибкость, позволяющая пользователю расширять возможности платы с помощью модулей plug and play
- Приложения:
- Мониторинг солнечной энергии
- Метеостанция
- Дистанционное управление и мониторинг
Параметры беспроводной сети:
- Частота: 433 МГц
- Мощность передачи: 20 дБм
- Расстояние: 100 м * (городская зона) или до 1000 м * (прямая видимость), * ограничено окружающей средой
- Скорость передачи: 9600, без контроля четности, 8 бит, 1 стоповый бит
- SmartDAQ: дополнительные функции: Проверка ошибок, автоматическое восстановление
Периферийные функции:
- 10 портов ввода-вывода (6 контактов 10/12-битного АЦП, 2 10-битных контактов PWM / Freq / DAC)
- Эмуляция последовательного порта (скорость передачи UART: от 300 до 115 бит / с.2 кбит / с)
- Поддерживаемые операционные системы (32- и 64-разрядные): Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Linux, Mac OS X и Raspberry Pi
- Встроенный разъем Mini USB и Micro USB типа B
- Максимальное входное напряжение: 15 В постоянного тока
- С токовым выходом 500 мА на выводе VDD с защитой от перегрузки по току
- Генератор 20 МГц
- Зеленый светодиод — индикатор включения
- 2x светодиода (зеленый, красный) — индикатор состояния
- Разъем ICSP — встроенное программирование PIC
- Выбор режима переключения — загрузка или нормальный режим
SmartDAQ v1.5 Особенности:
- Канал выборки: 6 аналогов (10/12 бит АЦП) + 7 цифр (вход / выход)
- PIC18F2550 [ 10 бит АЦП: 5 мВ Разрешение]
- PIC18F2553 [ 12 бит АЦП: 1 мВ разрешение ]
- Максимальная частота дискретизации:
- 1 кГц или 1 мс / сэмплы (режим USB)
- 1 Гц или 1 сек / сэмплы (беспроводной режим)
- Напряжение выборки: 0 В — 5 В (автоматический и масштабируемый график) при 1 мВ Рез. Дисплей
- Период выборки:
- мс : 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500
- сек : 1, 2, 5, 10, 20, 30
- Мин. : 1, 2, 5, 10, 20, 30, 60
- Режим запуска: больше [>] , меньше [<] , положительный фронт [↑] , отрицательный фронт [↓]
- Режим выборки: Непрерывный , Одиночный
- Режим ввода VDD или внешнего Vref
- Функция регистрации:
- Формат сохранения: Текст , Графический , Оба
- Время запуска: нормальное, однократное срабатывание, 24-часовой режим (автоматический запуск)
- Время окончания: без ограничений, объем данных, 24-часовой формат (автоматическая остановка)
Размер:
- Размер: 6.86 см X 5,33 см
- Стандартный разъем 1×5 2,54 мм для подключения ICSP
Примечания:
- Контакты B0, C6, C7 и КРАСНЫЙ светодиод зарезервированы для беспроводной связи
- Перенапряжение или перегрузка по току могут повредить MCU. Длительное воздействие нагрузок, превышающих рекомендуемые условия эксплуатации, может повлиять на надежность устройства.
Планировка:
Список принадлежностей: (Эти принадлежности поставляются вместе)
- 28-контактный PIC: PIC18F2550 [по умолчанию] или PIC18F2553
- Предустановленная прошивка: HID Bootloader + iCP12 DAQv1.5 Прошивка Прошивка
- iCP12 может быть обновлена с помощью Microchip USB HID Bootloader через USB-порт
- Программист НЕ ТРЕБУЕТСЯ!
