Αναβάθμιση DIY Mini DSO σε πραγματικό παλμογράφο με φοβερά χαρακτηριστικά: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Τελευταία φορά μοιράστηκα πώς να φτιάξω ένα Mini DSO με MCU.

Για να μάθετε πώς να το χτίζετε βήμα προς βήμα, ανατρέξτε στο προηγούμενο εκπαιδευτικό μου εγχειρίδιο:

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

Δεδομένου ότι πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για αυτό το έργο, αφιέρωσα λίγο χρόνο για να το αναβαθμίσω συνολικά. Μετά την αναβάθμιση, το Mini DSO είναι πιο ισχυρό.

Προσδιορισμός:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @27MHz Αποκτήστε το από το AliExpress
• Οθόνη: 0.96 "OLED με ανάλυση 128x64 Αποκτήστε το από το AliExpress
• Ελεγκτής: Ένας κωδικοποιητής EC11 Λάβετε το από το AliExpress
• Είσοδος: Ενιαίο κανάλι
• Sec/div: 500ms, 200ms, 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 2ms, 1ms, 500us, 200us, 100us 100us διαθέσιμο μόνο στη λειτουργία αυτόματης ενεργοποίησης
• Εύρος τάσης: 0-30V
• Βαθμολογία δειγματοληψίας: 250kHz @100us/div

Νέα χαρακτηριστικά:

1. Εμφάνιση συχνότητας κυματομορφής
2. Προσαρμόστε το επίπεδο σκανδάλης
3. Αυτόματη, Κανονική και Ενιαία λειτουργία ενεργοποίησης
4. Κύλιση κυματομορφής κατά μήκος οριζόντιας ή κάθετης
5. Προσαρμόστε τη φωτεινότητα OLED στις ρυθμίσεις

Βήμα 1: Δείτε το βίντεο

Σε αυτό το βίντεο, θα σας δείξω τις αλλαγές, τις λειτουργίες και τις λειτουργίες σχετικά με τη νέα έκδοση Mini DSO.

Βήμα 2: Προετοιμάστε το μέρος σας

Πρέπει να προσθέσουμε έναν δείκτη για νέες λειτουργίες.

Λίστα υλικών:

• LED x 1 Αποκτήστε το από το AliExpress
• Αντίσταση 5k x 1 Λήψη από το AliExpress

Βήμα 3: Σχέδιο και κύκλωμα

Οι αλλαγές στο κύκλωμα είναι μόνο για να προσθέσετε ένα LED ως ένδειξη.

Θα σας δείξω τη χρήση του δείκτη αργότερα.

Προστασία του κυκλώματος: Την τελευταία φορά έκανα θήκη με αφρό. Ο αφρός μπορεί να παράγει στατικό ηλεκτρισμό. Αυτό το ζήτημα πρέπει οπωσδήποτε να δοθεί προσοχή. Αυτή τη φορά, χρησιμοποιώ ταινία υψηλής θερμοκρασίας για να κάνω την προστασία.

Βήμα 4: Κατεβάστε τον Κώδικα

Κατεβάστε το πακέτο παρακάτω. Υπάρχει πηγαίος κώδικας και μεταγλωττισμένο δεκαεξαδικό αρχείο.

Επίσης, διαθέσιμο στο GitHub:

Εάν δεν θέλετε να διαβάσετε τους κωδικούς, απλώς γράψτε το εξάγωνο στο MCU.

Χρησιμοποιήστε ένα πρόγραμμα λήψης USB to TTL και λογισμικό STC-ISP για να κάνετε λήψη του κώδικα σε MCU.

Συνδέστε TXD, RXD και GND.

Κατεβάστε το λογισμικό STC-ISP εδώ:

Εάν η διεπαφή του STC-ISP είναι κινέζικη, μπορείτε να κάνετε κλικ στο επάνω αριστερό εικονίδιο για να αλλάξετε τη γλώσσα στα αγγλικά.

Για τη λεπτομερή διαμόρφωση του STC-ISP, ανατρέξτε στο προηγούμενο βίντεο μου.

Οι κωδικοί γράφτηκαν στο C. Χρησιμοποιήστε το λογισμικό Keil για να το επεξεργαστείτε και να το μεταγλωττίσετε.

Βήμα 5: Εισαγωγή διεπαφής

Παράμετροι στην κύρια διεπαφή:

Δευτερόλεπτα ανά Κατηγορία:

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

100us διατίθεται μόνο στη λειτουργία αυτόματης ενεργοποίησης

Εύρος τάσης:

Η τάση είναι 0-30V.

Επίπεδο ενεργοποίησης:

Ενεργοποιήστε το επίπεδο τάσης.

Κλίση ενεργοποίησης:

Trigger on Rising or Falling Edge.

Λειτουργία ενεργοποίησης:

Αυτόματη λειτουργία, Κανονική λειτουργία, Ενιαία λειτουργία.

Κατάσταση στην κύρια διεπαφή:

'Run': Sampling Running.

'Stop': Σταμάτησε η δειγματοληψία.

'Fail': Το επίπεδο ενεργοποίησης πέρα από την κυματομορφή στη λειτουργία αυτόματης ενεργοποίησης.

'Auto': Εύρος αυτόματης τάσης.

Παράμετροι στη διεπαφή ρυθμίσεων:

PMode (Plot Mode): Εμφάνιση κυματομορφής σε Vector ή Dots.

LSB: Συντελεστής δειγματοληψίας. Βαθμονομήστε την τάση δειγματοληψίας προσαρμόζοντας το LSB.

100 φορές συντελεστής διαίρεσης τάσης. π.χ. η αντίσταση για διαίρεση τάσης είναι 10k και 2k, υπολογίστε τον συντελεστή διαίρεσης τάσης (10+2)/2 = 6. Πάρτε το LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (Φωτεινότητα): Ρυθμίστε τη φωτεινότητα OLED.

Βήμα 6: Εισαγωγή λειτουργιών

Όλες οι λειτουργίες ολοκληρώνονται από τον κωδικοποιητή EC11. Η είσοδος περιλαμβάνει μονό κλικ, διπλό κλικ, παρατεταμένο πάτημα, περιστροφή και περιστροφή κατά το πάτημα. Φαίνεται λίγο περίπλοκο, μην ανησυχείτε, υπάρχουν λεπτομέρειες παρακάτω. Οι πόροι αυτού του κωδικοποιητή έχουν σχεδόν εξαντληθεί. Εάν υπάρχουν νέες δυνατότητες, μπορεί να χρειαστεί πρόσθετο στοιχείο εισαγωγής.

Κύρια διεπαφή - Λειτουργία παραμέτρων:

• Κωδικοποιητής μεμονωμένου κλικ: Εκτέλεση/Διακοπή δειγματοληψίας
• Κάντε διπλό κλικ στον κωδικοποιητή: Εισαγάγετε τη λειτουργία κύλισης κύματος
• Long Press Encoder: Εισαγάγετε τη διεπαφή ρυθμίσεων
• Περιστροφή κωδικοποιητή: Προσαρμόστε τις παραμέτρους
• Περιστροφή κωδικοποιητή κατά το πάτημα: Εναλλαγή μεταξύ επιλογών
• Εναλλαγή αυτόματης και μη αυτόματης εμβέλειας: Περιστρέψτε τον κωδικοποιητή δεξιόστροφα για να εισέλθετε στο αυτόματο εύρος. Περιστρέψτε τον κωδικοποιητή αριστερόστροφα για να μπείτε στο μη αυτόματο εύρος.

Κύρια διεπαφή - Λειτουργία κύματος κύματος:

• Κωδικοποιητής μεμονωμένου κλικ: Εκτέλεση/Διακοπή δειγματοληψίας
• Κάντε διπλό κλικ στον κωδικοποιητή: Εισαγάγετε τη λειτουργία παραμέτρων
• Κωδικοποιητής Long Press: Εισαγάγετε τη διεπαφή ρυθμίσεων
• Περιστροφή κωδικοποιητή: Κύλιση κυματομορφής οριζόντια (διατίθεται μόνο όταν σταματήσει η δειγματοληψία)
• Περιστροφή κωδικοποιητή κατά το πάτημα: Κύλιση κυματομορφής κάθετα (διατίθεται μόνο όταν σταματήσει η δειγματοληψία)

Διεπαφή ρυθμίσεων:

• Κωδικοποιητής με ένα κλικ: N/A
• Διπλό κλικ στον κωδικοποιητή: N/A
• Κωδικοποιητής Long Press: Επιστροφή στην κύρια διεπαφή
• Περιστροφή κωδικοποιητή: Προσαρμόστε τις παραμέτρους
• Περιστροφή κωδικοποιητή κατά το πάτημα: Εναλλαγή μεταξύ επιλογών

Βήμα 7: Εισαγωγή συναρτήσεων

Επίπεδο ενεργοποίησης:

Για επαναλαμβανόμενο σήμα, το επίπεδο σκανδάλης θα μπορούσε να το κάνει σταθερό στην οθόνη. Για σήμα μονής λήψης, το επίπεδο σκανδάλης θα μπορούσε να το καταγράψει.

Κλίση ενεργοποίησης:

Η κλίση ενεργοποίησης καθορίζει εάν το σημείο ενεργοποίησης βρίσκεται στην άκρη ανόδου ή πτώσης ενός σήματος.

Λειτουργία ενεργοποίησης:

• Αυτόματη λειτουργία: Συνεχής σάρωση. Κάντε απλό κλικ στον κωδικοποιητή για διακοπή ή εκτέλεση δειγματοληψίας. Εάν ενεργοποιηθεί, η κυματομορφή θα εμφανιστεί στην οθόνη και η θέση σκανδάλης θα τοποθετηθεί στο κέντρο του γραφήματος. Διαφορετικά, η κυματομορφή μετακινείται ακανόνιστα και στην οθόνη εμφανίζεται η ένδειξη «Αποτυχία».
• Κανονική λειτουργία: Όταν ολοκληρωθεί η προ-δειγματοληψία, μπορείτε να εισάγετε σήμα. Εάν ενεργοποιηθεί, εμφανίζεται στην οθόνη η κυματομορφή και περιμένετε νέα σκανδάλη. Εάν δεν υπάρχει νέα σκανδάλη, η κυματομορφή θα διατηρηθεί.
• Ενιαία λειτουργία: Όταν ολοκληρωθεί η προ-δειγματοληψία, μπορείτε να εισάγετε σήμα. Εάν ενεργοποιηθεί, εμφανίζεται στην οθόνη η κυματομορφή και σταματήστε τη δειγματοληψία. Ο χρήστης πρέπει να κάνει απλό κλικ στον κωδικοποιητή για να ξεκινήσει η επόμενη δειγματοληψία.

Για την Κανονική λειτουργία και τη Μεμονωμένη λειτουργία, βεβαιωθείτε ότι το επίπεδο σκανδάλης έχει ρυθμιστεί σωστά, διαφορετικά δεν θα εμφανιστεί κυματομορφή στην οθόνη.

Δείκτης:

Γενικά, η ένδειξη αναμμένη σημαίνει ότι η δειγματοληψία εκτελείται. Η πιο σημαντική χρήση είναι στη Λειτουργία Ενιαίας και Κανονικής Ενεργοποίησης, προτού μπείτε στο στάδιο της σκανδάλης, απαιτείται προεπισκόπηση. Ο δείκτης δεν θα ανάψει κατά το στάδιο της προ-δειγματοληψίας. Δεν πρέπει να εισάγουμε σήμα μέχρι να ανάψει η ένδειξη. Όσο μεγαλύτερη χρονική κλίμακα επιλέγεται, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος αναμονής της προ-δειγματοληψίας.

Αποθηκεύσετε τις ρυθμίσεις:

Κατά την έξοδο από τη διεπαφή ρυθμίσεων, όλες οι παράμετροι στις ρυθμίσεις και η κύρια διεπαφή θα αποθηκευτούν στο EEPROM.

Βήμα 8: Δοκιμάστε το

Δοκιμή 1:

Αποτυπώστε την κυματομορφή κατά την ενεργοποίηση της τροφοδοσίας.

Η κυματομορφή στο Mini DSO είναι ίδια με αυτή του DS1052E. Μικρή αλλαγή στην κυματομορφή αποτυπώνεται με σαφήνεια. Η ακρίβεια της τάσης είναι αξιοπρεπής.

Δοκιμή 2:

Αποτυπώστε την κυματομορφή σε ένα κύκλωμα που μετρά την επαγωγή και το ρεύμα κορεσμού.

Το επίπεδο ενεργοποίησης είναι μόνο 0.1V και το sec/div είναι 200us. Για ένα τόσο μικρό σήμα που θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί, αυτό είναι πολύ καλό.

Βήμα 9: Περιορισμός και ζητήματα

1. ameδια με την πρώτη έκδοση, δεν μπορούσε να μετρήσει αρνητικές τάσεις. Η κυματομορφή θα σταματήσει στα 0V.

2. Εάν εισάγετε σήμα PWM σε δειγματοληψία υψηλής ταχύτητας, το αποτέλεσμα δειγματοληψίας θα πηγαίνει στο μέγιστο συχνά. Ρώτησα τον μηχανικό της STC για αυτό το ζήτημα, αλλά δεν πήρα μια σαφή εξήγηση. Αυτό το ζήτημα άλματος σχετίζεται επίσης με την ποιότητα κάθε MCU. Ένα κομμάτι στο χέρι μου είναι πολύ σοβαρό και άλλα κομμάτια είναι καλύτερα. Όλοι τους όμως έχουν το ζήτημα του άλματος δειγματοληψίας.

Βήμα 10: Πρόσθετο σχέδιο

Δεδομένου ότι υπάρχει θέμα δειγματοληψίας άλματος στο STC8A8K και δεν είναι τόσο δημοφιλές τόσο δύσκολο να βρεθεί. Αποφασίζω να μεταφέρω αυτό το έργο στο STM32. Εν τω μεταξύ, θα προσπαθήσω να βρω έναν απλό τρόπο μέτρησης της αρνητικής τάσης.

Εάν έχετε συμβουλές ή απαιτήσεις σχετικά με αυτό το έργο, παρακαλώ πείτε μου.

Ελπίζουμε να σας αρέσει.

Ρίξτε μια ματιά στο κανάλι μου στο YouTube: