Как из планшета сделать осциллограф

Технологии развиваются, и устройства, ранее доступные только профессиональным инженерам, теперь могут использовать все желающие. Одним из таких устройств является осциллограф — важный инструмент для анализа электрических сигналов. В этой статье мы рассмотрим, как с помощью планшета, доступного практически каждому, создать функциональный осциллограф. Это знание будет полезно студентам, любителям электроники и профессиональным инженерам для проведения экспериментов и анализа сигналов без необходимости покупки дорогостоящего оборудования.

Осциллограф из планшета

Я не стал углубляться в детали платы, поскольку в этой схеме всего несколько элементов.

В качестве корпуса я применил старый пас кросс.

На выходе установил разъем 3,5 мм с четырьмя контактами.

Эксперты в области электроники утверждают, что использование планшета в качестве осциллографа становится все более популярным решением среди инженеров и любителей. С помощью специальных приложений и адаптеров, таких как USB-осциллографы или Bluetooth-модули, пользователи могут легко подключить планшет к различным источникам сигналов. Это позволяет не только визуализировать волновые формы, но и анализировать их характеристики в реальном времени.

Однако специалисты предупреждают, что для достижения точных результатов важно выбирать качественные адаптеры и приложения, которые обеспечивают необходимую частоту дискретизации и разрешение. Кроме того, стоит учитывать, что планшеты могут иметь ограничения по сравнению с профессиональными осциллографами, особенно в плане диапазона частот и уровня шумов. Тем не менее, для многих задач, таких как обучение или простые измерения, планшетный осциллограф может стать удобным и доступным инструментом.

https://youtube.com/watch?v=hhyrZlelezY

Осциллограф из планшета своими руками

Технологии не стоят на месте, и угнаться за ними не всегда просто. Появляются новинки, в которых хотелось бы разобраться более детально. Особенно это касается разнообразных электронных конструкторов, позволяющих собирать практически любое простое устройство пошагово. Сейчас в их числе и платы Ардуино со своими клонами, и китайские микропроцессорные компьютеры, и готовые решения, идущие уже с программным обеспечением на борту.

Однако для работы со всем вышеперечисленным спектром интересных новинок, равно как и для ремонта цифровой техники, требуется дорогостоящий высокоточный инструмент. Среди такого оборудования — и осциллограф, позволяющий считывать частотные показания и проводить диагностику. Зачастую его стоимость довольно высока, и начинающие экспериментаторы не могут позволить себе такую дорогостоящую покупку. Тут на помощь приходит решение, которое появилось на многих радиолюбительских форумах почти сразу после появления планшетов на системе Андроид. Его суть заключается в том, чтобы с минимальными затратами изготовить осциллограф из планшета, не внося при этом в свой гаджет никаких доработок либо модификаций, а также исключая риски его повреждения.

