Arduino-oskilloskooppi: miksi se toimii: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Muutama vuosi sitten aloitin elektroniikan ja opiskelin perusperiaatteita. Huomasin, että soveltamisala on työkalu, joka auttaa sinua lähes kaikessa. Nyt kun ymmärsin tämän, ryhdyin oppimaan laajuuden käytön perusperiaatteita, muutaman kuukauden kuluttua ajattelin itselleni, että oskilloskooppi on toteutettavissa mikro-ohjaimessa, jos asetan itseni oppimispisteeseen näkökulmasta. Miksi mikro-ohjain, koska siinä oli kaikki tarvittavat rakenteet, kuten ADC signaalin vastaanottamiseksi (mutta ilman ohjausta), siinä oli GPIO-portteja, joita voidaan käyttää moniin tarkoituksiin. on CPU vaikkakin heikko! (Ajattelin arduinoa).

Aloitin tutkimalla arduino -oskilloskooppeja, jotka olivat hyviä ja erittäin hyviä, mutta olisin halunnut yksinkertaisemman koodin, jota on helppo muokata ja ymmärtää. Juuri etsiessäni törmäsin nykyisen koodin perustaan arduino -foorumeilla vaupellista. Aloin muokata sitä ja kommentoida sitä ja puhdistaa tavaraa luettavuuden parantamiseksi. Alkuperäinen koodi on Noriaki Mitsunagalta.

Joten katsotaan kuinka laitteisto ja ohjelmisto asennetaan ja miten sitä käytetään.

En ole vielä alkanut kirjoittaa selitystä koodille GitHub wikissä. jos sinulla on aikaa, katso ympärillesi.

! - Tässä projektissa ei kerrota yksityiskohtaisesti oskilloskoopin tekemisestä, vaan se näyttää, kuinka voit yksinkertaisen mikro-ohjaimen avulla jäljitellä oikean maailman oskilloskoopin käyttäytymistä ymmärtääksesi oskilloskoopin toiminnan.

Vaihe 1: Laitteiston tunteminen

Tämän projektin tavoitteena on antaa käsitys laajuuden toiminnasta. Tästä syystä valitsin yksinkertaisimman ja suosituimman laitteistoalustan arduino. Koodi voidaan ajaa arduino uno -laitteella tai arduino mega -laitteella, jossa jälkimmäinen on edullinen, koska sillä on enemmän vapaita ja helppokäyttöisiä nastoja, kun näyttö on asennettu.

Joten tässä projektissa käytän arduino -megaa (2560).

Seuraava osa on näyttö. Tämä asetus käyttää 2,5 tuuman arduino TFT -kosketussuojaa (ohjaimen tunnus on0x9341). Tämä antaa mahdollisuuden näyttää ruudulla useita kanavia, jotka ovat erotettavissa toisistaan.

Siinä kaikki. Tämä laajuus on kuitenkin hyvin rajallinen, joten älä työnnä sitä reunaan. Jotkut erityiset asiat, joista on huolehdittava, ovat;

arduino ADC ei voi käsitellä yli 5 voltin jännitteitä kovin hyvin eikä myöskään alle 0 voltin jännitteitä. Miksi, koska se on suunniteltu niin.

tietojen hankkiminen useilta kanavilta samanaikaisesti pienentää yksittäisen kanavan tehokasta näytteenottotaajuutta, koska näytteet otetaan vaihtoehtoisesti useilta kanavilta.

näytteenottotaajuus on erittäin alhainen (yhden kanavan hankinnassa se voi nousta jopa 10 kSps, mutta kahdella kanavalla se putoaa 5 kSps/kanava). Tätä voidaan lieventää asettamalla ADC -referenssitaajuus (asettamalla esikalaari) pienemmäksi. Tällä on kuitenkin omat ongelmansa huonossa ratkaisussa.

Älä myöskään unohda tietokonetta ladataksesi koodin arduinoon.

Vaihe 2: Asennus

Asennus on hyvin yksinkertainen;

Kiinnitä näytön suoja Arduino Megaan niin, että molempien levyjen nastat ovat kohdakkain.

liitä kortti tietokoneeseen USB -kaapelilla.

Avaa arduino IDE ja lisää TFT -näyttökirjasto SPFD5408 (0x9341), jos sitä ei vielä ole.

Lataa nyt kooditiedosto githubista Arduinoon.

GitHub - Arduino -oskilloskooppi

Siinä se on!. Voit käsitellä koodia asettamalla kanavat 8 (kanava 0) ja 15 (kanava 1) päälle tai pois päältä koodikanavan asetusosassa. Voit muuttaa nopeusmuuttujan arvoksi kurssitaulukosta, jotta voit määrittää laajuuden ajan/jaon. Voit asettaa liipaisintyypiksi automaattinen tai yksittäinen koodin laukaisuosassa.

Seuraavassa vaiheessa esitetään 3-akselinen ADXL335-kiihtyvyysanturi, joka saa virtaa ja lukee Arduino-oskilloskoopilla, kuten ensimmäisestä videosta näkyy.

Vaihe 3: Esimerkki - ADXL335 Kiihtyvyysmittarin lukeminen

Kytke kiihtyvyysmittarimoduuli arduino -kortin 5 V DC: stä ja GND: stä oikealle ylhäältä ja alhaalta. Liitä nyt adxl335-moduulin x-out-nasta arduino-kortin nastaan A8, kuten kuvista näkyy. jos kiihtyvyysmittarin x-akseli osoittaa alaspäin, laajuusnäytön dataviiva siirtyy nollasta, koska adxl-moduuli lukee painovoiman aiheuttamaa kiihtyvyyttä. yritä ravistaa sitä x-suuntaan, kuten on merkitty adxl-taululle, piikit näkyvät näytöllä.

Lisätietoja laajuudesta ja sen toiminnasta on GitHub Wikissä

Vaihe 4: Osallistu?

Jos haluat osallistua wikin dokumentaatioon, olet enemmän kuin tervetullut. Oskilloskooppi on fantastinen laite ja mielestäni hyvä STEM -työkalu !.

Työskentelen parhaillaan pienen käyttöliittymän kanssa, jossa on nuken PGA ja offset -ohjaus.