Обновление микропрограммы:
- Сначала переключите SW1 на ‘ BOOT ‘ для режима загрузчика и подключите его к USB-порту
- Затем запрограммируйте iCP12A с помощью предоставленного файла прошивки (iCP12A_xx_Firmware.hex)
- Отсоедините iCP12A и переключите SW1 обратно на « NORMAL » для нормальной работы
Фото:
- 3.Измерение батареи 0 В с помощью Vref Off / On Сравнение [повышение точности сигнала]
- Все сигналы 6x АЦП накладываются вместе в одну строку: x1, x2, x5, x10 (масштабирование)
- Параллельная запись в ‘текстовой и графической форме’ при 1 мсек Частота дискретизации (0,5 с / график)
Видео:
Загрузить:
- Пакет программного обеспечения iCP12A v1.5 (последовательный драйвер, прошивка, загрузчик …): zip Прошивка
- HID, ioControl Demo Исходный код PIC: свяжитесь с нами
- БЕСПЛАТНОЕ программное обеспечение Visual Basic 2008 Express: Ссылка
- PIC18F2550 Лист данных: pdf
- PIC18F2553 Лист данных: pdf
- MPLAB IDE 8.40 (93,7 МБ): zip
Приложения для Android:
Программное обеспечение:
- Программное обеспечение 01 — ioControl: Ссылка
- Программное обеспечение 02 — SerialComm: Ссылка
- Программное обеспечение 03 — SmartDAQ: Ссылка
- Программное обеспечение 04 — pwmGenerator: Ссылка
- Программное обеспечение 05 — adcStream: Ссылка
Стороннее программное обеспечение:
- Интерфейс TestiCP12 (управление анимацией): Ссылка
- iCP12 IO Control для Raspberry PI (от CWRoos): Ссылка
- Инструмент для Linux и Mac OS X для поддержки iCP12: Ссылка
Отзывы о продукте ::
- Встроенная лаборатория — iCP12 usbStick, SmartDAQ и датчик Easy Pulse: ссылка
Исходный код: БЕСПЛАТНО Исходный код ioControl (VB2008)
- Ссылка на скачивание будет предоставлена сразу после оплаты
- Загрузите файл в [Моя учетная запись] [Мои заказы] [Детали заказа] [Ссылка]
SainSmart DDS140 Цифровой USB-осциллограф на базе ПК + логический анализатор — SainSmart.com
Торговая марка: SainSmartDDS140 Цифровой USB-осциллограф на базе ПК + модуль логического анализатора [только для ЕС]
Артикул: 101-10-C01 UPC: 6955170839353 Артикул: 11091730132 ID варианта: 45100823764
109 долларов.99
- Инженер на объекте выезжает на отладку
- Инженеры AE диагностируют оборудование и решают проблему на месте для клиента
- Инженер-электронщик разрабатывает инструменты, экономит деньги и место на рабочем столе
- Идеальный партнер для любителей электроники.
- Автоматическое испытательное оборудование для производства
- Доставка только в страны Европы
- Инженер на объекте выезжает на отладку
- Инженеры AE диагностируют оборудование и решают проблему на месте для клиента
- Инженер-электронщик разрабатывает инструменты, экономит деньги и место на рабочем столе
- Идеальный партнер для любителей электроники.
- Автоматическое испытательное оборудование для производства
- Доставка только в страны Европы
BITSCOPE = ОСЦИЛЛОСКОПЫ И АНАЛИЗАТОРЫ ПК
BitScope Mixed Signal Systems — это программируемые осциллографы на базе ПК, логические анализаторы, анализаторы спектра, генераторы сигналов и системы сбора данных для Windows, Mac OS X, Linux и Raspberry Pi.Они предлагают комплексные решения в области тестирования, измерения, мониторинга и управления для инженеров в промышленности, образовании, НИОКР и обслуживании.
BitScopes — это очень экономически эффективные , от миниатюрных BitScope Micro с питанием от USB до полноразмерных промышленных и сетевых осциллографов смешанных сигналов. Все они основаны на уникальной и мощной виртуальной машине BitScope, что означает, что их всегда можно динамически обновлять и настраивать в программном обеспечении.
BitScopes — это , рассчитанные на срок службы .Будь то подключенная к сети система сбора данных в стойке, настольный испытательный прибор с подключением через USB или портативная многоцелевая система захвата смешанных сигналов, большинство BitScopes заключены в прочный алюминиевый корпус для надежной физической защиты и надежной защиты от электромагнитных помех.
BitScopes, развернутые много лет назад, все еще находятся в активной эксплуатации, и все 23 поддерживаемые модели совместимы с новейшим программным обеспечением , поэтому вы можете полагаться на них круглосуточно в течение многих лет.
Все BitScopes захватывают цифровые + аналоговые сигналов одновременно .Будь то подключенный к сети осциллограф смешанного сигнала или крошечный BitScope Micro, каждый из них предлагает комбинированное представление аналоговых цифровых сигналов и .
Большинство моделей имеют полосу пропускания 100 МГц и скорость цифрового захвата до 40 Мвыб / с. Некоторые из них включают в себя генераторы сигналов и тактовых импульсов, декодеры протоколов, цифровой ввод / вывод и все они могут управлять маломощными внешними цепями.
BitScopes идеально подходят для создания прототипов, тестирования и отладки всех видов реальных систем смешанных сигналов, от аналоговых схем, цифровой логики и встроенных вычислений до систем связи, датчиков и сервоприводов в робототехнике или системах мониторинга и управления промышленных процессов.
BitScopes доступны с широким спектром программного обеспечения для Windows, Mac OS X, Linux и встроенных x86 и ARM. Все модели включают BitScope DSO для работы с аналоговыми и смешанными сигналами и BitScope Logic для цифровых.
Для конкретных целей доступно все большее количество других программных приложений, включая BitScope Meter для быстрого и автоматического измерения формы сигнала и BitScope Chart для многоканального сбора данных и записи диаграмм.
BitScopes — это , полностью программируемые пользователем , поэтому их можно использовать в настраиваемых приложениях или даже интегрировать в сторонние продукты и программные системы OEM.
Их можно программировать непосредственно на уровне виртуальной машины с помощью опубликованных руководств пользователя или через библиотеку BitScope, которая делает доступными все функции сбора и генерации данных смешанных сигналов BitScope через простой в использовании API вызова функций.
Посетите страницы программного обеспечения, продуктов и дизайна, чтобы узнать больше о BitScope. Не забудьте проверить последние выпуски BitScope News. Вы можете купить BitScope и бесплатно скачать его в Интернете. Не стесняйтесь обращаться к нам в любое время с вопросами, ценами и местонахождением дилеров.Мы также рекомендуем вам просмотреть наши обширные страницы онлайн-поддержки для получения последней информации об использовании BitScope, обновлениях и решении проблем.
Raspberry Pi и BitScope хорошо работают вместе для создания надежных промышленных вычислительных платформ для тестирования, измерения и сбора данных.
Наше программное обеспечение очень хорошо работает на Raspberry Pi, но Raspberry Pi предлагает гораздо больше для тестирования и измерения на основе BitScope.
Комплексные масштабируемые решения промышленного качества могут быть созданы с помощью Raspberry Pi с использованием BitScope Blade .
Сюда входят гибкие многоканальные системы тестирования и измерения с использованием BitScope Micro и Uno Pi, а также кластерные вычислительные решения для серьезной обработки данных, созданные с помощью Duo Pi или Quattro Pi, установленных в Blade Racks .
Блейд-серверытакже работают с другими решениями, такими как Sense HAT, а новый Raspberry Pi 3 предлагает в стандартной комплектации встроенный WiFi и Bluetooth и четырехъядерный процессор с 64-битной обработкой .
Это не заканчивается на тестах и измерениях.BitScope Blade также хорошо подходит для автономных серверов и рабочих станций, кластерных вычислений и инфраструктуры облачного хостинга, дистанционного зондирования, общих физических вычислений и в образовании.
Конечно, как и сам BitScope, Raspberry Pi — это , программируемый пользователем , и для него доступен огромный спектр программных решений через несколько различных операционных систем, опубликованных на веб-сайте Raspberry Pi, или индивидуальных решений, доступных на BitScope. Подключенные BitScopes можно программировать напрямую через Raspberry Pi, поэтому все функции сбора и генерации данных смешанного сигнала BitScope доступны для Raspberry Pi напрямую.Библиотека BitScope совместима со всеми моделями Raspberry Pi и может использоваться с другими функциями, предоставляемыми Raspberry Pi или подключенными устройствами HAT от третьих лиц.
