Tato aplikace byla testována pouze na Samsung Galaxy GT-i5700 Spica (Android 2.1)

Obvod používá PIC33FJ16GS504 Microchip () jako ADC pro dva vstupy. Zpracovaná data jsou přenášena do telefonu prostřednictvím modulu Bluetooth LMX9838 (datový list).

Specifikace osciloskopu:
- Čas na rozdělení: 5 μs, 10 μs, 20 μs, 50 μs, 100 μs, 200 μs, 500 μs, 1 ms, 2 ms, 5 ms, 10 ms, 20 ms, 50 ms.
- Volty na divizi: 10mV, 20mV, 50mV, 100mV, 200mV, 500mV, 1V, 2V, GND
- Analogový vstup (v závislosti na předzesilovači): -8V až +8V

Zdrojové kódy pro Bluetooth byly převzaty z http://developer.android.com. Tento příklad se skládá ze tří souborů zdrojového kódu Java. A úplně jsem zkopíroval soubor „DeviceListActivity.java“, který slouží k vyhledání vzdálených zařízení Bluetooth. Změnil jsem soubor „BluetoothChatService.java“, abych odtud odstranil všechny zbytečné věci.

Zbytek práce byl hlavně o přenesení mé předchozí práce pro S60 na Javu. Bylo to obtížné, ale přesto to byl dobrý příklad pro učení programování v JAVA.

Lze stáhnout zdrojové kódy a firmware pro Android a PIC.

Tady je diagram. Na tom není nic zvláštního, vše je založeno na stávajících schématech.

Možná jsem pro tento účel nevybral nejlepší mikrokontrolér, protože došlo k nevyužitým závěrům. Ale mohl jsem koupit jen takové a tady nejlepší ADC.

Pokud chcete změnit rozsah vstupního napětí změnou předzesilovače na operačním zesilovači, jsou výpočty v souboru „adc.xmcd“. Kromě LMX můžete použít i další moduly Bluetooth.

Seznam radioelementů

Označení Typ Označení množství PoznámkaSkóreMůj zápisník
MK PIC 16-bit

dsPIC33FJ16GS504

1 Do poznámkového bloku
Bluetooth modulLMX98381 Do poznámkového bloku
U1 Operační zesilovač

TLV2372

1 Do poznámkového bloku
U2 Lineární regulátor

LM1117-N

1 Do poznámkového bloku
D1 Usměrňovací dioda

BAS16

1 Do poznámkového bloku
D2 Světelná dioda 1 Do poznámkového bloku
C1, C6, C8-C10 10 μF5 Do poznámkového bloku
C2 Elektrolytický kondenzátor47 uF1 Do poznámkového bloku
C3-C5, C7 Kondenzátor1 uF4 Do poznámkového bloku
R1, R5 Rezistor

47 k Ohm

2 Do poznámkového bloku
R2, R6 Rezistor

10 kΩ

2 Do poznámkového bloku
R3, R4, R7, R8 Rezistor

2,2 k Ohm

4 Do poznámkového bloku
R9-R12 Rezistor

1 kΩ

4 Do poznámkového bloku
# Rezistor
Článek popisuje připojení k mobilnímu telefonu Siemens, které vám umožní vidět na obrazovce oscilogram signálu aplikovaného na vstup přílohy s ohledem na měřítko podél časové a napěťové osy. Podobným způsobem lze použít i další mobilní telefony se sériovým portem a podporou Java MIDP 2.0.

Mobilní telefon se stal známým předmětem každodenního života a mnoho lidí netuší, že se jedná o poměrně výkonný počítač (rychlost hodin u některých telefonů přesahuje 100 MHz) s barevnou obrazovkou, klávesnicí a dobrými zvukovými schopnostmi. Mnoho telefonů má sériový port, ke kterému lze programově přistupovat z aplikací Java (MIDlets) s podporou Java (platforma J2ME) a \u200b\u200bpodporou MIDP 2.O. Prostřednictvím tohoto portu můžete komunikovat s různými externími zařízeními, což výrazně rozšiřuje standardní sadu funkcí mobilního telefonu. Mezi produkty Siemens je specifikace MIDP 2.0 podporována mobilními telefony řady 65, 75 (například M65, S75).

Navrhované připojení změní mobilní telefon na jakýsi osciloskop se vstupní impedancí 1 MΩ, frekvencí rozmítání 0,001 ... 1 s / div a citlivostí 0,5 ... 50 V / div. Průměrná hodnota vstupního signálu (jeho stejnosměrná složka) je zobrazena digitálně

Set-top box, jehož schéma je znázorněno na obrázku, je řízen MCU PIC16F688 (DD2), který obsahuje bloky řadiče ADC a sériového portu. Bohužel je vestavěný ADC poměrně pomalý, ale pro nízkofrekvenční osciloskop je jeho rychlost (maximální vzorkovací frekvence desítky kilohertzů) zcela dostačující.

Na rozdíl od úrovní signálu přijatých ve standardu RS232 se sériový port mobilního telefonu vyznačuje úrovněmi obvyklými pro logické mikroobvody: log. 0 - asi 0 V, log. 1 - minimálně 3,6 V. To zjednodušuje spárování telefonu s MK a umožňuje vám přímé připojení. Je zvolen směnný kurz 9600 Baud. Pokud je jeho hodnota vyšší, některé modely a kopie telefonů fungují nestabilně. LED HL1 svítí, když je z mikrokontroléru do telefonu přenášen paket.

Set-top box přijímá energii z telefonu. Vzhledem k tomu, že piny 5-7 konektoru XS1 připojeného k systémovému konektoru telefonu jsou připojeny ke společnému vodiči, řadič telefonu se domnívá, že je k němu připojen datový kabel DCA-500 a dodává 3,6 V z baterie na pin 1 konektor. Záporné napětí pro napájení operačního zesilovače set-top boxu se získá pomocí převodníku polarity DA3. Na paralelním regulátoru napětí DA1 a operačním zesilovači DA2.2 připojeném podle obvodu zesilovače je zdroj příkladného napětí 2,5 V.

Na multiplexeru DD1 a operačním zesilovači DA2.1 je namontován elektronický tlumič, který umožňuje měnit citlivost zařízení v závislosti na kódu, který nastaví MC na vstupy adresy multiplexeru (piny 9 a 10 na DD1). Multiplexer přepíná odpory R1-R3 ve zpětnovazebním obvodu operačního zesilovače, jehož odpor musí s vysokou přesností odpovídat odporu uvedenému ve schématu. Když je na vstupech adresy multiplexeru kód 00, signál aplikovaný na konektor XW1 se beze změny přenáší na výstup operačního zesilovače DA2.1. U ostatních hodnot kódu je vstupní signál 10krát, 100krát nebo 1000krát zeslaben. Poslední hodnota se nepoužívá kvůli nedostatečné dielektrické síle rezistoru R4 a kondenzátoru C1. Diody VD1-VD4 omezují napětí na pinu 13 multiplexeru na 1,2 V (absolutní hodnota). Stupeň na operačním zesilovači DA2.3 posouvá úroveň signálů přicházejících na vstup AN1 MK, takže nulové napětí na konektoru XW1 odpovídá středu stupnice ADC.

Obvod je pevný:



Osciloskop je řízen midletem (program Java), který je stažen do mobilního telefonu jako soubor jar. Tento MIDlet je zodpovědný za správu provozního režimu, změnu měřítka podél časové a napěťové osy a zobrazování informací z konzoly. STB je řízen přenosem řídících bytů do něj. Tři nejméně významné bity bajtu obsahují kód, který nastavuje počáteční frekvenci ADC, a dva nejvýznamnější bity obsahují polohu elektronického útlumu. Zbytek číslic se nepoužívá. V případě přijetí řídicího bajtu rovného nule pracuje set-top box v režimu „nečinnosti“, aniž by přenášel informace do telefonu.

Práce se sériovým portem v J2ME je organizována prostřednictvím rozhraní CommConnection a samotný port má název COM0. Před odesláním a přijetím informací je třeba navázat připojení pomocí metody Connection.open. Aby nedošlo k zablokování aplikace během výměny informací, jsou všechny operace čtení z portu a zápis do něj umístěny do samostatného streamu. Další informace o práci se sériovým portem mobilního telefonu najdete v internetové publikaci „Using Serial on Motorola Sluchátka J2ME "-.

MC set-top boxu poté, co přijal řídicí bajt, nastaví specifikovaný režim provozu elektronického útlumu a poté spustí ADC na dané frekvenci a zapíše výsledky své činnosti do vnitřní vyrovnávací paměti. je plný, MC zastaví ADC a vysílá synchronizační bajt na mobilní telefon, následovaný obsahem vyrovnávací paměti. Po obdržení této informace ji telefon zobrazí jako křivku na obrazovce, vypočítá a zobrazí průměrnou hodnotu napětí.

Pokud osciloskop pracuje v režimu automatického škálování napětí (na obrazovce se zobrazuje písmeno A), vygeneruje telefon s průměrnou hodnotou napětí blízkou nule nebo maximální povolené hodnotě řídicí bajt se změněným kódem polohy útlumu v správným směrem. To však ovlivní další cyklus měření.

Osciloskop se ovládá joystickem mobilního telefonu: jeho svislým a vodorovným pohybem se mění měřítko oscilogramu podél odpovídající osy. Povolení automatického výběru zoomu a ukončení aplikace - prostřednictvím nabídky.

Program pro mobilní telefon je v něm nainstalován jako běžná aplikace Java. Stačí zkopírovat soubory osc.jar (kompilovaný program) a osc.jad (jeho popis) do adresáře java / osc vytvořeného v paměti telefonu. To se provádí pomocí speciálního softwaru dodávaného s telefonem. Po spuštění aplikace se telefon zeptá na otázky týkající se povolení přístupu k mobilnímu portu a příslušenství. Oběma musíte odpovědět ano.

Set-top box je sestaven povrchovou montáží na prkénko, tištěný nebyl vyvinut. Konektor XS1 - speciální pro připojení k mobilnímu telefonu. Takovými konektory jsou vybaveny náhlavní soupravy a nabíječky. Vstupní konektor XW1 - CP-50-73F nebo importovaná řada BNC.

Místo čipu TL431 můžete použít KR142EN19 a místo K561KP2 - CD4052. Operační zesilovač AD8054 nahrazuje jakýkoli jiný nízkoproudý čtyřnásobný zesilovač, jako je MC3403.

Před zahájením práce s osciloskopem je nutné dosáhnout nulové průměrné hodnoty napětí zobrazené na obrazovce telefonu pomocí zkratovaného vstupu set-top boxu s trimovacím odporem R11.

Firmware pro MK a aplikace pro telefon - stáhnout

Fotografie od uživatele andrej_m:









Pokud jde o pečeť: Udělal jsem to rychle a pro podrobnosti, které jsem měl. diody 1N4148; R1, R2, R3 - dva paralelně; DA2- LM324.

TISK BEZ OPRAV (opravy jsou na obrázku výše zvýrazněny červeně, je třeba je provést v pečeti)

Osciloskopy se za posledních 20 let změnily stejně jako televize. Od velkých, těžkých krabic až po kompaktní kapesní zařízení s barevnými LCD displeji. Je pravda, že cena byla taková - a pro začínajícího radioamatéra zůstala obtížně přístupná. Situace se ale brzy změní, protože nyní hlavní část funkcí převezme běžný smartphone. IkaScope je nová bezdrátová osciloskopická sonda, která je schopna přenášet měření přímo na váš mobilní telefon nebo notebook. IkaScope se připojuje přes vysokorychlostní WiFi připojení a pracuje se zařízeními se systémem iOS, Android a Windows, včetně OSX.

Bezdrátová osciloskopická sonda IkaScope vypadá jako malá značka. Využívá připojení WiFi k přenosu signálů, které se zobrazí na jakékoli připojené obrazovce (laptop, smartphone, tablet nebo stolní počítač). Je vybaven dobíjecí baterií, kterou lze nabíjet prostřednictvím libovolného portu USB. IkaScope poskytuje galvanické oddělení 4 kV od síťového napájení.

Specifikace

  • Dělení 10 mV / div. → 10 V / dílek
  • Maximální vstupní napětí 80 Vpp
  • Šířka pásma 25 MHz
  • Období 100 ns / dílek → 10 s / dílek
  • Vstupní impedance 1MΩ
  • Spustit spuštění
  • Vzorkovací frekvence 200 MSPS
  • Rozlišení 8 bitů
  • Ukládání do vyrovnávací paměti 4K bodů (4 x 1K bodů)

Je tak možné prosadit nástup nové éry měřicích přístrojů, kterými jsou malé bezdrátové senzory s autonomním napájením, uvnitř nichž probíhá veškeré zpracování měřeného signálu, s dalším přenosem dat do jakéhokoli smartphonu nebo tabletu. Monitorovací napětí, kapacita, proud a další jednoduché parametry se navíc brzy přesunou z digitálních multimetrů na vzdálené měřicí sondy, které pracují s telefony.

Technologie nestojí na místě a není vždy snadné držet krok s nimi. K dispozici jsou nové položky, kterým bych chtěl podrobněji porozumět. To platí zejména pro řadu zařízení, která vám umožní sestavit téměř každé jednoduché zařízení krok za krokem. Nyní jsou mezi nimi desky Arduino s jejich klony a čínské mikroprocesorové počítače a hotová řešení dodávaná se softwarem na palubě.

Pro práci se všemi výše uvedenými řadami zajímavých nových produktů a opravy digitálních zařízení je však nutný drahý vysoce přesný nástroj. Mezi takové vybavení patří osciloskop, který umožňuje čtení údajů o frekvenci a provádění diagnostiky. Je to často docela drahé a začínající experimentátoři si nemohou dovolit tak drahý nákup. Zde přichází řešení na záchranu, které se objevilo na mnoha amatérských rádiových fórech téměř okamžitě po objevení tablet v systému Android. Jeho podstatou je vyrobit osciloskop z tabletu s minimálními náklady, aniž byste museli provádět jakékoli úpravy nebo úpravy svého gadgetu, a také eliminovat riziko poškození.

Co je to osciloskop

Osciloskop - jako zařízení pro měření a sledování fluktuací kmitočtů v elektrické síti - je znám od poloviny minulého století. Těmito zařízeními jsou vybaveny všechny vzdělávací a profesionální laboratoře, protože je možné detekovat některé poruchy nebo vyladit zařízení pouze s jeho pomocí. Může zobrazit informace jak na obrazovce, tak na papírové pásky. Čtení vám umožňují vidět tvar signálu, vypočítat jeho frekvenci a intenzitu a ve výsledku určit zdroj jeho výskytu. Moderní osciloskopy vám umožňují kreslit 3D barevné frekvenční grafy. Dnes se zaměříme na jednoduchou verzi standardního dvoukanálového osciloskopu a implementujeme ji pomocí připojení k chytrému telefonu nebo tabletu a příslušného softwaru.

Nejjednodušší způsob, jak vytvořit kapesní osciloskop

Pokud je měřená frekvence v rozsahu frekvencí slyšitelných lidským uchem a úroveň signálu nepřesahuje standardní úroveň mikrofonu, můžete osciloskop z tabletu Android sestavit vlastními rukama bez dalších modulů. K tomu stačí rozebrat jakoukoli náhlavní soupravu, na které musí být mikrofon. Pokud není k dispozici žádná vhodná náhlavní souprava, budete si muset zakoupit 3,5 mm zvukovou zástrčku se čtyřmi kontakty. Před pájením sond zkontrolujte vývod konektoru vašeho gadgetu, protože existují dva typy. Sondy musí být připojeny k pinům odpovídajícím připojení mikrofonu na vašem zařízení.

