veikimo režimai:

• mišraus signalo osciloskopas;
• savavališkos bangos formos generatorius;
• 8 kanalų loginis analizatorius;
• spektro analizatorius;

galimybė vienu metu veikti generatorių ir osciloskopą;

grafinis OLED ekranas, dydis 0,96", raiška 128×64 taškų;

PDI sąsaja programavimui ir derinimui;

valdymas per 4 mygtukų klaviatūrą;

USB jungtis įrenginiui maitinti (toliau – USB sąsajos programinė įranga).

Matavimo prietaiso specifikacija:

• osciloskopas:
  • 2 analoginiai kanalai;
  • 8 skaitmeniniai kanalai;
  • analoginis pralaidumas - 318 kHz;
  • Maksimalus greitis pavyzdžiai - 2 Msps;
  • skiriamoji geba - 8 bitai;
  • analoginis sinchronizavimas ir išorinis skaitmeninis sinchronizavimas;
  • vertikalūs ir horizontalūs žymekliai;
  • įėjimo varža - 1 MOhm;
  • buferio dydis kiekvienam kanalui - 256;
  • maksimali įėjimo įtampa - ±10 V;
• savavališkos bangos formos generatorius:
  • 1 analoginis kanalas;
  • maksimalus konvertavimo greitis - 1 Msps;
  • analoginis pralaidumas - 66 kHz;
  • skiriamoji geba - 8 bitai;
  • maža išėjimo varža;
  • buferio dydis - 256;
  • maksimali išėjimo įtampa - ±2 V.

grandinės schema instrumentas

Osciloskopo įvesties analoginiai kanalai, signalo generatoriaus išvesties kanalai yra pagaminti ant mažos galios JFET operacinio stiprintuvo TL064. Tame pačiame operaciniame stiprintuve yra sukurtas mikrovaldiklio integruoto analoginio-skaitmeninio keitiklio atskaitos įtampos šaltinis.

Įrenginys gauna maitinimą iš USB sąsajos, tačiau galite naudoti išorinį 5 V įtampos šaltinį, tačiau turėtumėte būti atsargūs ir atmesti galimybę vienu metu prijungti išorinį šaltinį ir USB sąsają. Mikrovaldiklio maitinimo įtampa yra 3,3 V, tam yra sumontuotas 3,3 V įtampos reguliatorius AP7333. Be to, ekrano valdikliui maitinti reikia 3,3 V.

Operaciniams stiprintuvams maitinti reikalingas dvipolis + 5 V ir -5 V įtampos šaltinis. Norint gauti neigiamą -5 V įtampą, sumontuotas integruotas DC / DC keitiklis TPS60403 (įkrovimo siurblys).

Mikrovaldiklio laikrodžio šaltinis yra išorinis 16 MHz kvarcinis rezonatorius.

Valdymas, naršymas meniu, parametrų nustatymas atliekamas naudojant K1-K4 klaviatūrą.

Programavimui (taip pat ir programinei įrangai derinti) mikrovaldiklis naudoja 2 laidų PDI sąsają. Ši sąsaja palaiko greitą visų nepastovių atminties erdvių programavimą, įskaitant. Flash atmintis, EEPOM, saugiklių bitai, užrakto bitai ir vartotojo parašo kodas. Programavimas atliekamas prisijungus prie nuolatinės atminties valdiklio (NVM valdiklio) ir vykdant NVM valdiklio komandas.

Spausdintinės plokštės išvaizda

Prietaiso veikimo demonstravimas

Specifikacijos:

Analoginio signalo skaitmeninimas:

Įtampa 0-3V

Atranka iki 153,9 kHz.

Generatorius:

Dažnis 0-533,3kHz

Įtampa 3V

Srovė iki 15mA

Baterija 1.5V

Apibūdinimas:

Šis osciloskopas gali būti naudingas taisant ir derinant garso įrangą, kadangi jame yra įmontuotas generatorius, o diskretizavimo dažnis leidžia matuoti signalus beveik visame garso dažnių diapazone.

Osciloskopas turi 2 kanalus: analoginį ir skaitmeninį. Abu kanalai rodomi ekrane laiko diagramos pavidalu, analoginis kanalas yra mėlynas, skaitmeninis – geltonas. Sinchronizuoti galima iš abiejų kanalų. Taip pat galima perjungti skaitmeninį kanalą į išėjimą ir išvesti dažnį nuo 20Hz iki 533kHz su bet kokiu signalo darbo ciklu.

Valdymas atliekamas vieno mygtuko, kuriuo parenkamas norimas parametras, ir potenciometro, kuriuo keičiamas pasirinktas parametras, pagalba.

Sąsaja ir valdymas

Informacija ekrane yra tokia:

1 kanalas (analoginė įvestis) nustatytas į 50 Hz. 2 kanalas nustatytas į osciliatoriaus režimą ir generuoja 30 Hz dažnį su 50% darbo ciklu.

U 100 yra sinchronizacijos lygis. Parametras veikia tik tada, kai sinchronizuojama iš 1 kanalo (analoginės įvesties).

T 025 yra laiko poslinkis. 25 – ketvirtadalis ekrano. Taigi priekinis kraštas nuo kairiojo ekrano krašto nukrypsta 25 skaičiais. Iš viso yra 100 pranešimų.

048ms – valymo laikotarpis. Tarp 2 žalių vertikalių juostų bus 48 ms.

Rodyklė kairėje nuo skaičiaus 048 yra žymeklis, ji nurodo šiuo metu pasirinktą parametrą.

/1 nurodo sinchronizavimo režimą. Dabar pasirinktas kylantis 1 kanalo kraštas. Taip pat galima pasirinkti bet kurio kanalo besileidžiantį kraštą, kylantį kraštą arba išjungti sinchronizavimą (simbolis „NO“).

30 yra osciliatoriaus dažnis. Tai gali būti dažnio reikšmė arba IN reikšmė – tai rodo, kad 2 kanalas bus įvestis, o dažnis nebus išvedamas.

Kitas parametras 000 rodo impulsų darbo ciklą. Jis nepasirinktas, todėl pagal numatytuosius nustatymus darbo ciklas nustatytas į 50%.

Norint nustatyti atitinkamą parametro reikšmę, paspausdami mygtuką reikia nustatyti žymeklį „ ” priešais reikiamą parametrą, o tada sukdami potenciometrą nustatyti reikiamą reikšmę.

Jei pasirinktas parametras sustojo - taip nutinka, jei sinchronizavimas įjungtas, bet nėra sinchronizavimo signalo. Tokiu atveju programa laukia įvesties signalo ir neapklausa potenciometro. Norėdami išeiti iš šio režimo, mygtuku nustatykite žymeklį ant norimo parametro ir laikydami jį pakeiskite parametrą į atitinkamą, kuriame sinchronizavimas galimas arba išjungtas.

Osciloskopo grandinė

Osciloskopo grandinė yra pagrįsta ATTiny 43U valdikliu. Šiame valdiklyje yra įmontuotas DC-DC keitiklis, kuris leidžia maitinti grandinę iš vienos baterijos. Aš naudojau AAA elementą. Integruotas DC-DC keitiklis pakelia akumuliatoriaus įtampą (0,7V - 1,8V) iki 3V, o valdiklio šerdis (ir prievadai) maitinama nuo 3V.

Ekranui buvo pasirinktas NOKIA6100 mobiliojo telefono ekranas, nes jis yra spalvotas, turi gana neblogą 132x132 pikselių skiriamąją gebą, valdomas SPI protokolu (siekiant išsaugoti prievadus) ir jau turi įmontuotą apšvietimą. Be to, labai pigu.

Taip pat grandinėje naudojamas kitas DC-DC keitiklis, pagrįstas MC34063 lustu, jis reikalingas ekrano apšvietimui maitinti, nes į apšvietimą turėtų ateiti apie 6 V su kapeikomis.

Grandinei nereikia specialios konfigūracijos.

Programinės įrangos dalis:

Osciloskopo programa parašyta AVR Studio programoje „Assembler“.

