ארדואינו-אוסצילוסקופ: למה זה עובד: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

לפני כמה שנים כשנכנסתי לאלקטרוניקה ולמדתי את העקרונות הבסיסיים. גיליתי שהיקף הוא הכלי שעוזר לך כמעט בכל דבר. עכשיו כשהבנתי את זה, יצאתי ללמוד את העקרונות הבסיסיים של עבודה בהיקף, אחרי כמה חודשים, חשבתי לעצמי, ובכן אוסצילוסקופ ניתן ליישום על בקר מיקרו אם אשים את עצמי בנקודת למידה של נקודת מבט. מדוע לבקר מיקרו, מכיוון שהיה לו את כל הדברים הדרושים לבניית אחד, כמו ADC לקליטת אות (אך ללא חזית בקרה), היו לו יציאות GPIO שניתן להשתמש בהן להרבה מטרות. בעל מעבד אם כי צנוע! (חשבתי על ארדואינו).

התחלתי עם מחקר אודות אוסצילוסקופים של ארדואינו שהיו טובים וטובים מאוד, אבל הייתי רוצה קוד פשוט יותר שקל לשנות אותו ולהבין אותו. בדיוק כשחיפשתי נתקלתי בבסיס הקוד הנוכחי בפורומים של arduino מ- 'vaupell'. התחלתי לשנות אותו ולהגיב עליו ולנקות את הדברים כדי שיהיה קריא יותר. הקוד המקורי הוא מ- Noriaki Mitsunaga.

אז בוא נראה כיצד להתקין את החומרה והתוכנה וכיצד להשתמש בה.

עדיין לא התחלתי לכתוב את ההסבר לקוד בויקי GitHub. אם יש לך זמן פנוי תסתכל מסביב.

! - פרויקט זה אינו מפרט כיצד ליצור אוסצילוסקופ, אלא הוא מראה לך כיצד תוכל להשתמש בבקר מיקרו פשוט כדי לחקות את התנהגותו של אוסצילוסקופ בעולם האמיתי כדי להבין כיצד פועל אוסצילוסקופ.

שלב 1: הכרת החומרה שלך

מטרת הפרויקט היא לספק תובנה לעבודה של היקף. מסיבה זו בחרתי בפלטפורמת החומרה הפשוטה והפופולרית arduino. הקוד ניתן להריצה על אונו ארדואינו או מגה ארדואינו, כאשר המועדף עליו הוא מכיוון שיש לו סיכות פנויות ונגישות יותר כאשר מותקן עליו תצוגה.

אז בפרויקט הזה אשתמש במגה arduino (2560).

הרכיב הבא הוא התצוגה. התקנה זו משתמשת במגן מגע מסוג Arduino TFT בגודל 2.5 אינץ '(מזהה הנהג is0x9341). זה נותן את היכולת להציג מספר ערוצים על המסך הנבדלים זה מזה.

זה כל מה שיש בזה. עם זאת!, היקף זה מוגבל מאוד ביכולותיו, לכן אל תדחוף אותו לקצה. כמה דברים ספציפיים שיש לדאוג להם הם;

ה- ADC של arduino אינו יכול להתמודד היטב עם מתחים מעל 5 וולט וגם אינו יכול להתמודד היטב עם מתח מתחת ל- 0 וולט. למה, כי זה מתוכנן כך.

רכישת נתונים מרובה ערוצים במקביל מפחיתה את קצב הדגימה האפקטיבי של ערוץ בודד מכיוון שהדגימות נלקחות לחלופין מהערוצים המרובים.

קצב הדגימה נמוך מאוד (ברכישת ערוץ בודד הוא עשוי לעלות עד 10kSps, אך עם שני ערוצים הוא יורד ל -5kSps/ערוץ). ניתן להקל על כך על ידי הגדרת תדירות ההתייחסות ל- ADC (הגדרת ה- prescalar) לערך נמוך יותר. עם זאת, יש לזה בעיות משלה של רזולוציה גרועה.

כמו כן אל תשכח מחשב להעלות את הקוד לארדואינו.

שלב 2: התקנה

ההתקנה פשוטה מאוד;

חבר את מגן התצוגה ל- Arduino Mega כך שסיכות החשמל בשני הלוחות יישרו קו.

חבר את הלוח למחשב באמצעות כבל USB.

פתח את מזהה arduino והוסף את ספריית התצוגה של TFT SPFD5408 (0x9341), אם היא לא קיימת עדיין.

כעת העלה את קובץ הקוד מ- github ל- Arduino.

GitHub - ארדואינו -אוסצילוסקופ

הנה לך!. אתה יכול להתעסק עם הקוד על ידי הגדרת ערוצים 8 (ch0) ו- 15 (ch1) ON או OFF בחלק ההגדרה של ערוץ הקוד. ניתן לשנות את משתנה התעריפים לערך ממערך התעריפים כדי להגדיר את הזמן/חלוקת ההיקף. אתה יכול להגדיר את סוג ההדק לאוטומטי או יחיד בקטע ההדק של הקוד.

השלב הבא מציג מד תאוצה ADXL335 בעל 3 צירים המופעל וקורא על ידי ה- Arduino-Oscilloscope, כפי שניתן לראות בסרטון הראשון.

שלב 3: דוגמה - ADXL335 קריאת מד התאוצה

הפעל את מודול מד התאוצה מ- 5V DC ו- GND של לוח הארדואינו בפינה הימנית ביותר בחלק העליון והתחתון. כעת חבר את סיכת ה- x-out של מודול adxl335 לסיכה A8 של לוח הארדואינו כפי שניתן לראות בתמונות. אם ציר ה- x של מד התאוצה מופנה כלפי מטה קו הנתונים במסך ההיקף יקוזז מאפס מכיוון שמודול ה- adxl יקרא תאוצה קריאה עקב כוח הכבידה. נסה לנער אותו לכיוון x כפי שמסומן על לוח ה- adxl, הדוקרנים יופיעו על המסך.

למידע נוסף על ההיקף ותפקודו עיין בוויקי GitHub

שלב 4: לתרום?

אם תרצה לתרום לתיעוד הוויקי, אתה יותר ממוזמן. אוסצילוסקופ הוא ציוד פנטסטי ולדעתי הוא כלי STEM טוב !.

אני עובד כרגע על חזית קטנה עם PGA דמה ושלט אופסט והייתי מוסיף פקד לזמן/div ואולי קורא אותות AC במתח נמוך.