نحوه راه اندازی گوشی های هوشمند و رایانه های شخصی پرتال اطلاعاتی
  • خانه
  • ویندوز 8
  • نمایشگر اسیلوسکوپ از گوشی هوشمند. اسیلوسکوپ بی سیم از گوشی هوشمند

نمایشگر اسیلوسکوپ از گوشی هوشمند. اسیلوسکوپ بی سیم از گوشی هوشمند

این مقاله یک ست‌اپ باکس برای تلفن همراه زیمنس را توضیح می‌دهد که به شما امکان می‌دهد روی صفحه نمایش آن یک اسیلوگرام از سیگنال اعمال شده به ورودی ست‌تاپ باکس را با رعایت مقیاس در امتداد محورهای زمان و ولتاژ مشاهده کنید. سایر تلفن های همراهی که دارای پورت سریال هستند و از نسخه جاوا MIDP 2.0 پشتیبانی می کنند می توانند به روشی مشابه استفاده شوند.

تلفن همراه در زندگی روزمره به یک کالای آشنا تبدیل شده است و بسیاری گمان نمی‌کنند که این یک کامپیوتر نسبتاً قدرتمند (سرعت ساعت پردازنده برخی از تلفن‌ها بیش از 100 مگاهرتز است) با صفحه‌نمایش رنگی، صفحه کلید و قابلیت‌های صدای خوب است. بسیاری از گوشی ها مجهز به پورت سریال هستند که با پشتیبانی از جاوا (پلتفرم J2ME) و MIDP 2.O به صورت برنامه نویسی از برنامه های جاوا (midlets) قابل دسترسی هستند. از طریق این پورت می‌توانید با دستگاه‌های خارجی مختلف تعامل داشته باشید و به طور قابل توجهی مجموعه عملکردهای استاندارد تلفن همراه را گسترش دهید. در میان محصولات زیمنس، مشخصات MIDP 2.0 توسط تلفن های همراه سری 65، 75 (به عنوان مثال M65، S75) پشتیبانی می شود.

ست تاپ باکس پیشنهادی یک تلفن همراه را به نوعی اسیلوسکوپ با امپدانس ورودی 1 MOhm، سرعت اسکن 0.001... 1 s/div و حساسیت 0.5...50 V/div تبدیل می کند. مقدار متوسط ​​سیگنال ورودی (جزء ثابت آن) به صورت دیجیتال نمایش داده می شود

ست تاپ باکس که نمودار آن در شکل نشان داده شده است توسط یک میکروکنترلر PIC16F688 (DD2) کنترل می شود که شامل بلوک های کنترلر ADC و پورت سریال است. متأسفانه، ADC داخلی بسیار کند است، اما برای یک اسیلوسکوپ با فرکانس پایین، سرعت آن (حداکثر فرکانس نمونه برداری ده ها کیلوهرتز است) کاملاً کافی است.

برخلاف سطوح سیگنال پذیرفته شده در استاندارد RS232، پورت سریال تلفن همراه با سطوح معمول تراشه های منطقی مشخص می شود: log. 0 - حدود 0 ولت، ورود. 1 - حداقل 3.6 ولت. این امر جفت کردن تلفن با MK را ساده می کند و به شما امکان می دهد مستقیماً آنها را متصل کنید. نرخ تبادل اطلاعات 9600 Baud انتخاب شده است. با ارزش بالاتر، برخی از مدل ها و کپی های تلفن به طور ناپایدار کار می کنند. LED HL1 هنگام انتقال بسته از میکروکنترلر به تلفن روشن می شود.

ست تاپ باکس برق را از گوشی دریافت می کند. از آنجایی که پایه های 5-7 کانکتور XS1 متصل به کانکتور سیستم تلفن به یک سیم مشترک متصل می شوند، کنترل کننده تلفن معتقد است که کابل داده DCA-500 به آن متصل است و 3.6 ولت را از باتری خود به پایه 1 این کانکتور می رساند. . ولتاژ منفی برای تغذیه آپ امپ ست تاپ باکس با استفاده از مبدل قطبیت DA3 به دست می آید. تثبیت کننده ولتاژ موازی DA1 و op-amp DA2.2 که مطابق مدار تکرار کننده متصل شده اند، منبع ولتاژ مرجع 2.5 ولت را فراهم می کند.

یک تضعیف کننده الکترونیکی روی مالتی پلکسر DD1 و op-amp DA2.1 مونتاژ شده است که به شما امکان می دهد حساسیت دستگاه را بسته به کدی که MK در ورودی های آدرس مالتی پلکسر تنظیم می کند (پین های 9 و 10 DD1) تغییر دهید. . مالتی پلکسر مقاومت های R1-R3 را در مدار بازخورد op-amp سوئیچ می کند که مقاومت آن باید دقیقاً مطابق با آنچه در نمودار نشان داده شده باشد. با کد 00 در ورودی های آدرس مالتی پلکسر، سیگنال ارائه شده به کانکتور XW1 بدون تغییر به خروجی op-amp DA2.1 منتقل می شود. برای سایر مقادیر کد، سیگنال ورودی با ضریب 10، 100 یا 1000 ضعیف می شود. آخرین مقدار به دلیل مقاومت الکتریکی ناکافی مقاومت R4 و خازن C1 استفاده نمی شود. دیودهای VD1-VD4 ولتاژ پایه 13 مالتی پلکسر را به 1.2 ولت (مقدار مطلق) محدود می کنند. آبشار در آپمپ DA2.3 سطح سیگنال هایی را که به ورودی AN1 MC می رسند تغییر می دهد تا وسط مقیاس ADC مطابق با ولتاژ صفر در کانکتور XW1 باشد.

نمودار تصحیح شد:



عملکرد اسیلوسکوپ توسط یک Midlet (برنامه ای در جاوا) کنترل می شود که در قالب یک فایل jar در تلفن همراه دانلود می شود. این Midlet وظیفه کنترل حالت عملکرد، تغییر مقیاس در امتداد محورهای زمان و ولتاژ و نمایش اطلاعاتی که از جعبه تنظیم می‌رسد را بر عهده دارد. ست تاپ باکس با ارسال بایت های کنترلی به آن کنترل می شود. سه بیت کم اهمیت بایت حاوی کدی است که فرکانس ماشه ADC را مشخص می کند و دو بیت مهم حاوی موقعیت تضعیف کننده الکترونیکی هستند. ارقام باقی مانده استفاده نمی شود. اگر یک بایت کنترلی برابر با صفر دریافت شود، ست تاپ باکس در حالت بیکار عمل می کند، بدون اینکه اطلاعات را به تلفن ارسال کند.

کار با پورت سریال در J2ME از طریق رابط CommConnection سازماندهی شده است و خود پورت COM0 نام دارد. قبل از ارسال و دریافت اطلاعات، باید با استفاده از روش Connection.open یک اتصال برقرار کنید. برای جلوگیری از مسدود شدن برنامه در حین تبادل اطلاعات، کلیه عملیات خواندن از و نوشتن به پورت در یک موضوع جداگانه قرار می گیرد گوشی های موتورولا J2ME" -.

MK جعبه تنظیم، با دریافت بایت کنترل، حالت کار مشخص شده تضعیف کننده الکترونیکی را تنظیم می کند و سپس ADC را در یک فرکانس مشخص شروع می کند و نتایج عملکرد آن را در بافر داخلی می نویسد کامل، MK ADC را متوقف می کند و بایت همگام سازی را به تلفن همراه و به دنبال آن محتویات بافر ارسال می کند. با دریافت این اطلاعات، گوشی آن را به صورت منحنی بر روی صفحه نمایش می دهد، مقدار متوسط ​​ولتاژ را محاسبه و نمایش می دهد.

اگر اسیلوسکوپ در حالت مقیاس خودکار ولتاژ کار کند (حرف A روی صفحه نمایش داده می شود)، اگر مقدار متوسط ​​ولتاژ نزدیک به صفر یا حداکثر مجاز باشد، تلفن بایت کنترلی با تغییر کد موقعیت تضعیف کننده تولید می کند. در جهت مناسب اما این بر چرخه اندازه گیری بعدی تأثیر می گذارد.

اسیلوسکوپ با استفاده از جوی استیک تلفن همراه کنترل می شود: حرکت دادن آن به صورت عمودی و افقی باعث تغییر مقیاس اسیلوسکوپ در امتداد محور مربوطه می شود. فعال کردن انتخاب مقیاس خودکار و خروج از برنامه از طریق منو انجام می شود.

برنامه تلفن همراه به عنوان یک برنامه معمولی جاوا در آن نصب شده است. کافی است فایل های osc.jar (برنامه کامپایل شده) و osc.jad (توضیحات آن) را در دایرکتوری java/osc ایجاد شده در حافظه گوشی کپی کنید. این کار با استفاده از نرم افزار مخصوص همراه گوشی انجام می شود. پس از راه‌اندازی برنامه، تلفن درباره اجازه دسترسی به درگاه تلفن همراه و لوازم جانبی سؤالاتی می‌پرسد. شما باید به هر دو پاسخ مثبت دهید.

ضمیمه با نصب سطحی روی تخته نان ساخته شده بود. رابط XS1 مخصوص اتصال به تلفن همراه است. هدست ها و شارژرها مجهز به چنین کانکتورهایی هستند. کانکتور ورودی XW1 - CP-50-73F یا سری BNC وارداتی.

به جای تراشه TL431، می توانید از KR142EN19 و به جای K561KP2 - CD4052 استفاده کنید. اپ امپ AD8054 جایگزین هر آمپ چهارگانه با جریان پایین دیگر مانند MC3403 خواهد شد.

قبل از شروع کار با اسیلوسکوپ، لازم است به یک مقدار متوسط ​​ولتاژ صفر که روی صفحه گوشی نمایش داده می شود، با ورودی ست تاپ باکس با استفاده از مقاومت پیرایش R11 کوتاه شود.

Firmware برای MK و برنامه برای گوشی - دانلود

عکس از کاربر andrej_m:









در مورد مهر و موم: سریع و برای قطعاتی که داشتم انجام دادم. دیود 1N4148; R1، R2، R3 - دو به صورت موازی؛ DA2-LM324.

تمبر بدون اصلاحات (اصلاحات در نمودار بالا با رنگ قرمز مشخص شده اند، باید آنها را در مهر و موم انجام دهید)

اسیلوسکوپ یک دستگاه قابل حمل است که برای آزمایش ریز مدارها طراحی شده است. علاوه بر این، بسیاری از مدل ها برای کنترل صنعتی مناسب هستند و می توانند برای اندازه گیری های مختلف استفاده شوند. بدون دیود زنر که عنصر اصلی آن است نمی توانید با دستان خود اسیلوسکوپ بسازید. این قطعه در دستگاه هایی با قدرت های متفاوت نصب می شود.

علاوه بر این، بسته به تغییر، دستگاه ها ممکن است شامل خازن، مقاومت و دیود باشند. پارامترهای اصلی مدل شامل تعداد کانال می باشد. بسته به این شاخص، حداکثر پهنای باند تغییر می کند. همچنین، هنگام مونتاژ یک اسیلوسکوپ، باید میزان نمونه برداری و عمق حافظه را در نظر بگیرید. به منظور تجزیه و تحلیل داده های دریافتی، دستگاه به رایانه شخصی متصل می شود.

مدار یک اسیلوسکوپ ساده

مدار یک اسیلوسکوپ ساده شامل یک دیود زنر 5 ولتی است. برای افزایش دامنه نوسانات از خازن استفاده می شود. می توانید با دستان خود از هر هادی یک پروب برای اسیلوسکوپ بسازید. در این حالت پورت به صورت جداگانه در فروشگاه انتخاب می شود. مقاومت های گروه اول باید حداقل مقاومت در مدار 2 اهم را تحمل کنند. در این صورت عناصر گروه دوم باید قدرتمندتر باشند. همچنین لازم به ذکر است که دیودهایی در مدار وجود دارد. در برخی موارد پل ها را تشکیل می دهند.

مدل تک کاناله

شما می توانید یک اسیلوسکوپ دیجیتال تک کاناله را فقط با استفاده از دیود زنر 5 ولتی بسازید. این به این دلیل است که افزایش حداکثر ولتاژ در مدار منجر به افزایش فرکانس نمونه برداری می شود. در نتیجه مقاومت های دستگاه از کار می افتند. خازن های سیستم فقط از نوع خازنی انتخاب می شوند.

حداقل مقاومت مقاومت باید 4 اهم باشد. اگر عناصر گروه دوم را در نظر بگیریم، پارامتر انتقال در این مورد باید 10 هرتز باشد. به منظور افزایش آن به سطح مطلوب از انواع رگلاتورها استفاده می شود. برخی از کارشناسان استفاده از مقاومت های متعامد را برای اسیلوسکوپ های تک کانال توصیه می کنند.

در این مورد باید توجه داشت که نرخ نمونه برداری را خیلی سریع بالا می برند. با این حال، در چنین شرایطی هنوز جنبه های منفی وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد. اول از همه، مهم است که به تحریک شدید ارتعاشات توجه کنید. در نتیجه عدم تقارن سیگنال افزایش می یابد. علاوه بر این، مشکلاتی در حساسیت دستگاه وجود دارد. در نهایت، دقت خوانش ها ممکن است بهترین نباشد.

دستگاه های دو کاناله

ساخت یک اسیلوسکوپ دو کاناله با دستان خود (نمودار زیر نشان داده شده است) بسیار دشوار است. اول از همه، لازم به ذکر است که دیودهای زنر در این مورد برای هر دو ولتاژ 5 و 10 ولت مناسب هستند. در این مورد، خازن های سیستم باید فقط از نوع بسته استفاده شوند.

به همین دلیل، پهنای باند دستگاه می تواند تا 9 هرتز افزایش یابد. مقاومت های مدل معمولاً از نوع متعامد استفاده می شوند. در این صورت، فرآیند انتقال سیگنال را تثبیت می کنند. برای انجام توابع اضافه، میکرو مدارها عمدتا از سری MMK20 انتخاب می شوند. می توانید با دستان خود از یک مدولاتور معمولی یک تقسیم کننده برای اسیلوسکوپ بسازید. به خصوص سخت نیست.

تغییرات چند کاناله

برای مونتاژ یک اسیلوسکوپ USB با دستان خود (نمودار زیر نشان داده شده است)، به یک دیود زنر نسبتاً قدرتمند نیاز دارید. مشکل در این مورد افزایش توان عملیاتی مدار است. در برخی شرایط، عملکرد مقاومت ها ممکن است به دلیل تغییر در فرکانس محدود کننده مختل شود. برای حل این مشکل، بسیاری از تقسیم کننده های کمکی استفاده می کنند. این دستگاه ها کمک زیادی به افزایش حد آستانه ولتاژ می کنند.

می توانید با استفاده از مدولاتور یک تقسیم کننده بسازید. خازن های موجود در سیستم باید فقط در نزدیکی دیود زنر نصب شوند. برای افزایش پهنای باند از مقاومت های آنالوگ استفاده می شود. پارامتر مقاومت منفی به طور متوسط ​​حدود 3 اهم در نوسان است. محدوده مسدود کردن فقط به قدرت دیود زنر بستگی دارد. اگر هنگام روشن شدن دستگاه فرکانس محدود کننده به شدت کاهش یابد، خازن ها باید با خازن های قوی تر جایگزین شوند. در این مورد، برخی از کارشناسان نصب پل های دیودی را توصیه می کنند. با این حال، درک این نکته مهم است که حساسیت سیستم در این شرایط به طور قابل توجهی بدتر می شود.

علاوه بر این، لازم است یک پروب برای دستگاه ساخته شود. برای اطمینان از عدم تضاد اسیلوسکوپ با رایانه شخصی، بهتر است از یک ریز مدار نوع MMP20 استفاده کنید. شما می توانید یک پروب از هر هادی بسازید. در نهایت، یک فرد فقط باید یک پورت برای او بخرد. سپس با استفاده از آهن لحیم کاری می توان عناصر فوق را به هم متصل کرد.

مونتاژ یک دستگاه 5 ولت

در ولتاژ 5 ولت، یک ضمیمه اسیلوسکوپ که خودتان انجام دهید فقط با استفاده از یک ریزمدار از نوع MMP20 ساخته می شود. هم برای مقاومت های معمولی و هم برای مقاومت های قدرتمند مناسب است. حداکثر مقاومت در مدار باید 7 اهم باشد. در این حالت، پهنای باند به سرعت انتقال سیگنال بستگی دارد. تقسیم کننده ها برای دستگاه ها در انواع مختلفی قابل استفاده هستند. امروزه آنالوگ های استاتیک رایج تر در نظر گرفته می شوند. پهنای باند در این شرایط حدود 5 هرتز خواهد بود. برای افزایش آن باید از تترود استفاده کرد.

آنها در فروشگاه بر اساس پارامتر فرکانس محدود کننده انتخاب می شوند. برای افزایش دامنه ولتاژ معکوس، بسیاری از کارشناسان توصیه می کنند که فقط مقاومت های خود تنظیم شونده را نصب کنید. در این صورت سرعت انتقال سیگنال بسیار بالا خواهد بود. در پایان کار، شما باید یک پروب برای اتصال مدار به یک کامپیوتر شخصی بسازید.

اسیلوسکوپ 10 ولت

یک اسیلوسکوپ با دست خود با دیود زنر و همچنین مقاومت های بسته ساخته شده است. اگر پارامترهای دستگاه را در نظر بگیریم، نشانگر حساسیت عمودی باید در سطح 2 میلی ولت باشد. علاوه بر این، پهنای باند باید محاسبه شود. برای انجام این کار، ظرفیت خازن ها گرفته شده و با حداکثر مقاومت سیستم همبستگی دارد. مقاومت های دستگاه از نوع میدانی مناسب ترین هستند. برای به حداقل رساندن فرکانس نمونه برداری، بسیاری از کارشناسان توصیه می کنند که فقط از دیودهای 2 ولتی استفاده کنید. برای اینکه عملکرد ردیابی به سرعت انجام شود، ریز مدارها مانند MMP20 نصب می شوند.

اگر حالت های ذخیره سازی و پخش برنامه ریزی می کنید، باید از نوع دیگری استفاده کنید. اندازه گیری مکان نما در این مورد در دسترس نخواهد بود. مشکل اصلی این اسیلوسکوپ ها را می توان افت شدید فرکانس محدود کننده در نظر گرفت. این معمولاً به دلیل گسترش سریع داده ها است. مشکل فقط با استفاده از یک تقسیم کننده با کیفیت بالا قابل حل است. در همان زمان، بسیاری نیز به دیود زنر متکی هستند. می توانید با استفاده از یک مدولاتور معمولی یک تقسیم کننده بسازید.

چگونه یک مدل 15 ولت بسازیم؟

شما می توانید یک اسیلوسکوپ را خودتان با استفاده از مقاومت های خطی مونتاژ کنید. آنها می توانند حداکثر مقاومت 5 میلی متر را تحمل کنند. به همین دلیل فشار زیادی به دیود زنر وارد نمی شود. علاوه بر این، هنگام انتخاب خازن برای دستگاه باید دقت شود. برای این منظور، اندازه گیری ولتاژ آستانه ضروری است. کارشناسان برای این کار از تستر استفاده می کنند.

اگر از مقاومت های تنظیم کننده برای اسیلوسکوپ استفاده می کنید، ممکن است با افزایش حساسیت عمودی روبرو شوید. بنابراین، داده های به دست آمده در اثر آزمایش ممکن است نادرست باشد. با توجه به تمام موارد فوق، استفاده از آنالوگ های خطی ضروری است. علاوه بر این، باید مراقب نصب پورت باشد که از طریق یک پروب به میکرو مدار متصل می شود. در این حالت نصب دیویدر از طریق گذرگاه به مصلحت تر است. برای جلوگیری از زیاد بودن دامنه نوسان، بسیاری از دیودهای خلاء استفاده می کنند.

استفاده از مقاومت های سری PPR1

ساخت یک اسیلوسکوپ USB با دستان خود با استفاده از این مقاومت ها کار آسانی نیست. در این حالت قبل از هر چیز لازم است ظرفیت خازن ها ارزیابی شود. برای اطمینان از اینکه حداکثر ولتاژ از 3 ولت تجاوز نمی کند، مهم است که از دو دیود بیشتر استفاده نکنید. علاوه بر این، باید پارامتر فرکانس اسمی را به خاطر بسپارید. به طور متوسط ​​این رقم 3 هرتز است. مقاومت های متعامد به طور منحصر به فردی برای چنین اسیلوسکوپی مناسب نیستند. تغییرات ساخت و ساز فقط با استفاده از تقسیم کننده انجام می شود. در پایان کار، باید مستقیماً پورت را نصب کنید.

مدل های دارای مقاومت PPR3

شما می توانید یک اسیلوسکوپ USB را با دستان خود فقط با استفاده از خازن های شبکه بسازید. ویژگی آنها این است که سطح مقاومت منفی در مدار می تواند به 4 اهم برسد. طیف گسترده ای از ریز مدارها برای چنین اسیلوسکوپ هایی مناسب هستند. اگر نسخه استاندارد از نوع MMP20 را در نظر بگیریم، لازم است حداقل سه خازن در سیستم ارائه شود.

علاوه بر این، توجه به چگالی دیودها مهم است. در برخی موارد، این روی پهنای باند تأثیر می گذارد. برای تثبیت فرآیند تقسیم، کارشناسان توصیه می کنند قبل از روشن کردن دستگاه، رسانایی مقاومت ها را به دقت بررسی کنید. در نهایت، رگولاتور مستقیماً به سیستم متصل است.

دستگاه هایی با سرکوب لرزش

اسیلوسکوپ‌های دارای واحد سرکوب نوسان این روزها به ندرت استفاده می‌شوند. آنها برای آزمایش وسایل الکتریکی مناسب ترین هستند. علاوه بر این، حساسیت بالای عمودی آنها باید مورد توجه قرار گیرد. در این حالت، پارامتر فرکانس حد در مدار نباید از 4 هرتز تجاوز کند. به همین دلیل دیود زنر در حین کار به طور قابل توجهی گرم نمی شود.

شما می توانید با استفاده از یک ریز مدار از نوع شبکه ای یک اسیلوسکوپ بسازید. در این مورد، لازم است در همان ابتدا در مورد انواع دیودها تصمیم گیری شود. بسیاری در این شرایط فقط از انواع آنالوگ استفاده می کنند. با این حال، در این مورد، سرعت انتقال سیگنال ممکن است به طور قابل توجهی کاهش یابد.

فن آوری ها ثابت نمی مانند و همگام شدن با آنها همیشه آسان نیست. محصولات جدیدی وجود دارد که می خواهم با جزئیات بیشتر آنها را درک کنم. این امر به ویژه در مورد ابزارهای مختلفی صادق است که به شما امکان می دهند تقریباً هر دستگاه ساده ای را مرحله به مرحله جمع آوری کنید. اکنون آنها شامل بردهای آردوینو با کلون‌هایشان، رایانه‌های ریزپردازنده چینی و راه‌حل‌های آماده همراه با نرم‌افزار هستند.