Diegdama programą susidūriau su šiais niuansais:

Kadangi ekranas turi nuosekliąją sąsają ir SPI su 9 bitų perdavimu (darbo su ekranu protokolas išsamiai aprašytas ankstesniame straipsnyje apie PSU), neįmanoma įdiegti duomenų perdavimo aparatinėje įrangoje. Todėl ekrano atnaujinimas užtrunka ilgas laikas. Ekranas pilnai užpildomas apie sekundę (mums tai niekaip netinka), todėl, kai ekrane rodoma bangos forma, perrašomas išilgai ankstesnio kontūro kartu su naujų duomenų piešimu. Tai leido pagreitinti bangos formos piešimo procesą beveik 100 kartų. RAM pakako 2 suskaitmenintų duomenų buferiams saugoti.

Siekiant sumažinti RAM saugomos informacijos kiekį, abiejų kanalų duomenys saugomi viename buferyje, tai yra, abiejų kanalų būsenų reikšmės saugomos viename buferio baite. Bitai nuo 0 iki 6 yra ADC duomenys (nes mums tinka 7 skaitmeninių duomenų bitai), o 7 bitai yra 2 kanalo būsena.

Taip pat, norint pagerinti rodomą vaizdą, programoje skaičiuojami tarpiniai taškai. Skaičiavimas atliekamas kaip dviejų gretimų ADC reikšmių aritmetinis vidurkis, tai yra, kai rodomas dabartinis taškas, toje pačioje eilutėje rodomas kitas taškas. Taigi, pridedamas paveikslėlis ir užpildomi intervalai tarp ataskaitų.

Norint pašalinti potenciometro atšokimą, taikomas verčių kaupimo metodas, potenciometro vertė apskaičiuojama pagal šią formulę:

A n = A n-Ap/256+ADC, kur Ap yra sukaupta vertė.

Taigi, yra tam tikras 256 potenciometro verčių vidurkis.

Apie ADC

Pagal lusto duomenų lapą, ADC diskretizavimo dažnis yra 15 kHz, o didžiausia skiriamoji geba esant maždaug 200 kHz laikrodžio greičiui. Tačiau leidžiamas ADC taktinis dažnis iki 1 MHz. Esant 1 MHz dažniui, diskretizavimo dažnis yra 76 kHz. O daliklius galima nustatyti daug daugiau. Atliekant eksperimentus su ADC laikrodžiu, paaiškėjo, kad jis gana gerai veikia 2 MHz dažniu. Jei daugiau, tada matavimo ciklas jau didėja, o matavimo laikotarpis pradeda eiti. Programoje pakeitus diskretizavimo dažnį, laikrodžio ADC keičiasi nuo 62 kHz iki 2 MHz.

Osciloskopas – prietaisas, padedantis matyti svyravimų dinamiką. Su jo pagalba galite diagnozuoti įvairius gedimus ir gauti reikiamus duomenis radijo elektronikoje. Anksčiau buvo naudojami tranzistoriniai osciloskopai. Tai buvo labai didelių gabaritų įrenginiai, kurie buvo prijungti tik prie įmontuoto arba specialiai sukurto ekrano.

Šiandien pagrindiniai dažnio, amplitudės charakteristikų ir bangų formų matavimo įrenginiai yra patogūs, nešiojami ir kompaktiškesni įrenginiai. Dažnai jie atliekami kaip atskiras priedėlis, jungiamas prie kompiuterio. Šis manevras leidžia išimti monitorių iš pakuotės, žymiai sumažinant įrangos kainą.

Pažiūrėję į osciloskopo nuotrauką bet kurioje paieškos sistemoje galite pamatyti, kaip atrodo klasikinis įrenginys. Namuose taip pat galite pritvirtinti šį įrenginį naudodami nebrangius radijo komponentus ir dėklus iš kitos įrangos, kad išvaizda būtų reprezentatyvesnė.

Kaip gauti osciloskopą

Įrangą galima įsigyti keliais būdais ir viskas priklauso tik nuo pinigų sumos, kurią galima išleisti įrangai ar dalims įsigyti.