Dále byste si měli stáhnout software z „Market“, který dokáže měřit frekvenci na vstupu mikrofonu a nakreslit graf na základě přijatého signálu. Existuje poměrně málo takových možností. Pokud si tedy přejete, bude z čeho vybírat. Jak již bylo zmíněno dříve, nebylo nutné žádné přepracování tabletu. Osciloskop bude připraven ihned po kalibraci aplikace.

Klady a zápory výše uvedeného schématu

Výhody takového řešení lze jasně připsat jednoduchosti a nízkým nákladům na montáž. Stará náhlavní souprava nebo jeden nový konektor nestojí téměř nic a trvá to jen pár minut.

Ale toto schéma má řadu významných nevýhod, jmenovitě:

  • Malý rozsah měřených frekvencí (v závislosti na kvalitě zvukové cesty gadgetu se pohybuje od 30 Hz do 15 kHz).
  • Nedostatečná ochrana tabletu nebo smartphonu (pokud omylem připojíte sondy k částem obvodu se zvýšeným napětím, v nejlepším případě můžete spálit mikroobvod odpovědný za zpracování zvukového signálu na vašem gadgetu a v nejhorším případě úplně deaktivovat smartphone nebo tablet).
  • Na velmi levných zařízeních dochází k významné chybě v měření signálu, která dosahuje 10–15 procent. Pro jemné doladění zařízení je takový údaj nepřijatelný.

Implementace ochrany, stínění signálu a redukce chyb

Za účelem částečné ochrany vašeho zařízení před možným selháním, stabilizace signálu a rozšíření rozsahu vstupního napětí lze použít jednoduchý obvod osciloskopu pro tablet, který se již dlouhou dobu úspěšně používá k sestavení zařízení pro počítač. Využívá levné komponenty, včetně zenerových diod KS119A a dvou rezistorů pro 10 a 100 kOhm. Zenerovy diody a první rezistor jsou zapojeny paralelně a druhý, výkonnější rezistor se používá na vstupu obvodu k rozšíření maximálního možného rozsahu napětí. Ve výsledku zmizí velké množství rušení a napětí stoupne na 12 V.

Samozřejmě je třeba mít na paměti, že osciloskop z tabletu pracuje primárně se zvukovými impulsy. Proto stojí za to postarat se o vysoce kvalitní stínění samotného obvodu i sond. V případě potřeby lze podrobné pokyny pro sestavení tohoto okruhu nalézt na jednom z tematických fór.

Software

Pro práci s takovým schématem potřebujete program, který dokáže kreslit grafy na základě příchozího zvukového signálu. Najít jej na „trhu“ není obtížné, existuje mnoho možností. Téměř všechny zahrnují dodatečnou kalibraci, takže můžete dosáhnout nejvyšší možné přesnosti a vyrobit profesionální osciloskop z tabletu. Jinak tyto programy plní v podstatě stejný úkol, takže konečná volba závisí na požadované funkčnosti a použitelnosti.

Domácí set-top box s modulem Bluetooth

Pokud je vyžadován širší frekvenční rozsah, výše uvedená možnost nebude fungovat. Zde přichází na pomoc nová možnost - samostatný gadget, kterým je set-top box s analogově-digitálním převodníkem, který zajišťuje digitální přenos signálu. V tomto případě se již nepoužívá zvuková cesta smartphonu nebo tabletu, což znamená, že lze dosáhnout vyšší přesnosti měření. Ve skutečnosti jsou v této fázi pouze přenosným displejem a všechny informace jsou shromažďovány samostatným zařízením.

Osciloskop si můžete sestavit z tabletu Android s bezdrátovým modulem sami. Existuje příklad v síti, kdy bylo podobné zařízení implementováno v roce 2010 pomocí dvoukanálového analogově-digitálního převodníku založeného na mikrokontroléru PIC33FJ16GS504 a modul Bluetooth LMX9838 sloužil jako vysílač signálu. Ukázalo se, že zařízení je docela funkční, ale těžko se sestavuje, takže pro začátečníky to bude ohromný úkol. Pokud si však přejete, není problém najít podobný projekt na stejných rádiových amatérských fórech.

