Osciloskop pre kutilov z bunky. Osciloskop z monitora počítača doma. Na výrobu budete potrebovať

Táto aplikácia bola testovaná iba na zariadeniach Samsung Galaxy GT-i5700 Spica (Android 2.1)

Obvod využíva PIC33FJ16GS504 Microchip () ako ADC pre dva vstupy. Spracované údaje sa prenášajú do telefónu prostredníctvom modulu Bluetooth LMX9838 (údajový list).

Špecifikácie osciloskopu:
- Čas na rozdelenie: 5 μs, 10 μs, 20 μs, 50 μs, 100 μs, 200 μs, 500 μs, 1ms, 2ms, 5ms, 10ms, 20ms, 50ms.
- Volty na divíziu: 10mV, 20mV, 50mV, 100mV, 200mV, 500mV, 1V, 2V, GND
- Analógový vstup (závisí od predzosilňovača): -8 V až +8 V

Zdrojové kódy pre Bluetooth boli prevzaté z http://developer.android.com. Tento príklad sa skladá z troch súborov zdrojového kódu Java. A úplne som skopíroval súbor „DeviceListActivity.java“, ktorý slúži na vyhľadanie vzdialených zariadení bluetooth. Zmenil som súbor „BluetoothChatService.java“, aby som odtiaľ odstránil všetky nepotrebné veci.

Zvyšok práce bol hlavne o prenose mojej predchádzajúcej práce pre S60 na Javu. Bolo to ťažké, ale napriek tomu to bol dobrý príklad na učenie sa programovania v JAVA.

Zdrojové kódy a firmvér pre Android a PIC je možné stiahnuť.

Tu je schéma. Nie je na tom nič zvláštne, všetko je založené na existujúcich schémach.

Možno som si na tento účel nevybral najlepší mikrokontrolér, pretože došlo k nevyužitým záverom. Mohol som si ale kúpiť iba také a tu najlepšie ADC.

Ak chcete zmeniť rozsah vstupného napätia zmenou predzosilňovača na operačnom zosilňovači, výpočty sa nachádzajú v súbore „adc.xmcd“. Okrem LMX môžete tiež použiť ďalšie moduly Bluetooth.

Zoznam rádioaktívnych prvkov

Mobilný telefón sa stal známym predmetom každodenného života a mnoho ľudí netuší, že ide o pomerne výkonný počítač (taktovanie procesorov niektorých telefónov presahuje 100 MHz) s farebnou obrazovkou, klávesnicou a dobrými zvukovými schopnosťami. Mnoho telefónov má sériový port, ku ktorému je možné programovo pristupovať z aplikácií Java (MIDlets) s podporou Java (platforma J2ME) a \u200b\u200bpodporou MIDP 2.O. Prostredníctvom tohto portu môžete komunikovať s rôznymi externými zariadeniami, čím sa výrazne rozšíri štandardná sada funkcií mobilného telefónu. Medzi produktmi spoločnosti Siemens je špecifikácia MIDP 2.0 podporovaná mobilnými telefónmi radu 65, 75 (napríklad M65, S75).

Navrhované pripojenie premení mobilný telefón na akýsi osciloskop so vstupnou impedanciou 1 MΩ, frekvenciou zametania 0,001 ... 1 s / div a citlivosťou 0,5 ... 50 V / div. Priemerná hodnota vstupného signálu (jeho jednosmerná zložka) sa zobrazí digitálne

Set-top box, ktorého schéma je znázornená na obrázku, je riadený modulom PIC16F688 (DD2) MK, ktorý obsahuje bloky radiča ADC a sériového portu. Vstavaný ADC je bohužiaľ dosť pomalý, ale pre nízkofrekvenčný osciloskop je jeho rýchlosť (maximálna vzorkovacia frekvencia desiatky kilohertzov) úplne postačujúca.

Na rozdiel od úrovní signálu prijatých v štandarde RS232 sa sériový port mobilného telefónu vyznačuje obvyklými úrovňami pre logické mikroobvody: log. 0 - asi 0 V, log. 1 - najmenej 3,6 V. To zjednodušuje spárovanie telefónu s telefónom MK a umožňuje vám ich priame pripojenie. Je zvolený výmenný kurz, ktorý sa rovná 9600 Baud. Ak je jeho hodnota vyššia, niektoré modely a kópie telefónov pracujú nestabilne. LED dióda HL1 svieti, keď sa paket prenáša z mikrokontroléra do telefónu.

Set-top box prijíma energiu z telefónu. Pretože piny 5-7 na konektore XS1 pripojenom k \u200b\u200bsystémovému konektoru telefónu sú pripojené k spoločnému vodiču, telefónny ovládač zváži, že je k nemu pripojený dátový kábel DCA-500 a dodáva 3,6 V z batérie na pin 1 na tento konektor. Záporné napätie na napájanie operačného zosilňovača set-top boxu sa získava pomocou prevodníka polarity DA3. Na paralelnom regulátore napätia DA1 a operačnom zosilňovači DA2.2 pripojenom podľa opakovacieho obvodu je zdroj ukážkového napätia 2,5 V.

Na multiplexore DD1 a operačnom zosilňovači DA2.1 je zostavený elektronický útlm, ktorý umožňuje meniť citlivosť zariadenia v závislosti od kódu, ktorý nastaví MC na vstupy adresy multiplexora (piny 9 a 10 v DD1). Multiplexer prepína odpory R1-R3 v spätnoväzbovom obvode operačného zosilňovača, ktorých odpor musí s vysokou presnosťou zodpovedať odporu uvedenému na diagrame. Keď je na vstupoch adresy multiplexora kód 00, signál privádzaný na konektor XW1 sa prenáša na výstup operačného zosilňovača DA2.1 nezmenený. Pri ostatných hodnotách kódu je vstupný signál zoslabený 10, 100 alebo 1 000-krát. Posledná hodnota sa nepoužíva kvôli nedostatočnej dielektrickej sile odporu R4 a kondenzátora C1. Diódy VD1-VD4 obmedzujú napätie na kolíku 13 multiplexora na 1,2 V (absolútna hodnota). Stupeň na operačnom zosilňovači DA2.3 posúva úroveň signálov prichádzajúcich na vstup AN1 MK tak, aby nulové napätie na konektore XW1 zodpovedalo stredu stupnice ADC.

Obvod je pevný:

Práca so sériovým portom v J2ME je organizovaná cez rozhranie CommConnection a samotný port má názov COM0. Pred odosielaním a prijímaním informácií musíte nadviazať spojenie pomocou metódy Connection.open. Aby sa zabránilo blokovaniu aplikácie počas výmeny informácií, všetky operácie čítania z portu a zápis do neho sa umiestňujú do samostatného streamu. Viac informácií o práci so sériovým portom mobilného telefónu nájdete v internetovej publikácii „Using Serial on Motorola“ Súpravy J2ME "-.

MC set-top boxu, po prijatí riadiaceho bajtu, nastaví špecifikovaný režim činnosti elektronického útlmového člena a potom spustí ADC na danej frekvencii a zapíše výsledky svojej činnosti do vnútornej medzipamäte. je plný, MC zastaví ADC a vyšle synchronizačný bajt na mobilný telefón, po ktorom nasleduje obsah medzipamäte. Po prijatí týchto informácií ich telefón zobrazí ako krivku na obrazovke, vypočíta a zobrazí priemernú hodnotu napätia.

Ak osciloskop pracuje v režime automatického škálovania napätia (na obrazovke sa zobrazuje písmeno A), potom s priemernou hodnotou napätia blízkou nule alebo maximálnou povolenou hodnotou vygeneruje telefón riadiaci bajt so zmeneným kódom polohy útlmového článku v vhodným smerom. Toto však ovplyvní ďalší cyklus merania.

Osciloskop sa ovláda joystickom mobilného telefónu: jeho vertikálnym a horizontálnym pohybom sa mení mierka oscilogramu pozdĺž zodpovedajúcej osi. Povolenie automatického výberu zväčšenia a ukončenie aplikácie - prostredníctvom ponuky.

Program pre mobilný telefón je v ňom nainštalovaný ako bežná Java aplikácia. Stačí skopírovať súbory osc.jar (kompilovaný program) a osc.jad (jeho popis) do adresára java / osc vytvoreného v pamäti telefónu. To sa deje pomocou špeciálneho softvéru dodávaného s telefónom. Po spustení aplikácie bude telefón klásť otázky týkajúce sa povolenia prístupu k portu bunky a príslušenstvu. Obom musíte odpovedať áno.

Set-top box sa montuje povrchovou montážou na nepájivú dosku, potlač sa nevyvinula. Konektor XS1 - špeciálny na pripojenie k mobilnému telefónu. Náhlavné súpravy a nabíjačky sú vybavené takýmito konektormi. Vstupný konektor XW1 - CP-50-73F alebo importovaná séria BNC.

Namiesto čipu TL431 môžete použiť KR142EN19 a namiesto K561KP2 - CD4052. Operačný zosilňovač AD8054 nahrádza akýkoľvek iný nízkoprúdový štvornásobný zosilňovač, napríklad MC3403.

Pred začatím práce s osciloskopom je potrebné dosiahnuť nulovú priemernú hodnotu napätia zobrazenú na obrazovke telefónu, keď je vstup set-top boxu skratovaný trimrom R11.

Firmvér pre MK a aplikácia pre telefón - stiahnuť

Fotka od používateľa andrej_m:

Pokiaľ ide o pečať: urobil som to rýchlo a pre podrobnosti, ktoré som mal. diódy 1N4148; R1, R2, R3 - dva paralelne; DA2- LM324.

TLAČ BEZ OPRAV (korekcie sú na obrázku vyššie zvýraznené červenou farbou, je potrebné ich vykonať v pečati)

Osciloskopy sa za posledných 20 rokov zmenili rovnako ako televízie. Od veľkých, ťažkých skriniek až po kompaktné zariadenia vreckových rozmerov s farebnými LCD displejmi. Je pravda, že náklady boli také, aké boli - a pre začínajúceho rádioamatéra zostali ťažko dostupné. Situácia sa ale čoskoro zmení, pretože teraz hlavnú časť funkcií prevezme obyčajný smartfón. IkaScope je nová bezdrôtová sonda osciloskopu, ktorá je schopná prenášať merania priamo do vášho mobilného telefónu alebo notebooku. IkaScope sa pripája pomocou vysokorýchlostného pripojenia WiFi a pracuje so zariadeniami so systémom iOS, Android a Windows vrátane OSX.

Bezdrôtová osciloskopická sonda IkaScope vyzerá ako malá značka. Využíva pripojenie WiFi na prenos signálov, ktoré sa zobrazia na ľubovoľnej pripojenej obrazovke (laptop, smartphone, tablet alebo desktop). Je vybavený nabíjateľnou batériou, ktorú je možné nabíjať prostredníctvom ľubovoľného USB portu. IkaScope poskytuje galvanické oddelenie 4 kV od elektrickej siete.

technické údaje

• Odstupňovanie 10 mV / diel. → 10 V / diel
• Maximálne vstupné napätie 80 Vpp
• Šírka pásma 25 MHz
• Obdobie 100 ns / diel → 10 s / diel
• Vstupná impedancia 1MΩ
• Spustenie spúšťača
• Vzorkovacia frekvencia 200 MSPS
• Rozlíšenie 8-bitov
• Ukladanie do vyrovnávacej pamäte 4K bodov (4 x 1K bodov)

Je tak možné presadiť nástup novej éry meracích prístrojov, ktorými sú malé bezdrôtové snímače s autonómnym napájaním, vo vnútri ktorých sa vykonáva všetko spracovanie meraného signálu, s ďalším prenosom dát do ľubovoľného smartphonu alebo tabletu. Okrem toho sa riadenie napätia, kapacity, prúdu a ďalších jednoduchých parametrov čoskoro presunie z digitálnych multimetrov na vzdialené meracie sondy, ktoré pracujú s telefónmi.

Technológia nezostáva stáť a nie je vždy ľahké držať krok s nimi. K dispozícii sú nové položky, ktorým by som chcel podrobnejšie porozumieť. To platí najmä pre rôzne zariadenia, ktoré vám umožňujú zostaviť takmer každé jednoduché zariadenie krok za krokom. Teraz sú medzi nimi dosky Arduino s ich klonmi a čínske mikroprocesorové počítače a pripravené riešenia dodávané so softvérom na palube.

Na prácu so všetkými vyššie uvedenými radmi zaujímavých nových produktov, ako aj na opravu digitálnych zariadení je však potrebný drahý vysoko presný nástroj. Medzi také vybavenie patrí osciloskop, ktorý umožňuje čítanie odpočtov frekvencií a vykonávanie diagnostiky. Je to často dosť drahé a začínajúci experimentátori si nemôžu dovoliť taký drahý nákup. Tu prichádza na rad riešenie, ktoré sa objavilo na mnohých amatérskych rádiových fórach takmer okamžite po objavení sa tabletov v systéme Android. Jeho podstatou je vyrobiť osciloskop z tabletu s minimálnymi nákladmi, bez akýchkoľvek úprav alebo úprav vášho gadgetu, a tiež s vylúčením rizika poškodenia.

Čo je to osciloskop

Osciloskop - ako zariadenie na meranie a sledovanie kolísania frekvencie v elektrickej sieti - je známy už od polovice minulého storočia. Týmito prístrojmi sú vybavené všetky vzdelávacie a profesionálne laboratóriá, pretože je možné zistiť niektoré poruchy alebo doladiť zariadenie iba s jeho pomocou. Dokáže zobraziť informácie na obrazovke aj na papierovej páske. Čítania vám umožňujú vidieť tvar signálu, vypočítať jeho frekvenciu a intenzitu a vo výsledku určiť zdroj jeho výskytu. Moderné osciloskopy vám umožňujú kresliť 3D farebné frekvenčné grafy. Dnes sa zameriame na jednoduchú verziu štandardného dvojkanálového osciloskopu a implementujeme ju pomocou pripojenia k smartfónu alebo tabletu a zodpovedajúceho softvéru.

Najjednoduchší spôsob, ako vytvoriť vreckový osciloskop

Ak je nameraná frekvencia v rozsahu frekvencií počuteľných pre ľudské ucho a úroveň signálu nepresahuje štandardnú úroveň mikrofónu, potom môžete osciloskop z tabletu s Androidom zostaviť vlastnými rukami bez ďalších modulov. K tomu stačí rozobrať akýkoľvek headset, na ktorom musí byť mikrofón. Ak nie je k dispozícii vhodný headset, budete si musieť kúpiť 3,5 mm audio konektor so štyrmi kontaktmi. Pred spájkovaním sond skontrolujte vývod konektora vášho modulu gadget, pretože existujú dva typy. Sondy musia byť pripojené k pinom zodpovedajúcim pripojeniu mikrofónu na vašom prístroji.

Ďalej by ste si mali stiahnuť softvér z aplikácie „Market“, ktorý dokáže zmerať frekvenciu na vstupe mikrofónu a nakresliť graf na základe prijatého signálu. Existuje pomerne veľa takýchto možností. Preto, ak si prajete, bude z čoho vyberať. Ako už bolo spomenuté, nebolo potrebné nijaké prepracovanie tabletu. Osciloskop bude pripravený ihneď po kalibrácii aplikácie.

Výhody a nevýhody vyššie uvedenej schémy

Výhody takéhoto riešenia možno jednoznačne pripísať jednoduchosti a nízkym nákladom na montáž. Starý headset alebo jeden nový konektor nestojí takmer nič a trvá to len pár minút.

Táto schéma má však niekoľko významných nevýhod, a to:

• Malý rozsah nameraných frekvencií (v závislosti od kvality zvukovej cesty modulu gadget sa pohybuje od 30 Hz do 15 kHz).
• Nedostatočná ochrana tabletu alebo smartphonu (ak sú sondy náhodne pripojené k častiam obvodu so zvýšeným napätím, v najlepšom prípade môžete spáliť mikroobvod zodpovedný za spracovanie zvukového signálu na vašom prístroji a v najhoršom prípade úplne deaktivovať smartphone alebo tableta).
• Na veľmi lacných zariadeniach je významná chyba v meraní signálu, ktorá dosahuje 10 - 15 percent. Pre jemné doladenie zariadenia je takýto údaj neprijateľný.

Implementácia ochrany, tienenia signálu a redukcie chýb

Na čiastočnú ochranu vášho zariadenia pred možným zlyhaním, stabilizáciu signálu a rozšírenie rozsahu vstupných napätí je možné použiť jednoduchý obvod osciloskopu pre tablet, ktorý sa už dlho úspešne používa na zostavenie zariadení pre počítač. Používa lacné komponenty vrátane zenerových diód KS119A a dvoch odporov pre 10 a 100 kOhm. Zenerove diódy a prvý odpor sú zapojené paralelne a druhý výkonnejší odpor sa používa na vstupe obvodu na rozšírenie maximálneho možného rozsahu napätia. Vďaka tomu zmizne veľké množstvo rušenia a napätie stúpne na 12 V.

Samozrejme treba mať na pamäti, že osciloskop z tabletu pracuje predovšetkým so zvukovými impulzmi. Preto stojí za to postarať sa o vysoko kvalitné tienenie samotného obvodu aj sond. Ak je to žiaduce, podrobné pokyny na zostavenie tohto okruhu nájdete na jednom z tematických fór.

Softvér

Na prácu s takouto schémou potrebujete program, ktorý dokáže kresliť grafy na základe prichádzajúceho zvukového signálu. Nájsť ho na „Trhu“ nie je ťažké, existuje veľa možností. Takmer všetky zahŕňajú dodatočnú kalibráciu, takže môžete dosiahnuť najvyššiu možnú presnosť a vyrobiť profesionálny osciloskop z tabletu. Inak tieto programy vykonávajú v podstate rovnakú úlohu, takže konečná voľba závisí od požadovanej funkčnosti a použiteľnosti.

Domáci set-top box s modulom Bluetooth

Ak je potrebný širší frekvenčný rozsah, vyššie uvedená možnosť nebude fungovať. Tu prichádza na rad nová možnosť - samostatná pomôcka, ktorou je set-top box s analógovo-digitálnym prevodníkom, ktorý poskytuje digitálny prenos signálu. V takom prípade sa už nepoužíva zvuková cesta smartfónu alebo tabletu, čo znamená, že je možné dosiahnuť vyššiu presnosť merania. V skutočnosti ide v tejto fáze iba o prenosný displej a všetky informácie zhromažďuje samostatné zariadenie.

Osciloskop si môžete zostaviť z tabletu s Androidom s bezdrôtovým modulom sami. Existuje príklad v sieti, keď bolo podobné zariadenie implementované v roku 2010 pomocou dvojkanálového analógovo-digitálneho prevodníka založeného na mikrokontroléri PIC33FJ16GS504 a modul Bluetooth LMX9838 slúžil ako vysielač signálu. Zariadenie sa ukázalo ako celkom funkčné, ale ťažko zostaviteľné, takže pre začiatočníkov bude jeho výroba obrovskou úlohou. Ak si však prajete, nie je problém nájsť podobný projekt na rovnakých amatérskych rádiových fórach.

Hotové set-top boxy s Bluetooth

Inžinieri nespia a okrem remeselných výrobkov sa v obchodoch objavuje čoraz viac konzol, ktoré plnia funkciu osciloskopu a prenášajú signál cez kanál Bluetooth do smartfónu alebo tabletu. Osciloskopový nástavec k tabletu pripojenému cez Bluetooth má často tieto hlavné vlastnosti:

• Nameraný frekvenčný limit: 1 MHz.
• Napätie sondy: až 10 V.
• Akčný rádius: asi 10 m.

Tieto vlastnosti sú dosť postačujúce na domáce použitie, a napriek tomu v profesionálnych činnostiach niekedy existujú prípady, keď tento rozsah tak veľmi chýba, a je jednoducho nereálne implementovať väčší s pomalým protokolom Bluetooth. Aké je východisko v tejto situácii?

Osciloskopy set-top boxu Wi-Fi

Táto možnosť prenosu dát významne rozširuje možnosti meracieho prístroja. Teraz trh s osciloskopmi s týmto typom výmeny informácií medzi set-top boxom a tabletom naberá na obrátkach vďaka svojmu dopytu. Takéto osciloskopy nie sú prakticky horšie ako profesionálne, pretože bezodkladne prenesú namerané informácie do tabletu, ktorý ich okamžite zobrazí vo forme grafu na obrazovke.

Ovládanie sa vykonáva prostredníctvom jednoduchých a intuitívnych ponúk, ktoré replikujú nastavovacie prvky bežných laboratórnych prístrojov. Takéto zariadenie vám navyše umožňuje nahrávať alebo vysielať v reálnom čase všetko, čo sa deje na obrazovke, čo môže byť nevyhnutnou pomocou, ak potrebujete požiadať o radu skúsenejšieho remeselníka pôsobiaceho inde.

Vlastnosti osciloskopu pre set-top box s pripojením Wi-Fi v porovnaní s predchádzajúcimi možnosťami niekoľkonásobne rastú. Takéto osciloskopy majú rozsah merania až 50 MHz a je možné ich modifikovať pomocou rôznych adaptérov. Často sú vybavené batériami pre autonómne napájanie, aby čo najviac vyťažili pracovisko z nepotrebných drôtov.

Domáce možnosti pre moderné set-top boxy osciloskopy

Na fórach sa samozrejme vyskytuje nával najrôznejších nápadov, pomocou ktorých sa nadšenci snažia splniť si svoj dávny sen - samostatne zostaviť osciloskop z tabletu s Androidom s Wi-Fi kanálom. Niektoré modely fungujú dobre, iné nie. Zostáva na vás, aby ste sa rozhodli, či skúsite šťastie aj vy a ušetríte pár dolárov pomocou vlastnej montáže zariadenia, alebo si kúpite hotovú verziu. Ak si nie ste istí svojimi schopnosťami, je lepšie neriskovať, aby ste neskôr neľutovali vyhodené prostriedky.

Inak - vitajte v jednej z komunít rádioamatérov, kde vám môžu dobre poradiť. Možno neskôr podľa vašej schémy začiatočníci zostavia svoj prvý osciloskop v živote.

Softvér set-top boxu

Spolu so zakúpenými set-top osciloskopmi sa často dodáva disk s programom, ktorý je možné nainštalovať do tabletu alebo smartphonu. Ak v súprave nie je žiadny taký disk, potom si pozorne prečítajte pokyny pre zariadenie - pravdepodobne obsahuje názvy programov kompatibilných s konzolou a nachádzajúcich sa v obchode s aplikáciami.

Niektoré z týchto zariadení tiež môžu fungovať nielen so zariadeniami s operačným systémom Android, ale aj s drahšími zariadeniami Apple. V takom prípade bude program určite v AppStore, pretože neexistuje iná možnosť inštalácie. Po výrobe osciloskopu z tabletu nezabudnite skontrolovať presnosť odčítaných údajov a v prípade potreby prístroj kalibrovať.

USB osciloskopy

Ak nemáte prenosné zariadenie ako tablet, ale máte notebook alebo počítač, nerozčuľujte sa. Môžete si tiež vytvoriť jeden z nich. Najjednoduchšou možnosťou by bolo pripojiť sondy k vstupu pre mikrofón počítača rovnakým spôsobom, ako je popísané na začiatku článku.

Vzhľadom na svoje obmedzenia však táto možnosť nie je pre každého. V takom prípade je možné použiť USB osciloskop, ktorý poskytne rovnaké vlastnosti ako set-top box s prenosom signálu cez Wi-Fi. Stojí za zmienku, že takéto zariadenia niekedy fungujú s niektorými tabletmi, ktoré podporujú technológiu pripojenia externých zariadení OTG. Samozrejme sa tiež snažia svojpomocne a celkom úspešne vyrobiť osciloskop YUSB. Prinajmenšom veľké množstvo tém na fórach je venovaných práve tomuto remeslu.

Pre každého rádioamatéra je ťažké predstaviť si jeho laboratórium bez tak dôležitého meracieho prístroja ako je osciloskop. A skutočne, bez špeciálneho nástroja, ktorý vám umožňuje analyzovať a merať signály pôsobiace v obvode, je oprava väčšiny moderných elektronických zariadení nemožná.

Na druhej strane náklady na tieto zariadenia často presahujú rozpočtové možnosti priemerného spotrebiteľa, čo ho núti hľadať alternatívne možnosti alebo si vyrobiť osciloskop vlastnými rukami.

Riešenie problému

Nakupovanie drahých elektronických výrobkov môžete odmietnuť v nasledujúcich prípadoch:

• Používanie na tieto účely zvukovej karty (ZK) zabudovanej v počítači PC alebo notebooku;
• DIY výroba USB osciloskopu;
• Spresnenie bežnej tablety.

Každá z vyššie uvedených možností, ktorá vám umožňuje vyrobiť osciloskop vlastnými rukami, nie je vždy použiteľná. Pre plnohodnotnú prácu s nezávisle zostavenými set-top boxmi a modulmi musia byť splnené nasledujúce predpoklady:

• Prípustnosť určitých obmedzení meraných signálov (napríklad ich frekvencie);
• Skúsenosti s komplexnými elektronickými obvodmi;
• Schopnosť doladiť tabletu.

Takže najmä osciloskop zo zvukovej karty neumožňuje meranie oscilačných procesov s frekvenciami mimo jeho prevádzkového rozsahu (20 Hz - 20 kHz). A na výrobu set-top boxu USB pre počítač budete potrebovať určité skúsenosti s montážou a nastavením zložitých elektronických zariadení (rovnako ako pri pripájaní k bežnému tabletu).

Poznámka! Možnosť, pri ktorej je možné vyrobiť osciloskop z notebooku alebo tabletu s najjednoduchším prístupom, prichádza k prvému prípadu, ktorý spočíva v použití zabudovaného ZK.

Zvážme, ako je každá z vyššie uvedených metód implementovaná v praxi.

Pomocou ZK

Na implementáciu tejto metódy získavania obrazu bude potrebné vyrobiť prílohu malej veľkosti, ktorá bude pozostávať iba z niekoľkých elektronických komponentov, ktoré sú k dispozícii pre každý z nich. Jeho schému nájdete na obrázku nižšie.

Hlavným účelom takéhoto elektronického obvodu je zaistiť bezpečný tok vyšetrovaného externého signálu na vstup zabudovanej zvukovej karty, ktorá má vlastný analógovo-digitálny prevodník (ADC). Polovodičové diódy, ktoré sa v ňom používajú, zaručujú obmedzenie amplitúdy signálu na úrovni najviac 2 voltov a delič rezistorov zapojených do série umožňuje dodávať na vstup napätia s veľkými hodnotami amplitúdy.

Na dosku je z výstupnej strany spájkovaný drôt s rezistormi a diódami s 3,5 mm zástrčkou na opačnom konci, ktorý je zasunutý do zásuvky ZK pod názvom „Line In“. Vyšetrovaný signál sa aplikuje na vstupné svorky.

Dôležité! Dĺžka spojovacieho kábla by mala byť čo najmenšia, aby sa zabezpečilo minimálne skreslenie signálu pri veľmi nízkych nameraných úrovniach. Ako taký konektor sa odporúča použiť dvojvodičový medený opletený (štítový) drôt.

Aj keď frekvencie prechádzané takýmto obmedzovačom patria do nízkofrekvenčného rozsahu, toto preventívne opatrenie pomáha zlepšiť kvalitu prenosu.

Program získavania oscilogramov

Okrem technického vybavenia by ste si pred začatím meraní mali pripraviť aj vhodný softvér (softvér). To znamená, že musíte do počítača nainštalovať jeden z pomocných programov určených špeciálne na získanie obrazu krivky.

Takto je možné len za hodinu alebo o niečo viac vytvoriť podmienky pre štúdium a analýzu elektrických signálov pomocou stacionárneho počítača (notebooku).

Spresnenie tablety

Pomocou vstavanej mapy

Na prispôsobenie bežného tabletu na záznam oscilogramov môžete použiť predtým opísaný spôsob pripojenia k zvukovému rozhraniu. V takom prípade sú možné určité ťažkosti, pretože tablet nemá diskrétny vstup pre mikrofón.

Tento problém je možné vyriešiť nasledovne:

• Musíte si vziať z telefónu náhlavnú súpravu, ktorá by mala obsahovať vstavaný mikrofón;
• Potom by ste si mali objasniť zapojenie (pinout) vstupných svoriek na tablete použitých na pripojenie a porovnať ich s príslušnými kontaktmi na zástrčke náhlavnej súpravy;
• Ak sa zhodujú, môžete bezpečne pripojiť zdroj signálu namiesto mikrofónu pomocou predtým diskutovanej predvoľby na diódach a rezistoroch;
• Nakoniec zostáva na tablete nainštalovať špeciálny program, ktorý dokáže analyzovať signál na vstupe mikrofónu a zobraziť jeho graf na obrazovke.

Výhodou tohto spôsobu pripojenia k počítaču je ľahká implementácia a nízke náklady. Medzi jeho nevýhody patrí malý rozsah nameraných frekvencií, ako aj chýbajúca 100% záruka zabezpečenia tabletu.

Tieto nevýhody je možné prekonať použitím špeciálnych elektronických set-top boxov pripojených cez modul Bluetooth alebo cez Wi-Fi kanál.

Domáci set-top box pre modul Bluetooth

Pripojenie pomocou „Bluetooth“ sa vykonáva pomocou samostatnej pomôcky, ktorou je set-top box s vstavaným mikrokontrolérom ADC. Vďaka použitiu nezávislého kanála na spracovanie informácií je možné rozšíriť šírku pásma prenášaných frekvencií na 1 MHz; v takom prípade môže hodnota vstupného signálu dosiahnuť 10 voltov.

Ďalšie informácie. Polomer pôsobenia takého samostatne vyrobeného prídavného zariadenia môže dosiahnuť 10 metrov.

Nie každý je však schopný zostaviť si takéto konverzné zariadenie doma, čo výrazne obmedzuje okruh používateľov. Pre všetkých, ktorí nie sú pripravení na samostatnú výrobu set-top boxu, je možná možnosť nákupu hotového výrobku, ktorý je v predaji od roku 2010.

Vyššie uvedené vlastnosti môžu vyhovovať domácemu remeselníkovi, ktorý opravuje nie príliš zložité nízkofrekvenčné zariadenie. Pre časovo náročnejšie opravy môžu byť potrebné profesionálne prevodníky so šírkou pásma do 100 MHz. Tieto možnosti môže poskytnúť kanál Wi-Fi, pretože rýchlosť protokolu výmeny údajov je v tomto prípade neporovnateľne vyššia ako v prípade „Bluetooth“.

Osciloskopy set-top boxu Wi-Fi

Možnosť prenosu digitálnych údajov pomocou tohto protokolu významne rozširuje šírku pásma meracieho zariadenia. Set-top boxy fungujúce na tomto princípe a voľne predávané nie sú svojimi vlastnosťami horšie ako niektoré vzorky klasických osciloskopov. Ich cena však zďaleka nie je považovaná za prijateľnú pre používateľov s priemerným príjmom.

Na záver poznamenávame, že s prihliadnutím na vyššie uvedené obmedzenia je možnosť pripojenia Wi-Fi vhodná aj len pre obmedzený počet používateľov. Pre tých, ktorí sa rozhodnú túto metódu opustiť, odporúčame vyskúšať digitálny osciloskop, ktorý poskytuje rovnaké vlastnosti, ale pripojením k USB vstupu.

Táto možnosť je tiež veľmi ťažko implementovateľná, takže pre tých, ktorí si nie sú úplne istí svojimi schopnosťami, by bolo rozumnejšie kúpiť si hotový komerčne dostupný set-top box USB.

Video