• Įsigykite gatavą įrenginį specializuotoje parduotuvėje arba užsisakykite internetu;
• Pavyzdžiui, norint nusipirkti konstruktorių, dabar labai populiarūs radijo komponentų rinkiniai, dėklai, kurie parduodami Kinijos svetainėse;
• Nepriklausomai surinkti visavertį nešiojamąjį įrenginį;
• Įdėkite tik priešdėlį ir zondą ir organizuokite ryšį su asmeniniu kompiuteriu.

Šios parinktys išvardytos mažėjančių įrangos sąnaudų tvarka. Paruošto osciloskopo pirkimas kainuos brangiausiai, nes jis jau yra pristatytas ir veikiantis su visomis reikiamomis funkcijomis ir nustatymais, o netinkamo veikimo atveju galite susisiekti su pardavimo centru.

Dizaineris įtraukia paprastą „pasidaryk pats“ osciloskopo grandinę, o kaina sumažinama mokant tik radijo komponentų kainą. Šioje kategorijoje taip pat būtina atskirti brangesnius ir paprastesnius modelius pagal konfigūraciją ir funkcionalumą.

Surinkti įrenginį pačiam pagal turimas schemas ir skirtinguose taškuose perkamus radijo komponentus ne visada gali būti pigiau nei įsigyti konstruktorių, todėl pirmiausia reikia įvertinti idėjos kainą, jos pagrįstumą.

Pigiausias būdas gauti osciloskopą – prie jo prilituoti tik priešdėlį. Ekranui naudokite kompiuterio monitorių, o gaunamų signalų fiksavimo ir transformavimo programas galima atsisiųsti iš įvairių šaltinių.

Osciloskopo gamintojas: modelis DSO138

Kinijos gamintojai visada garsėjo savo sugebėjimu profesionaliems poreikiams sukurti elektroniką, kurios funkcionalumas yra labai ribotas ir už nemažus pinigus.

Viena vertus, tokie įrenginiai negali visiškai profesionaliai patenkinti daugelio su radijo elektronika susijusio žmogaus poreikių, tačiau pradedantiesiems ir tokių „žaislų“ mėgėjams bus daugiau nei pakankamai.

Vienas iš populiariausių Kinijoje pagamintų modelių, tokių kaip osciloskopo dizaineris, yra DSO138. Visų pirma, šis prietaisas yra pigus, jame yra visos reikalingos dalys ir instrukcijos, todėl neturėtų kilti klausimų, kaip pasidaryti osciloskopą savo rankomis naudojant komplekte esančią dokumentaciją.

Prieš montuodami, turite susipažinti su pakuotės turiniu: lenta, ekranu, zondu, visais reikalingais radijo komponentais, surinkimo instrukcija ir grandinės schema.

Darbą palengvina atitinkami žymėjimai ant beveik visų detalių ir pati lenta, kuri tikrai paverčia procesą į vaikiško konstrukcinio komplekto surinkimą suaugusiojo. Diagramose ir instrukcijose visi reikalingi duomenys yra aiškiai matomi ir galite tai išsiaiškinti net nemokėdami užsienio kalbos.

Išvestis turėtų būti įrenginys, turintis šias charakteristikas:

• Įėjimo įtampa: DC 9V;
• Didžiausia įvesties įtampa: 50 Vpp (zondas 1:1)
• Srovės suvartojimas 120 mA;
• Signalo pralaidumas: 0-200KHz;
• Jautrumas: elektroninis poslinkis su vertikalaus reguliavimo galimybe 10 mV/div - 5V/Div (1 - 2 - 5);
• Diskretus dažnis: 1 Msps;
• Įėjimo varža: 1 MΩ;
• Laiko intervalas: 10us / Div - 50s / Div (1 - 2 - 5);
• Matavimo tikslumas: 12 bitų.

Žingsnis po žingsnio instrukcija, kaip surinkti DSO138 konstruktorių

Turėtumėte išsamiau apsvarstyti išsamias šio prekės ženklo osciloskopo gamybos instrukcijas, nes kiti modeliai surenkami taip pat.

Reikėtų pažymėti, kad šiame modelyje plokštė tiekiama su lituotu 32 bitų Cortex™ mikrovaldikliu M3 šerdyje. Jis veikia su dviem 12 bitų įvestimis, kurių charakteristika yra 1 μs, ir veikia maksimaliu dažnių diapazonu iki 72 MHz. Jei šis įrenginys jau sumontuotas, užduotis šiek tiek palengvina.

1 veiksmas. Patogiausia pradėti diegimą su smd komponentais. Dirbant su lituokliu ir lenta būtina atsižvelgti į taisykles: neperkaisti, laikyti ne ilgiau kaip 2 s, neuždaryti skirtingų dalių ir takelių kartu, naudoti litavimo pastą ir lituoklį.

Žingsnis 2. Kondensatorių, induktorių ir varžų litavimas: reikia įkišti nurodytą detalę į jai skirtą vietą ant plokštės, nupjauti perteklinį kojelės ilgį ir užlituoti ant plokštės. Svarbiausia nesupainioti kondensatorių poliškumo ir neuždaryti gretimų takelių lituokliu ar lituokliu.

Žingsnis 3. Montuojame likusias dalis: jungiklius ir jungtis, mygtukus, LED, kvarcą. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas diodų ir tranzistorių šonams. Kvarco struktūroje yra metalo, todėl reikia užtikrinti, kad jo nėra tiesioginis kontaktas jo paviršių su lentų takeliais arba pasirūpinkite dielektriniu pamušalu.

4 veiksmas. Prie ekrano plokštės prilituojamos 3 jungtys. Baigę manipuliacijas lituokliu, plokštę reikia nuplauti alkoholiu be pagalbinės priemonės- jokios vatos, diskų ar servetėlių.

5 veiksmas. Išdžiovinkite plokštę ir patikrinkite, kaip gerai atliktas litavimas. Prieš prijungdami skydą, prie plokštės turite prilituoti du džemperius. Tam pravers esamos nugraužtos dalių išvados.

6 veiksmas. Norėdami patikrinti veikimą, turite įjungti įrenginį tinkle, kurio srovė yra 200 mA ir 9 V įtampa.

Patikrinimą sudaro rodiklių paėmimas iš:

• Jungtis 9 V;
• Atskaitos taškas 3.3 V.

Jei visi parametrai atitinka reikiamas reikšmes, turite atjungti įrenginį nuo maitinimo šaltinio ir įdiegti JP4 trumpiklį.

7 veiksmas. Įkiškite ekraną į 3 galimas jungtis. Turite prijungti osciloskopo zondą prie įvesties, savo rankomis įjungti maitinimą.

Tinkamo įdiegimo ir surinkimo rezultatas bus jo numeris, programinės įrangos tipas, versija ir kūrėjo svetainė. Po kelių sekundžių bus galima stebėti sinusines bangas ir skalę išjungus zondą.

Kompiuterio priešdėlis

Surinkdami šį paprastą įrenginį, jums reikės minimalaus dalių skaičiaus, žinių ir įgūdžių. Grandinės schema yra labai paprasta, išskyrus tai, kad norint surinkti įrenginį, turėsite patys pasidaryti plokštę.

„Pasidaryk pats“ osciloskopo tvirtinimo išmatavimai bus maždaug tokie patys kaip degtukų dėžutės arba šiek tiek didesni, todėl geriausia naudoti tokio dydžio plastikinį indą arba akumuliatoriaus dėžutę.

Įdėję į jį surinktą įrenginį su paruoštais išėjimais, galite pradėti organizuoti darbą su kompiuterio monitoriumi. Norėdami tai padaryti, atsisiųskite Oscilloscope ir Soundcard Oscilloscope programas. Galite išbandyti jų darbą ir pasirinkti jums labiausiai patinkantį.

Prijungtas mikrofonas taip pat galės perduoti garso bangas į prijungtą generatorių, programa atspindės pokyčius. Toks priedėlis jungiamas prie mikrofono arba linijos įvesties ir nereikalauja jokių papildomų tvarkyklių.

„Pasidaryk pats“ osciloskopo nuotrauka

Yra toks nuostabus Kinijos kompanijos Instrustar USB osciloskopas, pažymėtas ISDS205A. Patrauklus pirmiausia dėl savo programinės įrangos, labai patogus ir funkcionalus USB osciloskopui ir, žinoma, net neblogomis charakteristikomis, turint omenyje osciloskopo kainą. „Aliexpress“ už visą rinkinį kainuoja apie 55 USD. Todėl, jei nesate tikri savo sugebėjimais pakartoti įrenginį, tikslingiau būtų įsigyti paruoštą įrenginį. Be to, kainų skirtumas nėra toks didelis. Apskritai visas šis įsipareigojimas kartojasi tik dėl sportinio intereso. Vienas iš skirtumų yra tas, kad autorinėje versijoje relė maitinama nuo + 5 V, kurie išeina iš keitiklio, taip apkraunant pastarąjį ir iškreipiant įtampą. Mūsų atveju relė bus maitinama atskiru stabilizatoriumi, o keitiklis taip pat bus kitoks. Žemiau yra Instrustar ISDS 205A schema (modifikuota).

Analoginėje dalyje nupieštas tik vienas kanalas, antras tas pats. Osciloskopas yra pagrįstas procesoriumi CY7C68013A, ir dviejų kanalų ADC lustas AD9288-40BRSZ. Procesorius visus gautus duomenis per USB perduoda į kompiuterį, todėl jo veikimas labai priklauso nuo kompiuterio našumo. Senesnėse mašinose greičiausiai šis osciloskopas neveiks tinkamai.

Surinkimo ypatybės

Spausdintinė plokštė yra pritvirtinta archyvo apačioje. Plokštėje, ant kurios dariau osciloskopą, yra nedidelė laidų klaida, todėl ji netinkamai valdo relę. Turėjau naudoti keitiklį (nuotraukoje matote, kad mikroschema yra su kaiščiais į viršų ir prilituota prie laidų).

Plokštė yra gana sudėtinga, dvipusė ir su metalizacija, todėl patariu gaminti relę, kuri naudojama TX-4.5 tipo įvesties dalyje. Paleidimo įtampa turi būti ne didesnė kaip 3,3 volto. AD8065 operaciniai stiprintuvai labai bijo perkaitimo ir statinio krūvio. Taip pat labai lengva susidurti su padirbtu. Todėl rekomenduoju juos lituoti gerai įžemintu lituokliu su temperatūros reguliavimu ir stengtis neperkaisti, lituoti vienu prisilietimu. Prieš sandarinant operacinį stiprintuvą, rekomenduoju pasidaryti DC-DC keitiklį ir jį lituoti.
Tai būtina norint stebėti OS veikimą. Sumontavę pirmąjį, tiekiame maitinimą ir valdome įtampą įėjime ir išėjime. Įprasto operatyvinio stiprintuvo įėjime ir išėjime turi būti 0 voltų. Na, o dabar apie patį DC – DC. Jis sudaro +5 ir -5 voltus nuo 5 voltų. Jo grandinė ir plokštė taip pat yra archyve. Ten sunkiausia sukti transą. Būtina stebėti apvijos poliškumą ir nieko nesupainioti.

Taip pat galite įsigyti paruoštą DC-DC, kuris šiek tiek padidina osciloskopo triukšmo lygį. Po surinkimo turite paleisti „Eeprom“ lustą. Norėdami tai padaryti, plokštėje įdiekite trumpiklį, per USB prijunkite prie kompiuterio, paleiskite programą Cypress Suite, eikite į EZ Console, paspauskite mygtuką LGeeprom, pasirinkite programinės įrangos failą iš archyvo (extension.iic) ir įkeliama programinė įranga. Daugiau informacijos apie programinę-aparatinę įrangą rasite. Korpusas taikomas standartiškai su žyma BIS-M1-BOX-100-01BL. Korpuso dydis - 100 * 78 * 27 mm. Idealiai tinka lentoms iš archyvo. Žemiau yra paties korpuso ir surinkimo proceso nuotrauka.