Hotové set-top boxy s Bluetooth

Inženýři nespí a kromě řemesel se v obchodech objevuje stále více konzolí, které plní funkci osciloskopu a přenášejí signál přes kanál Bluetooth do smartphonu nebo tabletu. Osciloskopový nástavec k tabletu připojenému přes Bluetooth má často následující hlavní vlastnosti:

  • Měřený frekvenční limit: 1 MHz.
  • Napětí sondy: až 10 V.
  • Akční rádius: asi 10 m.

Tyto vlastnosti jsou dostačující pro domácí použití, a přesto v profesionálních činnostech někdy existují případy, kdy tento rozsah velmi chybí, a je prostě nereálné implementovat větší s pomalým protokolem Bluetooth. Jaké je východisko v této situaci?

Osciloskopy set-top boxu Wi-Fi

Tato možnost přenosu dat významně rozšiřuje možnosti měřicího zařízení. Nyní trh s osciloskopy s tímto typem výměny informací mezi set-top boxem a tabletem získává na síle díky své poptávce. Takové osciloskopy prakticky nejsou horší než profesionální, protože bez prodlení přenášejí naměřené informace do tabletu, který je okamžitě zobrazuje ve formě grafu na obrazovce.

Ovládání se provádí pomocí jednoduchých, intuitivních nabídek, které replikují nastavovací prvky konvenčních laboratorních zařízení. Kromě toho vám takové zařízení umožňuje zaznamenávat nebo vysílat v reálném čase vše, co se děje na obrazovce, což může být nepostradatelnou pomocí, pokud potřebujete požádat o radu zkušeného řemeslníka, který se nachází jinde.

Vlastnosti osciloskopu pro set-top box s připojením Wi-Fi rostou několikrát ve srovnání s předchozími možnostmi. Takové osciloskopy mají rozsah měření až 50 MHz a lze je upravit pomocí různých adaptérů. Často jsou vybaveny bateriemi pro autonomní napájení, aby co nejvíce odlehčily pracoviště od zbytečných vodičů.

Domácí možnosti pro moderní set-top boxy osciloskopy

Samozřejmě na fórech je spousta různých nápadů, pomocí kterých se nadšenci snaží splnit svůj starý sen - samostatně sestavit osciloskop z tabletu Android s Wi-Fi kanálem. Některé modely fungují dobře, jiné ne. Zůstává na vás, abyste se rozhodli, zda také zkusíte štěstí a ušetříte pár dolarů tím, že si zařízení sestavíte sami, nebo si koupíte hotovou verzi. Pokud si nejste jisti svými schopnostmi, pak je lepší neriskovat, abyste později nelitovali zbytečných prostředků.

Jinak - vítejte v jedné z komunit radioamatérů, kde vám mohou dobře poradit. Možná, později, podle vašeho schématu začátečníci sestaví svůj první osciloskop ve svém životě.

Software set-top boxu

Spolu se zakoupenými set-top osciloskopy je často dodáván disk s programem, který lze nainstalovat do tabletu nebo smartphonu. Pokud v sadě není žádný takový disk, pečlivě si prostudujte pokyny k zařízení - pravděpodobně obsahuje názvy programů kompatibilních s konzolou a umístěných v úložišti aplikací.

Některá z těchto zařízení mohou fungovat nejen se zařízeními s operačním systémem Android, ale také s dražšími zařízeními Apple. V tomto případě bude program určitě v AppStore, protože neexistuje žádná jiná možnost instalace. Po výrobě osciloskopu z tabletu nezapomeňte zkontrolovat přesnost odečtů a v případě potřeby provést kalibraci přístroje.