Посетите страницы программного обеспечения, продуктов и дизайна, чтобы узнать больше о BitScope. Не забудьте проверить последние выпуски BitScope News. Вы можете купить BitScope и бесплатно скачать его в Интернете. Не стесняйтесь обращаться к нам в любое время с вопросами, ценами и местонахождением дилеров. Мы также рекомендуем вам просмотреть наши обширные страницы онлайн-поддержки для получения последней информации об использовании BitScope, обновлениях и решении проблем.
FC10E 01
Самодельный осциллографс Arduino
Введение:
Электронно-лучевой осциллографили CRO — очень важный инструмент для любого проекта в области электроники. Но эта CRO — аналоговая система, но теперь на рынок выходит и цифровая версия. Новый цифровой продукт очень хорош по качеству и производительности. В этом продукте не используется концепция катодного луча, поэтому его лучше называть осциллографом, а не катодно-лучевым осциллографом.
Но стоимость CRO, как и цифрового осциллографа, выше, чем возможности начинающего любителя электроники. Итак, этот проект для начинающих любителей электроники.
Необходимые компоненты:
- Ардуино Нано
- USB-кабель для Arduino Nano
- 8 штук Стабилитроны 5,1 В, 1 Вт
- 8 штук Резисторы 1 кОм 1 Вт
- 4 штуки Переменные резисторы 500 кОм
- Какой-то гибкий провод для внутреннего подключения
- 4 щупа (я использовал простой порт USB)
- Базы датчиков, 4 шт. (Я использовал простой двухпроводной USB-кабель)
- какой-то женский разъем для подключения Arduino к печатной плате
** Я также включаю в этот проект схему генератора базовых сигналов OP-AMP.Для этого вам понадобится
- LM324 Четырехдифференциальный компаратор DIP14 типа IC
- 2 штуки Резисторы 10 кОм 1/4 Вт
- 4 штуки Резисторы 100 кОм 1/4 Вт
- 1 шт., Резистор 22 кОм 1/4 Вт
- 1 шт., Резистор 220 кОм 1/4 Вт
- 1 штука 1 мкФ керамический конденсатор 50 В
- 1 штука 33 нФ керамический конденсатор 50 В
- 1 штука 10 нФ керамический конденсатор 50 В
- 1 штука Переменные резисторы 100 кОм
Теория, лежащая в основе проекта:
По сути, концепция осциллографа — это не что иное, как захват аналогового сигнала, преобразование в цифровой сигнал и построение с помощью этого цифрового сигнала графика этого аналогового сигнала.Таким образом, основная часть проекта — это эффективный аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
В каждой версии платы Arduino есть некоторое количество предварительно собранных АЦП, доступных в микроконтроллере Atmega. Для этого проекта я использовал Arduino Nano. В этом варианте используется микроконтроллер Atmenga328P.
Согласно принципу работы выводов Arduino GPIO, выводы измеряют разность напряжений относительно земли. Таким образом, невозможно измерить + ve и -ve одним и тем же штифтом.поэтому мы используем два контакта GPIO. Один предназначен для положительной половины, а другой — для отрицательной части данного сигнала.
После сбора аналогового значения АЦП Arduino преобразует его в цифровое значение и отправляет значения на главный компьютер. Компьютер получает значение и с помощью программного обеспечения преобразует его в график сигнала.
Настройка оборудования:
Основным оборудованием системы является комбинация цепей стабилитрон-резистор. Итак, я сделал схему, как показано на схеме ниже.
нам понадобится этот кусок схемы 4 раза, чтобы сделать 4-х канальный осциллограф. Я использовал 4 USB-базы для подключения датчиков к основной плате. Для подключения штыря Arduino я использовал несколько гибких проводов и штырьки разъема «мама» на печатной плате. Для осциллографа достаточно платы Arduino nano и этой схемы.
Вот фотография 4-кратного аппаратного обеспечения указанной выше принципиальной схемы.
** Для генератора сигналов я сделал эту схему, показанную ниже.
эта деталь не входит в состав осциллографа. Но если вы хотите включить генератор сигналов в свой проект, вы можете добавить.
После завершения схемы вся система выглядит так
Установите программное обеспечение:
Есть две части софта.
- Настройте Arduino и код
- Установите программное обеспечение для получения графика
Итак, одноразовая установка платы Arduino.Для этого нам понадобится IDE Arduino. Если у вас нет IDE Arduino, перейдите по ссылке https://www.arghyabiswas.com/arduino-ide-setup-and-programming, загрузите и настройте свою IDE. После успешной установки IDE загрузите отсюда код Arduino для осциллографа.
Загрузите код и разархивируйте файл, затем подключите плату Arduino nano к компьютеру и загрузите код на плату Arduino Nano. затем подключите плату к печатной плате.
Теперь нам нужно выполнить вторую часть настройки программного обеспечения.Загрузите программное обеспечение отсюда и разархивируйте на свой компьютер. Не нужно устанавливать программное обеспечение. Эта программа разработана таким образом, чтобы просто пообедать и поиграть.
После распаковки папки откройте файл Serial Oscilloscope.exe. Затем выберите COM-порт Arduino на вкладке «Последовательный порт». В моем случае это COM-порт COM8. Если опция COM-порта недоступна, нажмите «Обновить список», тогда он покажет доступный COM-порт.
После выбора COM-порта необходимо выбрать режим работы системы.Осциллограф работает в 4-х режимах
- Очистить режим
- Одномодовый
- Двойной режим
- Несколько режимов
Режим очистки: в этом режиме осциллограф находится в идеальном состоянии. В этом режиме система удаляет все предыдущие рекомендации и результаты и ожидает получения новых рекомендаций. Сочетание клавиш для режима очистки — «C» или «c». После выбора COM-порта просто нажмите «C» или «c», он войдет в идеальное состояние.
Одиночный режим: в этом режиме осциллограф поддерживает только один канал из 4 доступных.Сочетание клавиш для одиночного режима — «S» или «s». После выбора режима вам необходимо выбрать номер канала, нажав «1», «2», «3» или «4»;
Двойной режим: в этом режиме осциллограф будет поддерживать любые два канала из 4 доступных. Сочетание клавиш для двойного режима — «D» или «d». После выбора режима необходимо выбрать номер канала, нажимая «1», «2», «3» или «4»;
Множественный режим: в этом режиме осциллограф поддерживает все 4 доступных канала.Сочетание клавиш для множественного режима — «M» или «m». Здесь нет необходимости выбирать канал, потому что по умолчанию выбраны все 4 канала.
После выбора режима и канала вы должны открыть окно осциллографа Ultimate Graph Viewer на вкладке «Осциллограф».
после открытия вкладки выглядит как окно с черным графиком.
Теперь пора подключить щупы с тестовым сигналом. В моем случае я использовал сигнал переменного тока 25 Вольт.Сразу после подключения зондов к сигналу формируется график сигнала переменного тока. Итак, синусоида сигнала выглядит так.
После этого я тестирую программное обеспечение с каким-либо другим сигналом, например прямоугольной волной или каким-то негеометрическим сигналом. Во всех случаях программное обеспечение работает отлично.
Теперь я должен сообщить вам, что программное обеспечение также поддерживает дополнительную модуляцию сигнала. Контрольные переключатели программного обеспечения находятся в нижнем левом углу.
Используйте эти переключатели, чтобы получить более точный график сигнала.
Вывод:
Это проект по созданию инструментов. Осциллограф, сделанный в этом проекте, не совсем идеален, но как проект и для новичка или любителя электроники своими руками это очень хороший проект и инструмент по очень низкой цене.
Итак, с этой точки зрения, я пришел к выводу, что проект — очень хороший и эффективный продукт для новичка.