با این حال، برای کار با طیف وسیعی از محصولات جدید جالب ذکر شده در بالا، و همچنین برای تعمیر تجهیزات دیجیتال، یک ابزار گران قیمت و با دقت بالا مورد نیاز است. در میان چنین تجهیزاتی یک اسیلوسکوپ است که به شما امکان می دهد قرائت فرکانس را بخوانید و تشخیص را انجام دهید. اغلب هزینه آن بسیار بالا است و آزمایشگران تازه کار نمی توانند چنین خرید گران قیمتی را بپردازند. اینجاست که راه حلی به کمک می آید که تقریباً بلافاصله پس از ظهور تبلت ها در سیستم اندروید در بسیاری از انجمن های رادیویی آماتور ظاهر شد. ماهیت آن ساخت یک اسیلوسکوپ از تبلت با حداقل هزینه، بدون ایجاد هیچ گونه تغییر یا اصلاحی در ابزار شما و همچنین از بین بردن خطر آسیب است.

اسیلوسکوپ چیست؟

اسیلوسکوپ به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری و نظارت بر نوسانات فرکانس در یک شبکه الکتریکی، از اواسط قرن گذشته شناخته شده است. تمامی آزمایشگاه‌های آموزشی و حرفه‌ای مجهز به این دستگاه‌ها هستند، زیرا تنها با کمک آن می‌توان برخی از خرابی‌ها را تشخیص داد و یا تجهیزات را تنظیم کرد. این می تواند اطلاعات را هم روی صفحه نمایش و هم روی نوار کاغذی نمایش دهد. خوانش ها به شما امکان می دهد شکل سیگنال را ببینید، فرکانس و شدت آن را محاسبه کنید و در نتیجه منبع ظاهر آن را تعیین کنید. اسیلوسکوپ های مدرن به شما امکان می دهند نمودارهای فرکانس رنگی سه بعدی را ترسیم کنید. امروز ما بر روی یک نسخه ساده از یک اسیلوسکوپ دو کاناله استاندارد تمرکز می کنیم و آن را با استفاده از یک پیوست به تلفن هوشمند یا تبلت و نرم افزار مربوطه پیاده سازی می کنیم.

ساده ترین راه برای ایجاد یک اسیلوسکوپ جیبی

اگر فرکانس اندازه گیری شده در محدوده فرکانس های قابل شنیدن برای گوش انسان باشد و سطح سیگنال از سطح میکروفون استاندارد تجاوز نکند، می توانید بدون ماژول های اضافی یک اسیلوسکوپ را از تبلت اندرویدی با دست خود جمع کنید. برای این کار کافی است هر هدستی که باید دارای میکروفون باشد را جدا کنید. اگر هدست مناسب ندارید، باید یک فیش صوتی 3.5 میلی متری با چهار پایه بخرید. قبل از لحیم کاری پروب ها، پین اوت کانکتور ابزار خود را بررسی کنید، زیرا دو نوع وجود دارد. پروب ها باید به پین ​​های مربوط به اتصال میکروفون دستگاه شما متصل شوند.

در مرحله بعد، باید نرم افزاری را از Market دانلود کنید که بتواند فرکانس ورودی میکروفون را اندازه گیری کند و بر اساس سیگنال دریافتی، نموداری رسم کند. چنین گزینه هایی بسیار زیاد است. بنابراین، در صورت تمایل، گزینه های زیادی برای انتخاب وجود دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، این تبلت نیازی به طراحی مجدد نداشت. اسیلوسکوپ بلافاصله پس از کالیبره کردن برنامه آماده خواهد شد.

مزایا و معایب طرح فوق

از مزایای این راه حل قطعا می توان به سادگی و هزینه کم مونتاژ اشاره کرد. یک هدست قدیمی یا یک کانکتور جدید عملاً هیچ هزینه ای ندارد و فقط چند دقیقه طول می کشد.

اما این طرح دارای تعدادی معایب قابل توجه است که عبارتند از:

  • محدوده کوچکی از فرکانس های اندازه گیری شده (بسته به کیفیت مسیر صوتی ابزار، از 30 هرتز تا 15 کیلوهرتز متغیر است).
  • عدم محافظت از تبلت یا تلفن هوشمند خود (اگر به طور تصادفی پروب ها را به مناطقی از مدار با ولتاژ بالا وصل کنید، در بهترین حالت می توانید ریزمدار مسئول پردازش سیگنال صوتی را در ابزار خود بسوزانید و در بدترین حالت، تلفن هوشمند خود را به طور کامل غیرفعال کنید. یا تبلت).
  • در دستگاه های بسیار ارزان، خطای قابل توجهی در اندازه گیری سیگنال وجود دارد که به 10-15 درصد می رسد. برای تنظیم دقیق تجهیزات، چنین رقمی غیرقابل قبول است.

اجرای حفاظت، محافظ سیگنال و کاهش خطا

به منظور محافظت نسبی از دستگاه خود در برابر خرابی احتمالی و همچنین تثبیت سیگنال و گسترش دامنه ولتاژهای ورودی، می توانید از یک مدار اسیلوسکوپ ساده برای تبلت استفاده کنید که برای مدت طولانی با موفقیت برای مونتاژ دستگاه ها استفاده می شود. کامپیوتر. از قطعات ارزان قیمت از جمله دیودهای زنر KS119A و دو مقاومت 10 و 100 کیلو اهم استفاده می کند. دیودهای زنر و مقاومت اول به صورت موازی به هم متصل می شوند و مقاومت دوم قدرتمندتر در ورودی مدار استفاده می شود تا حداکثر محدوده ولتاژ ممکن را گسترش دهد. در نتیجه مقدار زیادی نویز از بین می رود و ولتاژ به 12 ولت افزایش می یابد.

البته باید در نظر داشت که اسیلوسکوپ تبلت در درجه اول با پالس های صدا کار می کند. بنابراین، ارزش مراقبت از محافظت با کیفیت بالا از خود مدار و پروب ها را دارد. در صورت تمایل، دستورالعمل های دقیق برای مونتاژ این مدار را می توان در یکی از انجمن های موضوعی یافت.

نرم افزار

برای کار با چنین مداری به برنامه ای نیاز دارید که بتواند نمودارها را بر اساس سیگنال صوتی دریافتی ترسیم کند. یافتن آن در بازار کار دشواری نیست؛ گزینه های زیادی وجود دارد. تقریباً همه آنها نیاز به کالیبراسیون اضافی دارند، بنابراین می توانید به بالاترین دقت ممکن دست پیدا کنید و یک اسیلوسکوپ حرفه ای از تبلت بسازید. در غیر این صورت، این برنامه ها اساساً همان کار را انجام می دهند، بنابراین انتخاب نهایی به عملکرد مورد نیاز و سهولت استفاده بستگی دارد.

ستاپ باکس خانگی با ماژول بلوتوث

اگر محدوده فرکانس وسیع تری مورد نیاز باشد، گزینه فوق کار نخواهد کرد. در اینجا یک گزینه جدید به نجات می رسد - یک ابزار جداگانه، که یک جعبه تنظیم با یک مبدل آنالوگ به دیجیتال است که انتقال سیگنال را به شکل دیجیتال فراهم می کند. در این حالت دیگر از مسیر صوتی گوشی هوشمند یا تبلت استفاده نمی شود و این بدان معناست که می توان به دقت اندازه گیری بالاتری دست یافت. در واقع در این مرحله آنها فقط یک نمایشگر قابل حمل هستند و تمام اطلاعات توسط یک دستگاه جداگانه جمع آوری می شود.

شما می توانید یک اسیلوسکوپ را از یک تبلت اندرویدی با یک ماژول بی سیم مونتاژ کنید. نمونه ای در شبکه وجود دارد که در آن دستگاه مشابهی در سال 2010 با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال دو کاناله مبتنی بر میکروکنترلر PIC33FJ16GS504 پیاده سازی شد و ماژول بلوتوث LMX9838 به عنوان فرستنده سیگنال عمل کرد. معلوم شد که این دستگاه کاملاً کاربردی است، اما مونتاژ آن دشوار است، بنابراین ساخت آن برای مبتدیان غیرممکن خواهد بود. اما، در صورت تمایل، یافتن پروژه مشابه در همان انجمن های رادیویی آماتور مشکلی نیست.

ستاپ باکس های آماده با بلوتوث

مهندسان خواب نیستند و علاوه بر صنایع دستی، ست تاپ باکس های بیشتری در فروشگاه ها ظاهر می شوند که عملکرد اسیلوسکوپ را انجام می دهند و سیگنال را از طریق کانال بلوتوث به تلفن هوشمند یا تبلت منتقل می کنند. اسیلوسکوپ متصل به تبلت، متصل از طریق بلوتوث، اغلب دارای ویژگی های اصلی زیر است:

  • محدودیت فرکانس اندازه گیری شده: 1 مگاهرتز.
  • ولتاژ پروب: تا 10 ولت.
  • برد: حدود 10 متر

این ویژگی‌ها برای استفاده روزمره کاملاً کافی هستند، و با این حال در فعالیت‌های حرفه‌ای، گاهی اوقات مواردی پیش می‌آید که این محدوده به شدت وجود ندارد، و پیاده‌سازی یک بزرگتر با پروتکل بلوتوث کند غیرواقعی است. در این شرایط چه راهی می تواند وجود داشته باشد؟

اسیلوسکوپ های ست تاپ با انتقال داده از طریق Wi-Fi

این گزینه انتقال داده به طور قابل توجهی قابلیت های دستگاه اندازه گیری را گسترش می دهد. اکنون بازار اسیلوسکوپ ها با این نوع تبادل اطلاعات بین ست تاپ باکس و تبلت به دلیل تقاضای آن در حال افزایش است. چنین اسیلوسکوپ‌هایی عملاً از اسیلوسکوپ‌های حرفه‌ای پایین‌تر نیستند، زیرا بدون تأخیر اطلاعات اندازه‌گیری شده را به تبلت منتقل می‌کنند، که بلافاصله آن را در قالب یک نمودار روی صفحه نمایش می‌دهد.

کنترل از طریق منوهای ساده و بصری انجام می شود که تنظیمات دستگاه های آزمایشگاهی معمولی را کپی می کند. علاوه بر این، چنین تجهیزاتی به شما امکان می دهد هر چیزی را که روی صفحه اتفاق می افتد ضبط یا پخش کنید، که در صورت نیاز به مشاوره از یک تکنسین با تجربه تر واقع در مکان دیگری می تواند کمکی ضروری باشد.

ویژگی های یک اسیلوسکوپ برای ست تاپ باکس با اتصال Wi-Fi نسبت به نسخه های قبلی چندین برابر افزایش می یابد. چنین اسیلوسکوپ هایی دارای محدوده اندازه گیری تا 50 مگاهرتز هستند و می توان آنها را با استفاده از آداپتورهای مختلف تغییر داد. آنها اغلب باتری هایی را برای منبع تغذیه مستقل نصب می کنند تا بار محل کار را از سیم های غیر ضروری به حداقل برسانند.

نسخه های خانگی پیوست های اسیلوسکوپ مدرن

البته در انجمن ها ایده های مختلفی وجود دارد که با کمک آنها علاقه مندان سعی در تحقق رویای دیرینه خود دارند - جمع آوری مستقل اسیلوسکوپ از تبلت اندرویدی با کانال Wi-Fi. برخی از مدل ها موفق هستند، برخی دیگر موفق نیستند. اکنون این شما هستید که تصمیم می گیرید شانس خود را امتحان کنید و با مونتاژ دستگاه خودتان چند دلار پس انداز کنید یا نسخه آماده آن را خریداری کنید. اگر به توانایی های خود اطمینان ندارید، پس بهتر است ریسک نکنید تا بعداً از سرمایه های هدر رفته پشیمان نشوید.

در غیر این صورت، به یکی از جوامع آماتور رادیو خوش آمدید، جایی که آنها می توانند به شما توصیه های عملی کنند. شاید بعداً طبق طرح شما باشد که مبتدیان اولین اسیلوسکوپ خود را جمع آوری کنند.

نرم افزار ست تاپ باکس

اغلب، همراه با اسیلوسکوپ های ست تاپ خریداری شده، یک دیسک با یک برنامه ارائه می شود که می تواند بر روی تبلت یا تلفن هوشمند شما نصب شود. اگر چنین دیسکی در بسته موجود نیست، دستورالعمل های دستگاه را به دقت مطالعه کنید - به احتمال زیاد، حاوی نام برنامه هایی است که با جعبه تنظیم بالا سازگار هستند و در فروشگاه برنامه قرار دارند.

همچنین برخی از این دستگاه ها نه تنها با دستگاه های دارای سیستم عامل اندروید، بلکه با دستگاه های گران قیمت اپل نیز می توانند کار کنند. در این صورت، برنامه قطعاً در AppStore خواهد بود، زیرا گزینه دیگری برای نصب وجود ندارد. پس از ساخت یک اسیلوسکوپ از تبلت، فراموش نکنید که دقت قرائت ها را بررسی کنید و در صورت لزوم دستگاه را کالیبره کنید.

اسیلوسکوپ های USB

اگر دستگاه قابل حملی مانند تبلت ندارید، اما لپ تاپ یا کامپیوتر دارید، نگران نباشید. شما همچنین می توانید یک نمونه فوق العاده از آنها بسازید.

با این حال، با توجه به محدودیت های آن، این گزینه ممکن است برای همه مناسب نباشد. در این حالت می توان از یک اسیلوسکوپ USB استفاده کرد که همان ویژگی های یک ست تاپ باکس با انتقال سیگنال از طریق Wi-Fi را ارائه می دهد. شایان ذکر است که چنین دستگاه هایی گاهی اوقات با برخی از تبلت هایی کار می کنند که از فناوری OTG برای اتصال دستگاه های خارجی پشتیبانی می کنند. البته آنها در تلاش هستند تا یک اسیلوسکوپ USB را به تنهایی و کاملاً موفق بسازند. حداقل، تعداد زیادی از موضوعات در انجمن ها به این هنر اختصاص داده شده است.

بهترین مقالات در این زمینه