Arduino-osciloskop: zašto radi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Nekoliko godina unatrag dok sam se bavio elektronikom i proučavao osnovne principe. Otkrio sam da je opseg alat koji vam pomaže u gotovo svemu. Sad kad sam to shvatio, krenuo sam u učenje osnovnih principa rada opsega, nakon nekoliko mjeseci sam pomislio da je osciloskop primjenjiv na mikrokontroleru ako se stavim u točku učenja perspektivu. Zašto mikrokontroler, jer je imao sve potrebne stvari za njegovu izradu, poput ADC-a za prijem signala (ali bez kontrolnog prednjeg kraja), imao je GPIO portove koji su se mogli koristiti u mnoge svrhe. ima CPU iako krotak! (Mislio sam na arduino).

Počeo sam s istraživanjem arduino osciloskopa koji su bili dobri i vrlo dobri, ali želio bih jednostavniji kod koji se lako mijenja i razumije. Dok sam pretraživao, naišao sam na osnovu trenutnog koda na arduino forumima iz 'vaupell'. Počeo sam ga mijenjati i komentirati te čistiti stvari kako bi bile čitljivije. Originalni kod je iz Noriaki Mitsunaga.

Pa da vidimo kako postaviti hardver i softver i kako ih koristiti.

Još nisam počeo pisati objašnjenje koda na GitHub wiki. ako imate malo slobodnog vremena, pogledajte oko sebe.

! - Ovaj projekt ne detaljno opisuje način izrade osciloskopa, već vam pokazuje kako možete koristiti jednostavan mikrokontroler za oponašanje ponašanja osciloskopa u stvarnom svijetu kako biste razumjeli kako osciloskop radi.

Korak 1: Poznavanje vašeg hardvera

Cilj ovog projekta je pružiti uvid u rad opsega. Iz tog razloga odabrao sam najjednostavniju i najpopularniju hardversku platformu arduino. Kôd se može pokrenuti na arduino uno ili arduino mega, gdje je poželjno ovo drugo jer ima više slobodnih i pristupačnijih pinova kada je na njega instaliran zaslon.

Tako da ću u ovom projektu koristiti arduino mega (2560).

Sledeća komponenta je ekran. Ova postavka koristi arduino TFT 2,5 -inčni štit na dodir (ID upravljačkog programa je 0x9341). To daje mogućnost prikaza više kanala na ekranu koji se razlikuju jedan od drugog.

To je sve. Međutim, ovaj opseg je vrlo ograničen u svojim mogućnostima pa ga nemojte tjerati do ruba. Neke specifične stvari o kojima treba brinuti su:

arduino ADC ne može dobro podnijeti napone iznad 5 volti, niti može dobro podnijeti napone ispod 0 volti. Zašto, jer je tako dizajnirano.

prikupljanje podataka iz više kanala istovremeno smanjuje efektivnu brzinu uzorkovanja jednog kanala jer se uzorci uzimaju alternativno iz više kanala.

brzina uzorkovanja je vrlo niska (za akviziciju jednog kanala može ići do 10kSps, ali sa dva kanala pada na 5kSps/kanal). To se može ublažiti postavljanjem referentne frekvencije ADC -a (postavljanjem prescalara) na nižu vrijednost. Međutim, ovo ima svoje probleme s lošom razlučivošću.

Takođe ne zaboravite da računar prenosi kôd na arduino.

Korak 2: Postavljanje

Postavljanje je vrlo jednostavno;

Pričvrstite štitnik zaslona na Arduino Mega tako da se pinovi za napajanje na obje ploče poravnaju.

povežite ploču s računarom pomoću USB kabela.

Otvorite arduino IDE i dodajte knjižnicu TFT ekrana SPFD5408 (0x9341), ako već nije prisutna.

Sada prenesite datoteku koda s githuba na Arduino.

GitHub - Arduino -osciloskop

Evo ga!. Sa kodom možete petljati postavljanjem kanala 8 (ch0) i 15 (ch1) UKLJUČENO ili ISKLJUČENO u odjeljku za postavljanje kodnog kanala. Varijablu rate možete promijeniti u vrijednost iz niza stopa kako biste postavili vrijeme/podjelu opsega. Tip okidača možete postaviti na automatski ili pojedinačni u okidaču koda.

Sljedeći korak prikazuje ADXL335 troosni akcelerometar koji napaja i čita Arduino-osciloskop, kao što se vidi u prvom videu.

Korak 3: Primjer - ADXL335 Očitavanje akcelerometra

Uključite modul akcelerometra iz 5V DC i GND arduino ploče krajnje desno gore i dolje. Sada spojite x-out pin modula adxl335 na pin A8 arduino ploče kao što se može vidjeti na slikama. ako je osa x akcelerometra usmjerena prema dolje, linija podataka na ekranu opsega bit će pomaknuta od nule jer će adxl modul očitavati ubrzanje zbog gravitacije. pokušajte ga protresti u smjeru x kako je označeno na adxl ploči, šiljci će se pojaviti na ekranu.

Da biste saznali više o opsegu i njegovom funkcioniranju, posjetite GitHub Wiki

Korak 4: Doprinesite?

Ako želite doprinijeti wiki dokumentaciji, dobrodošli ste. Osciloskop je fantastičan dio opreme i mislim da je to dobar STEM alat !.

Trenutno radim na malom prednjem dijelu s lažnom PGA i kontrolom pomaka i dodao bih kontrolu za vrijeme/div i možda čitanje niskonaponskih AC signala.