USB osciloskopy

Pokud nemáte přenosné zařízení jako tablet, ale máte notebook nebo počítač, nedělejte si starosti. Můžete si také vytvořit jeden z nich. Nejjednodušší možností by bylo připojit sondy ke vstupu mikrofonu počítače stejným způsobem, jak je popsáno na začátku článku.

Vzhledem ke svým omezením však tato možnost není pro každého. V tomto případě lze použít USB osciloskop, který poskytne stejné vlastnosti jako set-top box s přenosem signálu přes Wi-Fi. Stojí za zmínku, že taková zařízení někdy fungují s některými tablety, které podporují technologii pro připojení externích zařízení OTG. Samozřejmě se také snaží vyrobit osciloskop YUSB samostatně a docela úspěšně. Alespoň velké množství témat na fórech je věnováno tomuto konkrétnímu řemeslu.

Pro každého radioamatéra je těžké si představit jeho laboratoř bez tak důležitého měřicího nástroje, jako je osciloskop. A skutečně, bez speciálního nástroje, který vám umožní analyzovat a měřit signály působící v obvodu, je oprava většiny moderních elektronických zařízení nemožná.

Na druhou stranu náklady na tato zařízení často převyšují rozpočtové možnosti běžného spotřebitele, což ho nutí hledat alternativní možnosti nebo si vyrobit vlastní osciloskop.

Řešení problému

Nákup drahých elektronických produktů můžete odmítnout v následujících případech:

  • Používání pro tyto účely zvukové karty (ZK) zabudované do počítače nebo notebooku;
  • DIY výroba osciloskopu USB;
  • Vylepšení běžné tablety.

Každá z výše uvedených možností, která vám umožňuje vyrobit osciloskop vlastníma rukama, není vždy použitelná. Pro plnohodnotnou práci s nezávisle sestavenými set-top boxy a moduly musí být splněny následující předpoklady:

  • Přípustnost určitých omezení měřených signálů (například jejich frekvence);
  • Zkušenosti se složitými elektronickými obvody;
  • Schopnost vylepšit tabletu.

Osciloskop ze zvukové karty tedy zejména neumožňuje měření oscilačních procesů s frekvencemi mimo jeho provozní rozsah (20 Hz - 20 kHz). A pro výrobu set-top boxu USB k počítači budete potřebovat určité zkušenosti s montáží a nastavením složitých elektronických zařízení (stejně jako při připojení k běžnému tabletu).

Poznámka! Možnost, ve které je možné vyrobit osciloskop z notebooku nebo tabletu s nejjednodušším přístupem, se omezuje na první případ, který zahrnuje použití vestavěné ZK.

Zvažme, jak je každá z výše uvedených metod implementována v praxi.

Pomocí ZK

Chcete-li implementovat tuto metodu získávání obrazu, budete muset vytvořit malou přílohu, která se skládá pouze z několika elektronických komponentů pro každou z nich. Jeho schéma najdete na obrázku níže.

Hlavním účelem takového elektronického obvodu je zajistit bezpečné dodávání zkoumaného externího signálu na vstup vestavěné zvukové karty, která má vlastní analogově-digitální převodník (ADC). Polovodičové diody, které se v něm používají, zaručují omezení amplitudy signálu na úroveň maximálně 2 voltů a dělič odporů zapojených do série umožňuje dodávat na vstup napětí s vysokými hodnotami amplitudy.

Drát je na desku připájen rezistory a diodami z výstupní strany pomocí 3,5 mm zástrčky na opačném konci, která je zasunuta do zásuvky ZK pod názvem „Line In“. Vyšetřovaný signál se aplikuje na vstupní svorky.

Důležité! Délka propojovacího kabelu by měla být co nejkratší, aby bylo zajištěno minimální zkreslení signálu při velmi nízkých měřených úrovních. Jako takový konektor se doporučuje použít dvoužilový měděný opletení (stínění).

Ačkoli frekvence předávané takovým omezovačem patří do nízkofrekvenčního rozsahu, toto opatření pomáhá zlepšit kvalitu přenosu.

Program pro získávání oscilogramů

Kromě technického vybavení byste si před zahájením měření měli připravit i vhodný software (software). To znamená, že musíte do počítače nainstalovat jeden z nástrojů určených speciálně pro získání obrazu křivky.

Za pouhou hodinu nebo o něco více je tedy možné vytvořit podmínky pro studium a analýzu elektrických signálů pomocí stacionárního počítače (notebooku).

Zdokonalení tablety

Pomocí vestavěné mapy

Chcete-li přizpůsobit běžný tablet pro záznam oscilogramů, můžete použít dříve popsaný způsob připojení k audio rozhraní. V tomto případě jsou možné určité potíže, protože tablet nemá diskrétní linkový vstup pro mikrofon.

Tento problém lze vyřešit následovně:

  • Musíte si vzít z telefonu náhlavní soupravu, která by měla obsahovat vestavěný mikrofon;
  • Poté byste si měli ujasnit zapojení (pinout) vstupních svorek tabletu použitého pro připojení a porovnat je s odpovídajícími kontakty na zástrčce náhlavní soupravy;
  • Pokud se shodují, můžete bezpečně připojit zdroj signálu namísto mikrofonu pomocí dříve diskutované předpony na diodách a rezistorech;
  • Nakonec do tabletu zbývá nainstalovat speciální program, který dokáže analyzovat signál na vstupu mikrofonu a zobrazit jeho graf na obrazovce.

Výhodou této metody připojení k počítači je snadná implementace a nízké náklady. Mezi jeho nevýhody patří malý rozsah měřených frekvencí a absence 100% bezpečnostní záruky pro tablet.

Tyto nevýhody lze překonat pomocí speciálních elektronických set-top boxů připojených přes modul Bluetooth nebo přes Wi-Fi kanál.

Domácí set-top box pro modul Bluetooth

Připojení přes „Bluetooth“ se provádí pomocí samostatného gadgetu, kterým je set-top box s integrovaným mikrokontrolérem ADC. Použitím nezávislého kanálu pro zpracování informací je možné rozšířit šířku pásma na 1 MHz; v tomto případě může hodnota vstupního signálu dosáhnout 10 voltů.

Dodatečné informace. Akční rádius takového samostatně vyrobeného příslušenství může dosáhnout 10 metrů.

Ne každý je však schopen takové převodní zařízení sestavit doma, což výrazně omezuje okruh uživatelů. Pro všechny, kteří nejsou připraveni na samostatnou výrobu set-top boxu, je možná možnost nákupu hotového výrobku, který je k prodeji od roku 2010.

Výše uvedené vlastnosti mohou vyhovovat domácímu řemeslníkovi, který opravuje ne příliš složité nízkofrekvenční zařízení. Pro časově náročnější opravy mohou být vyžadovány profesionální převaděče se šířkou pásma až 100 MHz. Tyto možnosti může poskytnout Wi-Fi kanál, protože rychlost protokolu pro výměnu dat je v tomto případě neporovnatelně vyšší než u „Bluetooth“.

Osciloskopy set-top boxu Wi-Fi

Možnost přenosu digitálních dat pomocí tohoto protokolu významně rozšiřuje šířku pásma měřicího zařízení. Konzoly fungující na tomto principu a volně prodávané nejsou svými vlastnostmi horší než některé vzorky klasických osciloskopů. Jejich cena však zdaleka není považována za přijatelnou pro uživatele s průměrným příjmem.

Na závěr si všimneme, že s ohledem na výše uvedená omezení je možnost připojení Wi-Fi také vhodná pouze pro omezený počet uživatelů. Pro ty, kteří se rozhodnou tuto metodu opustit, doporučujeme zkusit sestavit digitální osciloskop, který poskytuje stejné vlastnosti, ale připojením k USB vstupu.

Tuto možnost je také velmi obtížné implementovat, takže pro ty, kteří si nejsou zcela jisti svými schopnostmi, by bylo rozumnější koupit hotový USB set-top box, který je komerčně dostupný.

Video