Arduino-Oscilloscope: Bakit Ito Gumagana: 4 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ilang taon pabalik habang nakakakuha ako ng electronics at pinag-aaralan ang pangunahing mga prinsipyo. Nalaman ko na ang isang saklaw ay ang tool na makakatulong sa iyo sa halos lahat. Ngayon na naintindihan ko iyon, nagtakda ako upang malaman ang pangunahing mga prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang saklaw, pagkatapos ng ilang buwan, naisip ko sa aking sarili, mahusay na ang isang osiloskoup ay maipapatupad sa isang micro-controller kung inilagay ko ang aking sarili sa isang punto ng pag-aaral ng pananaw Bakit isang micro-controller, dahil mayroon itong lahat ng mga bagay na kinakailangan upang makabuo ng isa, tulad ng isang ADC na kukuha ng isang senyas (ngunit walang kontrol sa harap na dulo), mayroon itong mga port ng GPIO na maaaring magamit para sa maraming mga layunin, ito rin ay may isang CPU kahit maamo! (Nag-iisip ako ng isang arduino).

Nagsimula ako sa pagsasaliksik tungkol sa arduino oscilloscope na mabuti at napakahusay, ngunit gugustuhin ko ang isang mas simpleng code na madaling mabago at maunawaan. Tulad ng paghahanap ko ay nahanap ko ang base ng kasalukuyang code sa mga forum ng arduino mula sa 'vaupell'. Sinimulan kong baguhin ito at magkomento dito at linisin ang mga bagay-bagay upang mas mabasa ito. Ang orihinal na code ay mula sa Noriaki Mitsunaga.

Tingnan natin kung paano i-setup ang hardware at software at kung paano ito magagamit.

Hindi ko pa masisimulang isulat ang paliwanag para sa code sa GitHub wiki. kung mayroon kang ilang oras upang matitira tingnan ang paligid.

! - Ang proyekto na ito ay hindi detalyado kung paano gumawa ng isang oscilloscope, sa halip ipinapakita nito sa iyo kung paano mo magagamit ang isang simpleng micro-controller upang tularan ang pag-uugali ng isang tunay na oscilloscope sa mundo upang maunawaan kung paano gumagana ang isang Oscilloscope.

Hakbang 1: Alam ang Iyong Hardware

Ang layunin ng proyektong ito ay magbigay ng isang pananaw sa pagtatrabaho ng isang saklaw. Para sa kadahilanang iyon pinili ko ang pinakasimpleng at tanyag na hardware platform arduino. Ang code ay maaaring patakbuhin sa isang arduino uno o isang arduino mega, kung saan mas gusto ang huli dahil mayroon itong higit na libre at naa-access na mga pin kapag naka-install ang isang display dito.

Kaya sa proyektong ito gagamit ako ng isang arduino mega (2560).

Ang susunod na sangkap ay ang display. Ang setup na ito ay gumagamit ng isang arduino TFT 2.5 pulgada na kalasag (ang driver id ay0x9341). Nagbibigay ito ng kakayahang magpakita ng maraming mga channel sa screen na nakikilala sa bawat isa.

Iyon lang ang mayroon dito. Gayunpaman!, Ang saklaw na ito ay napaka-limitado sa mga kakayahan kaya't huwag itulak ito sa gilid. Ang ilang mga tiyak na bagay na pinapahalagahan ay;

ang arduino ADC ay hindi maaaring hawakan ang mga voltages sa itaas ng 5 volts nang napakahusay at hindi rin nito mahawakan nang maayos ang mga voltages sa ibaba 0 volts. Bakit, sapagkat ito ay dinisenyo.

Ang pagkuha ng data mula sa maraming mga channel nang sabay-sabay binabawasan ang mabisang rate ng pag-sample ng isang solong channel dahil ang mga sample ay kinuha kahalili mula sa maraming mga channel.

ang sampling rate ay napakababa (para sa isang solong acquisition ng channel maaari itong umakyat sa 10kSps, ngunit sa dalawang mga channel ay bumaba ito sa 5kSps / channel). Maaari itong mapagaan sa pamamagitan ng pagtatakda ng dalas ng sanggunian ng ADC (pagtatakda ng prescalar) sa isang mas mababang halaga. Gayunpaman, mayroon itong sariling mga problema ng hindi magandang resolusyon.

Huwag ding kalimutan ang isang computer upang mai-upload ang code sa arduino.

Hakbang 2: Pag-setup

Ang pag-setup ay napaka-simple;

Ikabit ang kalasag sa display sa Arduino Mega upang ang mga power pin sa magkabilang board ay nakahanay.

ikonekta ang board sa computer gamit ang isang USB cable.

Buksan ang arduino IDE at idagdag ang TFT display library SPFD5408 (0x9341), kung wala pa ito.

Ngayon i-upload ang file ng code mula sa github patungo sa Arduino.

GitHub - Arduino-Oscilloscope

Ayan!. Maaari kang mag-tinker gamit ang code sa pamamagitan ng pagtatakda ng mga channel 8 (ch0) at 15 (ch1) ON o OFF sa seksyon ng pag-setup ng code channel. Maaari mong baguhin ang variable ng rate sa isang halaga mula sa rate array upang maitakda ang oras / dibisyon ng saklaw. Maaari mong itakda ang uri ng pag-trigger sa auto o solong sa seksyon ng pag-trigger ng code.

Ang sumusunod na hakbang ay nagpapakita ng isang ADXL335 3 axis accelerometer na pinapatakbo at binabasa ng Arduino-Oscilloscope, tulad ng nakikita sa unang video.

Hakbang 3: Halimbawa - ADXL335 Pagbasa ng Accelerometer

Patayin ang module ng accelerometer mula sa 5V DC at GND ng arduino board sa dulong kanan sa itaas at ibaba. Ikonekta ngayon ang x-out pin ng module ng adxl335 sa pin A8 ng arduino board na makikita sa mga larawan. kung ang x-axis ng accelerometer ay itinuro pababa ang linya ng data sa screen ng saklaw ay mababawi mula sa zero dahil ang module ng adxl ay magbasa ng pagbilis dahil sa gravity. subukang alugin ito sa x-direction tulad ng minarkahan sa adxl-board, lalabas ang mga spike sa screen.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa saklaw at paggana nito tingnan ang GitHub Wiki

Hakbang 4: Mag-ambag?

Kung nais mong mag-ambag sa dokumentasyon ng wiki, higit ka nang malugod. Ang Oscilloscope ay isang kamangha-manghang piraso ng kagamitan at sa palagay ko ito ay isang mahusay na tool ng STEM !.

Kasalukuyan akong nagtatrabaho sa isang maliit na front end na may dummy PGA at isang offset control at magdaragdag ng isang kontrol para sa oras / div at marahil ay nagbabasa ng mga signal ng mababang boltahe AC.