Метод	Необходимое оборудование	Особенности и ограничения
Использование специализированного приложения	Планшет (Android/iOS), Приложение-осциллограф (например, Oscilloscope, Sound Oscilloscope), Внешний аудиоинтерфейс (опционально), Пробники (опционально)	Плюсы: Простота использования, низкая стоимость (если приложение бесплатное), портативность. Минусы: Ограниченная полоса пропускания (обычно до 20 кГц, зависит от аудиокарты планшета), низкая точность, отсутствие гальванической развязки, не подходит для работы с высокими напряжениями. Применение: Анализ звуковых сигналов, низкочастотных электрических сигналов, обучение.
Подключение внешнего USB-осциллографа	Планшет (с поддержкой USB OTG), Кабель USB OTG, Внешний USB-осциллограф (например, Hantek, Picoscope), Приложение для управления осциллографом (предоставляется производителем или стороннее)	Плюсы: Значительно лучшая производительность (полоса пропускания, частота дискретизации) по сравнению с аудиовходом, наличие гальванической развязки (зависит от модели осциллографа), возможность работы с более высокими напряжениями. Минусы: Более высокая стоимость, требуется совместимость планшета с USB OTG и драйверами осциллографа, менее портативно, чем просто приложение. Применение: Диагностика электроники, разработка, ремонт.
Использование Wi-Fi/Bluetooth осциллографа	Планшет, Wi-Fi/Bluetooth осциллограф (например, Owon, Siglent), Приложение для управления осциллографом (предоставляется производителем)	Плюсы: Беспроводное подключение, удобство использования, гальваническая развязка, хорошая производительность. Минусы: Высокая стоимость, зависимость от стабильности беспроводного соединения, необходимость зарядки осциллографа. Применение: Удаленная диагностика, работа в условиях, где проводное подключение неудобно.
Самодельный осциллограф на базе микроконтроллера	Планшет, Микроконтроллер (Arduino, ESP32), АЦП (если не встроен в МК), ОУ (для усиления/защиты), Программное обеспечение для МК, Приложение для планшета (для отображения данных)	Плюсы: Полный контроль над функционалом, возможность глубокой кастомизации, образовательный аспект. Минусы: Требует глубоких знаний в электронике и программировании, времязатратно, производительность ограничена возможностями МК и АЦП, отсутствие гальванической развязки (если не предусмотрено). Применение: Обучение, хобби-проекты, специфические задачи с низкими требованиями к производительности.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о том, как можно превратить планшет в осциллограф:

1. Использование аудиоразъема: Многие приложения для осциллографа используют аудиоразъем планшета для подключения внешних датчиков. Это позволяет преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые, которые затем отображаются на экране устройства. Однако важно помнить, что диапазон частот и амплитуд, которые может обрабатывать аудиоразъем, ограничен.

2. Специальные адаптеры: Существуют специальные USB-осциллографы, которые можно подключить к планшету. Эти устройства обеспечивают более широкий диапазон частот и точность измерений по сравнению с использованием аудиоразъема. Некоторые из них даже имеют собственные приложения, которые позволяют легко визуализировать и анализировать сигналы.

3. Мобильные приложения: Существует множество приложений для планшетов, которые позволяют использовать его в качестве осциллографа. Эти приложения могут включать функции, такие как анализатор спектра, измерение частоты и амплитуды, а также возможность сохранять и делиться данными. Некоторые из них даже поддерживают многоканальные измерения, что делает их полезными для более сложных задач.

Эти факты подчеркивают, как современные технологии позволяют использовать планшеты в качестве мощных инструментов для анализа сигналов.

https://youtube.com/watch?v=ARkQzKD5TQk

Что такое осциллограф

Осциллограф — это устройство, предназначенное для измерения и анализа частотных колебаний в электрических цепях, которое стало популярным с середины XX века. Эти приборы являются неотъемлемой частью учебных и профессиональных лабораторий, так как они позволяют выявлять различные неисправности и точно настраивать оборудование. Осциллограф может отображать данные как на экране, так и на бумажной ленте. С его помощью можно визуализировать форму сигнала, вычислить его частоту и амплитуду, что помогает определить источник сигнала. Современные осциллографы способны создавать трехмерные цветные графики частот. В данной статье мы сосредоточимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа, который можно реализовать с помощью приставки для смартфона или планшета и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если замеряемая частота находится в диапазоне слышимых человеческим ухом частот, а уровень сигнала не превышает стандартный микрофонный, то собрать осциллограф из планшета на «Андроид» своими руками можно без каких бы то ни было дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, на которой должен обязательно присутствовать микрофон. Если подходящей гарнитуры нет, то потребуется купить звуковой штекер 3,5 мм обязательно с четырьмя контактами. Перед припаиванием щупов уточните распиновку разъема вашего гаджета, ведь их бывает два вида. Щупы необходимо подключить к пинам, соответствующим подключению микрофона на вашем устройстве.

Далее следует загрузить из «Маркета» программное обеспечение, способное замерять частоту на микрофонном входе и рисовать график на основе полученного сигнала. Таких вариантов довольно много. Поэтому при желании будет из чего выбрать. Как и говорилось ранее, не потребовалась переделка планшета. Осциллограф будет готов сразу же после калибровки приложения.

https://youtube.com/watch?v=Gv1A33g-4wc

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К преимуществам данного подхода можно отнести его легкость и низкую стоимость сборки. Использование старой гарнитуры или одного нового разъема обойдется вам в копейки, а времени на это потребуется всего несколько минут.

Однако у этой схемы есть несколько значительных недостатков, а именно:

• Ограниченный диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта устройства, он варьируется от 30 Гц до 15 кГц).
• Отсутствие защиты для планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с высоким напряжением, в лучшем случае, можно повредить микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала, а в худшем – полностью вывести из строя ваше устройство).
• На очень недорогих устройствах наблюдается значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая ошибка недопустима.

Реализация защиты, экранирования сигнала и снижения погрешности

Для того чтобы частично защитить свое устройство от возможного выхода из строя, а также стабилизировать сигнал и расширить диапазон входных напряжений, может использоваться схема простого осциллографа для планшета, которая уже долгое время успешно применяется для сборки приборов для компьютера. В ней применяются дешевые компоненты, среди которых стабилитроны КС119А и два резистора на 10 и 100 кОм. Стабилитроны и первый резистор подключаются параллельно, а второй, более мощный, резистор используется на входе схемы, чтобы расширить максимально возможный диапазон напряжений. В результате пропадает большое количество помех, а напряжение повышается до 12 В.

Само собой, следует учитывать, что осциллограф из планшета работает в первую очередь со звуковыми импульсами. Поэтому стоит позаботиться о качественном экранировании как самой схемы, так и щупов. При желании подробную инструкцию по сборке данной схемы можно найти на одном из тематических форумов.

Программное обеспечение

Для работы с данной схемой необходима программа, которая может строить графики на основе поступающего звукового сигнала. Найти такую программу в «Маркете» не составит труда, так как существует множество вариантов. Почти все они требуют дополнительной калибровки, что позволяет достичь максимальной точности и превратить планшет в профессиональный осциллограф. В остальном эти приложения выполняют схожие функции, поэтому окончательный выбор будет зависеть от нужного функционала и удобства в использовании.

Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Если же требуется более широкий диапазон частот, то приведенным выше вариантом ограничиться не получится. Тут на помощь приходит новый вариант – отдельный гаджет, представляющий собой приставку с аналогово-цифровым преобразователем, обеспечивающий передачу сигнала в цифровом виде. Аудиотракт смартфона или планшета в данном случае уже не задействуется, а значит, можно достигнуть более высокой точности измерений. По сути, на этом этапе они представляют собой только портативный дисплей, а вся информация собирается уже отдельным устройством.

Собрать осциллограф из планшета на «Андроид» с беспроводным модулем можно самому. В сети есть пример, когда похожее устройство еще в 2010 году реализовывалось с помощью двухканального аналогово-цифрового преобразователя, созданного на базе микроконтроллера PIC33FJ16GS504, а в качестве передатчика сигнала служил Bluetooth-модуль LMX9838. Устройство получилось довольно функциональным, но сложным в сборке, поэтому для новичков его сделать будет непосильной задачей. Но, при желании, найти подобный проект на тех же радиолюбительских форумах не проблема.

Готовые варианты приставок с Bluetooth

Инженеры продолжают удивлять, и наряду с самодельными устройствами в магазинах все чаще появляются приставки, которые выполняют функции осциллографа и передают данные через Bluetooth на смартфоны или планшеты. Осциллограф-приставка, подключаемая к планшету по Bluetooth, обычно обладает следующими ключевыми характеристиками:

• Максимальная измеряемая частота: 1 МГц.
• Напряжение на щупе: до 10 В.
• Дальность действия: примерно 10 м.

Эти параметры вполне подходят для домашнего использования, однако в профессиональной сфере иногда возникают ситуации, когда этого диапазона оказывается недостаточно, а использование более широких частот с медленным протоколом Bluetooth становится невозможным. Как же можно решить эту проблему?

Осциллографы-приставки с передачей данных по Wi-Fi

Данный вариант передачи данных существенно расширяет возможности измерительного устройства. Сейчас рынок осциллографов с таким видом обмена информацией между приставкой и планшетом набирает обороты ввиду своей востребованности. Такие осциллографы практически не уступают профессиональным, поскольку без задержки передают измеряемую информацию на планшет, который тут же выводит ее в виде графика на экран.

Управление осуществляется через простые, интуитивно понятные меню, которые копируют настроечные элементы обычных лабораторных устройств. Кроме того, подобное оборудование позволяет записывать или транслировать в режиме реального времени все происходящее на экране, что может стать незаменимым подспорьем, если нужно попросить совета у более опытного мастера, находящегося в другом месте.

Характеристики осциллографа для ремонта планшетов в виде приставки с Wi-Fi подключением вырастают в несколько раз, по сравнению с предыдущими вариантами. Подобные осциллографы имеют диапазон измерения до 50 МГц, при этом их можно модифицировать посредством разнообразных переходников. Зачастую в них установлены аккумуляторы для автономного питания, с целью максимально разгрузить рабочее место от ненужных проводов.

Самодельные варианты современных приставок-осциллографов

На форумах активно обсуждаются различные идеи, которые позволяют энтузиастам реализовать свою давнюю мечту – создать осциллограф на базе планшета с операционной системой «Андроид» и Wi-Fi-соединением. Некоторые проекты оказываются успешными, другие – менее удачными. Вам предстоит решить, стоит ли попробовать свои силы и сэкономить немного денег, собрав устройство самостоятельно, или лучше приобрести готовый вариант. Если у вас есть сомнения в своих навыках, возможно, стоит воздержаться от рисков, чтобы избежать сожалений о потраченных средствах.

Если вы все же решились, добро пожаловать в одно из сообществ радиолюбителей, где вам смогут предложить полезные советы. Возможно, именно по вашей схеме новички в будущем будут собирать свои первые осциллографы.

Программное обеспечение для приставок

Зачастую вместе с покупными осциллографами-приставками поставляется диск с программой, которую можно установить на свой планшет или смартфон. Если такого диска в комплекте нет, то внимательно изучите инструкцию к устройству – скорее всего, в ней есть названия программ, совместимых с приставкой и находящихся в магазине приложений.

Также некоторые из подобных приборов могут работать не только с устройствами под управлением операционной системы «Андроид», но также и с более дорогими «яблочными» девайсам. В таком случае программа будет однозначно находиться в AppStore, поскольку другой вариант установки не предусмотрен. Сделав осциллограф из планшета, не забудьте проверить точность показаний и, при необходимости, откалибровать прибор.

USB-осциллографы

Если у вас нет портативного устройства, такого как планшет, но есть ноутбук или стационарный компьютер, не стоит унывать. Эти устройства также могут стать отличными измерительными приборами. Самый простой способ — подключить щупы к микрофонному входу вашего компьютера, следуя тому же принципу, который был описан ранее.

Тем не менее, из-за определенных ограничений этот метод подойдет не всем. В таком случае можно рассмотреть использование USB-осциллографа, который обеспечит аналогичные характеристики, как и устройство с передачей сигнала по Wi-Fi. Следует отметить, что такие приборы иногда совместимы с некоторыми планшетами, поддерживающими технологию подключения внешних устройств OTG. Кроме того, многие радиолюбители успешно создают USB-осциллографы своими руками, и этому вопросу посвящено множество обсуждений на форумах.

В современном мире сложно угнаться за последними достижениями в области радиоэлектроники. Разнообразные электронные устройства можно адаптировать под свои нужды, превращая одно в другое. Главное — это желание и навыки. Даже из старых электронных часов можно собрать простой тестер для различных компонентов схемы, не говоря уже о планшетах и компьютерах. Многие радиолюбители и профессионалы часто используют точные электронные приборы, среди которых осциллограф занимает особое место. Хотя такой качественный прибор стоит немалых денег, сделать его своими руками на базе планшета или Android не составит труда даже для начинающего радиолюбителя.

Осциллограф из планшета своими руками. Радиолюбительские программы на андроид Блютуз приставка осциллограф

Никогда не был страстным почитателем смартфонов. Наверное, главной причиной безразличия к этим устройствам является их размер и отсутствие возможности работать в 3G сети (мое предприятие имеет свою корпоративную связь с очень выгодными тарифами на разговоры, но не на интернет). Кроме того, по характеру моей работы, мне нужно иметь телефон постоянно при себе и в условиях довольно грязных, с большой вероятностью его где-то выронить или коцнуть. Совать телефон в разные целофанки, силиконы, чехлы мне неудобно, так как привык таскать телефон по карманам. По этой причине мой старенький Sony Ericsson K750 уже несколько лет со мной и заменять его не было никаких причин.

Но вот направляют меня в командировку, а после нее, сразу еду отдыхать в санаторий. И там и там наблюдались довольно сомнительные варианты доступа к компьютеру, а вот свободный WiFi обещали в обеих гостиницах. Так как свои интернет ресурсы я не могу бросить на такое длительное время, а таскать ноутбук за собой не хотелось совсем, решил взять с собой гуглофон. И поэтому, у жены, под недовольные возгласы:), был отобран Galaxy Gio, а взамен вручен мой старый Sony Ericsson.

Честно говоря, Galaxy Gio мне приглянулся еще раньше по причине адекватных габаритов и небольшой цене. И инициатором замены старой погибшей раскладушки жены на Galaxy Gio был именно я.

До командировки знакомство с Galaxy Gio было довольно поверхностное – настроить WiFi, учетную запись, еще что-то по мелочи… после санатория, по некоторому опыту работы с телефоном для себя сделал такие выводы: — по габаритам телефон удобен (за счет того что он тоньше моего сониериксона) и даже меньше мешает в кармане; — хорошая штука синхронизация контактов с аккаунтом гугла (со старого телефона в новый я замучался передавать по блютузу контакты), потеря телефона уже не будет такой катастрофической, так как контакты (самое ценное в телефоне) хранятся в аккаунте гугла; — работа в сети (в Опере), в принципе, терпима, но довольно урезан функционал, что создает проблемы, например, если нужно сделать что-то больше, чем ответить на письмо или запостить в форуме; — ввод текста на сенсорной панели неоспоримо удобней, чем на обычном телефоне, но ничто не заменит обычную клаву с мышкой; — очень напрягает прожорливость телефона! Ежедневная зарядка обязательная. А так как мне приходилось таскаться по поездам и совершать длительные переезды, вырабатывается устойчивый инстинкт экономии батарейки (хорошо, что плеер есть отдельно, а то ни поиграть в игры, ни музыку послушать в дороге, потому что под конец пути можешь запросто остаться без связи). Еще постоянно таскаешь с собой зарядку и ищешь на каждом вокзале розетку, куда бы воткнутся (до смартфона я воспринимал макдональдсы только как место где можно перекусить в незнакомом городе – теперь у них появилась еще одна функция:)).

В общем, по итогу, не смотря на определенные недостатки, решил все-таки оставить себе Galaxy Gio в постоянное пользование (жена купила себе такой же, только беленький:))

Ближе к сути.

К чему такое длинное вступление? А ни к чему! Это я, наконец, дорвался до своего компьютера и меня понесло строчить текст:). А рассказать в статье я хотел о приложениях под Андроид, которые могли бы быть полезны при разработке электронных устройств.

Сразу нужно сказать, что, в силу специфики гуглофона (это все-таки телефон), рассчитывать на что то серьезное не приходится, но что есть, тому и рады.

Поскитавшись по по гугловскому Play Маркету я сделал небольшую подборку, которая, по моему мнению, может пригодится и Вам. Подборка не претендует на полноту и если Вы знаете какие либо интересные приложения — пишите, я добавлю.

1 НАЧНЕМ ИЗ MUST-HAVE-ПРИЛОЖЕНИЯ.

Описание в Маркете гласит: «ElectroDroid — это мощный набор инструментов и справочник для разработчика электроники». Насчет «мощного набора инструментов» можно поспорить, но то, что приложение лучшее в своей области – это точно. ElectroDroidом удобно пользоваться, он переведен на русский (большая часть), в нем много справочной информации в разных областях, есть расчеты для базовых схемок (LM317, NE555, ОУ…), удобные калькуляторы цветовой маркировки резисторов, конденсаторов, дросселей, распиновки большого числа разъемов и еще много чего интересного. Справочной информацией удобно пользоваться, так как картинки и текст при поворотах и масштабировании автоматически переформатируются для более удобного чтения.

Чтобы дать Вам некоторое представление о форме подачи справочного материала, привожу информационную полосу по USB разъему:

В Маркете есть как платная, так и бесплатная версии приложения. Большое уважение автору за то, что бесплатная версия почти полностью функциональна (за исключением отсутствия единичных разделов и наличия рекламы).

2 ГРУППА СИМУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.

Симулятор электрических цепей Droid Tesla, по описанию в Маркете, основанный на движке SPICE (что это должно значить?). Еще, описание хвастается тем, что симулятор использует законы Кирхгофа (KCL) для резистивных цепей (хотел бы я посмотреть на симулятор который эти законы не использует! они бы еще в достоинства записали использование закона Ома:)). Для нелинейных цепей используется алгоритм Ньютона-Рафсона… и т.д. и т.п. Вообще, описание щедро усыпано математическими терминами – короче должно работать просто замечательно (по описанию в Маркете). Насколько правдоподобно просчитываются цепи не могу сказать, но по примерам видно, что цепи довольно сложные. Приложение имеет много настроек, возможность создавать онлайн проекты, менять цветовые схемы. Главный недостаток – бесплатная версия абсолютно непригодна к использованию, так как нет большинства компонентов (даже примеры толком не посмотришь).

Еще один симулятор – EveryCircuit. Как и предыдущий — хвастается различными методами расчета различных цепей, но главным отличием и достоинством этого симулятора есть визуализация. В буквальном смысле слова видно как течет ток по проводам, загораются светодиодики с разной яркостью (даже, в случае превышения допустимого для них тока отрисовывается эффект их перегорания), прорисовываются графики и т.д. По ходу работы можно менять параметры элементов при помощи интерактивного регулятора.

Приложение просто просится в планшет к преподавателю! С таким приложением можно легко и наглядно показать лоботрясам-ученикам/студентам как работают различные компоненты в электрической цепи. Еще одним плюсом есть то, что авторы в бесплатной версии пошли по пути ограничения поля для схемы, а не количества компонентов.

3 ГРУППА ОСЦИЛЛОГРАФОВ И АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА.

В силу того, что без применения каких либо аппаратных средств, андроид-устройство может принимать сигнал только через микрофон (или гарнитуру), то и частотный диапазон лежит в области 20 – 22 000 Гц (и это в лучшем случае). Это здорово ограничивает сферу использования таких осциллографов-анализаторов, превращая их в игрушки, но, мало-ли – вдруг пригодится…

Приятный осциллограф. Есть курсоры, триггер, смещение. Вход с микрофона. Проект открытый, и если Вы сумеете чего-то добавить нужное — исходник можно взять на android.serverbox.ch

Аскетичный, без каких либо настроек, и по заявлениям создателей быстрый (High performance native code using OpenGL ES 2.0) анализатор спектра. Заявлен диапазон 20 – 22 000 Гц, но мы понимаем что он будет значительно уже. Шкала логарифмическая. По моим проверкам довольно точен.

Еще один спектроанализатор, но по сравнению с предыдущим, не просто отображает спектр, а прорисовывает его во времени. Довольно наглядно получается. В бесплатной версии частотный диапазон ограничен 8 кГц и шкала линейна. Платная версия снимает ограничения на частоту, добавляет цветовые схемы, и дает возможность выбора типа шкалы

4 ГРУППА ГЕНЕРАТОРОВ.

Близкая по смыслу, к предыдущей группе, но, мне кажется, более востребована. Снова мы можем рассчитывать только на диапазон выходного сигнала 20 – 22 000 Гц. Сигнал можно запустить на динамик или через аудио разъем (и усилитель, если нужно). В этой группе пока только одно приложение, но очень функциональное.

Довольно функциональный бесплатный генератор. Может выдавать синусоиду, меандр, пилу, «белый» и «розовый» шум. Для меандра и пилы может менять скважность. Кроме того, может создавать сигнал с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией (причем модулирующий сигнал также может быть синусоидой, меандром или пилой). Еще программа умеет автоматически увеличивать / уменьшать частоту во времени линейно или логарифмически. Все удобно, просто и главное не всунута понтовая ручка-аттенюатор, которую так любят сувать разработчики в подобные программы.

5 ГРУППА ДЛЯ РАЗРАБОТЧИКА AVR.

Справочник по командам ассемблера для AVR. Пользоваться не очень удобно – нет поиска и разбивки по группам – все одним списком. Кроме того, на моем Gio, текст отображается очень бледненько. Но не будем суровы к разработчику — он бесплатно старался для нас.

Одна из редких полезных вещей в Маркете! Полноценный фьюзкалькулятор для AVR. Аналогичен https://www.engbedded.com/fusecalc . Ставишь галочки – получаешь фьюзбайты. Поддерживает 144 кристалла. Формирует командную строку для AVRDUDE. Часто используемые контроллеры можно пометить как избранные – проще находить. Бесплатно. Обязательно к установке.

Очень интересное приложение. Умеет выдавать через аудио выход сигнал UART. (еще-бы принимал – вообще было-бы здорово). Можно установить Baudrate и задержку между символами – больше настроек нет. Так как я стараюсь всегда приделать к своим устройствам управление по UART, то это приложение может превратить телефон в своеобразный пульт управления. Для формирования нужного уровня сигнала нужен кабель преобразователь. Разработчик предлагает такую схему:

6 ГРУППА ДАТАЛОГЕРОВ. Нередко есть необходимость записи каких либо параметров длительно растянутых во времени, для этого могут пригодится Андроид-устройства, так как они довольно компактны и имеют на своем борту целый арсенал датчиков. Например, можно закрепить телефон на объекте и, записывая показания с датчиков положения, получить траекторию движения объекта. Еще можно превратить телефон в видеорегистратор или аудиорегистратор. Сфера применения широка и такое количество разнообразных датчиков трудно где-то еще найти в одном месте.

Простенькая бесплатная программка умеет записывать видео (если нужно разбивает его на части) или делать снимки с заданным периодом. Во время записи можно посмотреть показания датчиков. Файлы сохраняются на SD карте в директории SmartphoneLoggerData

Еще одно бесплатное приложение. Работает с кучей датчиков: звука (микрофон), ускорения, ориентации, магнитного поля, освещенности и т.д. Кроме того, и с экзотическими: заряд батарейки, WIFI, Bluetooth, GPS, уровень сигнала, ячейка вещания … