Цифровые осциллографы используются любителями электроники и это одна из привычных вещей, находящихся за их рабочими столами. Но покупка готового решения может влететь в копеечку, поэтому я решил, что соберу собственный осциллоскоп своими руками. Этот базовый проект поможет вам повысить свои навыки и в итоге у вас будет свой самодельный неплохой прибор, который облегчит вам жизнь.
Ардуино – замечательная вещь, работающая на 8-битных микроконтроллерах, которые имеют цифровые выходы, SPI, линии I2S, последовательную связь, ADC и т.д. Таким образом, использование в этом проекте Ардуино – хорошая идея.
Шаг 1: Необходимые материалы
Я хотел, чтобы всё оставалось простым и дешевым, поэтому вам понадобятся:
- Ноутбук x1
- Ардуино x 1 (UNO,PRO MINI, NANO –подойдёт любой , кроме MEGA)
- Кабели со штекерами x 2
- Макетная плата x 1
- Клипсы аллигаторы x 2
- Кабель джек папа-папа на 3.5 мм x 1
- Источник аудио, или другого сигнала, чью форму вы хотите увидеть
Шаг 2: Код и программа осциллоскопа
После подключения, просто загрузите в него код из zip-архива. Этот код просто считывает напряжение на аналоговых пинах A0-A5 или A7 Ардуино (в зависимости от вашей платы), а затем конвертирует его в значение, варьирующееся от 0 до 1023. Далее это значение отправляется на компьютер через порт USB.
Пины A0-A5 или A7 (в зависимости от вашей платы) действуют в качестве 6 или 8 каналов осциллоскопа, но софт позволяет отобразить только три канала за раз.
После того, как вы открыли программу осциллоскопа вслед за загрузкой скетча, выберете нужные параметры baud rate (скорость передачи) и COM-порт, а затем откройте каналы.
Программа осциллоскопа спроектирована так, чтобы принимать значения с Ардуино и строить из них график, добавляя значения в линию, что предоставляет вам неплохие графики в виде волн, прямо как на осциллоскопе.
Файлы
Шаг 3: Принцип действий
- Подключите Ардуино
- Загрузите код
- Пустите сигнал через пины A0 — A5 или A7 (в зависимости от вашей платы). Я выбрал сигнал, идущий от моего телефона через джек. Один конец провода был подключен к телефону, а на другом конце я подключил землю к GND Ардуино, а второй аллигатор был подключен к одному из аудиоканалов. (в моем случае правый канал аудиосигнала) .
- Откройте программу осциллографа
- Выберите COM-порт и baud rate
- Откройте каналы и всё готово!
Шаг 4: Особенности
- Разрешение осциллоскопа: примерно 0.0049 Вольта (4.9мВ)
- Частота обновления: 1КГц
- Скорость передачи: 115200
- Диапазон напряжения: 0-5 Вольт
- Он может отображать одновременно 3 канала
Замечание: не превышайте на электронном осциллографе предел в 5 Вольт, или вы поджарите свой Ардуино.
Ограничения:
- Напряжение нельзя превышать, оно находится в диапазоне 0-5 Вольт
- Любой сигнал выше 1КГц не будет замечен Ардуино, либо же он будет определяться как мусорные значения (помехи)
- Не пробуйте измерить сигналы AC, так как аналоговые пины не приспособлены для этого и в конце концов вы либо повредите Ардуино, либо засечёте позитивную половину
Шаг 5: Все готово!
Итак, я думаю, что было довольно просто сделать свой осциллограф на Ардуино. Надеюсь, вам всё понравилось.
