ارتقا DIY Mini DSO به یک اسیلوسکوپ واقعی با ویژگی های عالی: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

آخرین باری که نحوه ساخت Mini DSO را با MCU به اشتراک گذاشتم.

برای آگاهی از نحوه ساخت آن گام به گام ، لطفاً به دستورالعمل قبلی من مراجعه کنید:

www.instructables.com/id/Make-Your-Own-Osc…

از آنجا که بسیاری از مردم به این پروژه علاقه مند هستند ، من مدتی را صرف ارتقاء آن کردم. پس از ارتقاء ، Mini DSO قدرتمندتر است.

مشخصات:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @27MHz آن را از AliExpress دریافت کنید
• صفحه نمایش: 0.96 اینچ OLED با رزولوشن 128x64 آن را از AliExpress دریافت کنید
• کنترل کننده: یک رمزگذار EC11 آن را از AliExpress دریافت کنید
• ورودی: تک کانال
• Sec/div: 500ms، 200ms، 100ms، 50ms، 20ms، 10ms، 5ms، 2ms، 1ms، 500us، 200us، 100us 100us فقط در حالت فعال خودکار موجود است
• محدوده ولتاژ: 0-30V
• رتبه نمونه: 250kHz @100us/div

ویژگی های جدید:

1. نمایش فرکانس شکل موج
2. سفارشی کردن سطح ماشه
3. حالت خودکار ، عادی و تک محرک
4. شکل موج را در امتداد افقی یا عمودی حرکت دهید
5. روشنایی OLED را در تنظیمات تنظیم کنید

مرحله 1: ویدیو را تماشا کنید

در این ویدیو ، تغییرات ، عملکردها و عملکردهای نسخه جدید Mini DSO را به شما نشان خواهم داد.

مرحله 2: قسمت خود را آماده کنید

ما باید یک شاخص برای توابع جدید اضافه کنیم.

لیست مواد:

• LED x 1 آن را از AliExpress دریافت کنید
• مقاومت 5k x 1 آن را از AliExpress دریافت کنید

مرحله 3: طرح و مدار

تغییرات در مدار فقط برای افزودن LED به عنوان نشانگر است.

بعداً استفاده از نشانگر را به شما نشان خواهم داد.

حفاظت از مدار: آخرین باری که با فوم یک قاب درست کردم. فوم ممکن است الکتریسیته ساکن تولید کند. این مساله قطعاً باید مورد توجه قرار گیرد. این بار ، من از نوار درجه حرارت بالا برای محافظت استفاده می کنم.

مرحله 4: کد را بارگیری کنید

بسته زیر را بارگیری کنید. کد منبع و فایل hex کامپایل شده وجود دارد.

همچنین ، در GitHub موجود است:

اگر نمی خواهید کدها را بخوانید ، فقط شش ضلعی را در MCU بسوزانید.

برای بارگیری کد در MCU از بارگیری USB به TTL و نرم افزار STC-ISP استفاده کنید.

TXD ، RXD و GND را وصل کنید.

نرم افزار STC-ISP را از اینجا بارگیری کنید:

اگر رابط STC-ISP چینی است ، می توانید روی نماد بالا سمت چپ کلیک کنید تا زبان به انگلیسی تغییر کند.

برای پیکربندی جزئیات STC-ISP لطفاً به فیلم قبلی من مراجعه کنید.

کدها به زبان C. نوشته شده اند از نرم افزار Keil برای ویرایش و کامپایل آن استفاده کنید.

مرحله 5: معرفی رابط

پارامترها در رابط اصلی:

ثانیه در هر بخش:

"500ms" ، "200ms" ، "100ms" ، "50ms" ، "20ms" ، "10ms" ، "5ms" ، "2ms" ، "1ms" ، "500us" ، "200us" ، "100us"

100us فقط در حالت فعال خودکار در دسترس است

محدوده ولتاژ:

ولتاژ 0-30 ولت است.

سطح تحریک:

سطح ولتاژ را فعال کنید.

شیب ماشه:

باعث افزایش یا سقوط لبه شود.

حالت راه اندازی:

حالت خودکار ، حالت عادی ، حالت تک.

وضعیت در رابط اصلی:

'اجرا': نمونه گیری در حال اجرا.

'توقف': نمونه گیری متوقف شد.

'Fail': سطح راه اندازی فراتر از شکل موج در حالت خودکار راه اندازی.

'خودکار': محدوده ولتاژ خودکار.

پارامترها در رابط تنظیمات:

PMode (حالت طرح): نمایش شکل موج در بردار یا نقطه.

LSB: ضریب نمونه گیری. با تنظیم LSB ولتاژ نمونه گیری را کالیبره کنید.

100 برابر ضریب تقسیم ولتاژ به عنوان مثال، مقاومت برای تقسیم ولتاژ 10k و 2k است ، ضریب تقسیم ولتاژ (10+2)/2 = 6 را محاسبه کنید. LSB = 6 x 100 = 600 را بدست آورید.

BRT (روشنایی): تنظیم روشنایی OLED.

مرحله 6: معرفی عملیات

تمام عملیات توسط رمزگذار EC11 تکمیل می شود. ورودی شامل تک کلیک ، دوبار کلیک ، فشار طولانی ، چرخش و چرخش هنگام فشار دادن است. کمی پیچیده به نظر می رسد ، نگران نباشید ، جزئیات زیر وجود دارد. منابع این رمزگذار تقریباً به پایان رسیده است. در صورت وجود ویژگی های جدید ، ممکن است به جزء ورودی اضافی نیاز داشته باشید.

رابط اصلی - حالت پارامتر:

• رمزگذار تک کلیک: نمونه برداری را اجرا/متوقف کنید
• روی رمزگذار دوبار کلیک کنید: وارد حالت Wave Scroll Mode شوید
• Long Press Encoder: رابط تنظیمات را وارد کنید
• Rotate Encoder: پارامترها را تنظیم کنید
• چرخاندن رمزگذار هنگام فشار دادن: بین گزینه ها جابجا شوید
• تغییر محدوده خودکار و دستی: برای وارد کردن محدوده خودکار ، رمزگذار را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید. برای وارد کردن محدوده دستی ، رمزگذار را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید.

رابط اصلی - حالت پیمایش موج:

• رمزگذار تک کلیک: نمونه برداری را اجرا/متوقف کنید
• روی رمزگذار دوبار کلیک کنید: وارد حالت پارامتر شوید
• Long Press Encoder: رابط تنظیمات را وارد کنید
• چرخش رمزگذار: شکل موج را به صورت افقی پیمایش کنید (فقط در صورت توقف نمونه گیری در دسترس است)
• چرخاندن رمزگذار هنگام فشار دادن: شکل موج را به صورت عمودی پیمایش کنید (فقط در صورت توقف نمونه گیری در دسترس است)

رابط تنظیمات:

• رمزگذار تک کلیک: N/A
• روی رمزگذار دوبار کلیک کنید: N/A
• Long Press Encoder: بازگشت به رابط اصلی
• Rotate Encoder: پارامترها را تنظیم کنید
• چرخاندن رمزگذار هنگام فشار دادن: بین گزینه ها جابجا شوید

مرحله 7: معرفی توابع

سطح تحریک:

برای تکرار سیگنال ، سطح ماشه می تواند آن را روی صفحه ثابت نگه دارد. برای سیگنال تک شات ، سطح ماشه می تواند آن را ضبط کند.

شیب ماشه:

شیب ماشه تعیین می کند که نقطه ماشه در لبه بالا یا پایین سیگنال قرار دارد.

حالت راه اندازی:

• حالت خودکار: جارو کردن مداوم. برای توقف یا اجرای نمونه برداری ، روی رمزگذار تنها کلیک کنید. در صورت فعال شدن ، شکل موج روی صفحه نمایش داده می شود و موقعیت ماشه در مرکز نمودار قرار می گیرد. در غیر این صورت ، شکل موج به طور نامنظم حرکت می کند و "شکست" روی صفحه نمایش داده می شود.
• حالت عادی: پس از نمونه گیری کامل ، می توانید سیگنال وارد کنید. در صورت فعال شدن ، شکل موج روی صفحه نمایش داده می شود و منتظر ماشه جدید هستید. در صورت عدم وجود ماشه جدید ، شکل موج حفظ می شود.
• حالت تک: پس از نمونه گیری کامل ، می توانید سیگنال را وارد کنید. در صورت فعال شدن ، شکل موج روی صفحه نمایش داده شده و نمونه گیری را متوقف کنید. برای شروع نمونه برداری بعدی ، کاربر باید فقط روی رمزگذار کلیک کند.

برای حالت عادی و حالت تک ، مطمئن شوید که سطح ماشه به درستی تنظیم شده است ، در غیر این صورت هیچ شکل موجی روی صفحه نمایش داده نمی شود.

شاخص:

به طور کلی ، نشانگر روشن به این معنی است که نمونه برداری در حال اجرا است. استفاده مهمتر در حالت فعال و عادی است ، قبل از ورود به مرحله ماشه ، پیش نمونه گیری مورد نیاز است. این شاخص در مرحله قبل از نمونه گیری روشن نمی شود. تا زمانی که نشانگر روشن نشود نباید سیگنال وارد کنیم. هرچه مقیاس زمانی بیشتری انتخاب شود ، زمان انتظار قبل از نمونه گیری طولانی تر است.

تنظیمات را ذخیره کن:

هنگام خروج از رابط تنظیمات ، همه پارامترهای تنظیمات و رابط اصلی در EEPROM ذخیره می شود.

مرحله 8: آزمایش کنید

تست 1:

در هنگام روشن شدن منبع تغذیه ، شکل موج را ضبط کنید.

شکل موج در Mini DSO مشابه آنچه در DS1052E است. تغییرات کوچک در شکل موج به وضوح قابل مشاهده است. دقت ولتاژ مناسب است.

تست 2:

شکل موج را در یک مدار اندازه گیری القایی و جریان اشباع ضبط کنید.

سطح Trigger فقط 0.1V و sec/div 200us است. زیرا ممکن است یک سیگنال کوچک ایجاد شود ، این بسیار خوب است.

مرحله 9: محدودیت ها و مسائل

1. همانند نسخه اول ، نمی تواند ولتاژهای منفی را اندازه گیری کند. شکل موج در 0 ولت متوقف می شود.

2. در صورت ورود سیگنال PWM در نمونه برداری با سرعت بالا ، نتیجه نمونه برداری اغلب به حداکثر می رسد. من از مهندس STC در مورد این موضوع پرسیدم ، اما توضیح روشنی دریافت نکردم. این مسئله پرش به کیفیت هر MCU نیز مربوط می شود. یک قطعه در دست من بسیار جدی است و قطعات دیگر بهتر است. اما همه آنها مشکل پرش نمونه گیری دارند.

مرحله 10: برنامه ریزی بیشتر

از آنجا که نمونه پرش در STC8A8K وجود دارد ، و پیدا کردن آن چندان محبوب نیست. تصمیم دارم این پروژه را به STM32 منتقل کنم. در همین حال ، من سعی می کنم راهی ساده برای اندازه گیری ولتاژ منفی پیدا کنم.

اگر توصیه ها یا الزاماتی در مورد این پروژه دارید ، لطفاً به من بگویید.

امیدوارم دوست داشته باشید.

با خیال راحت کانال YouTube من را بررسی کنید: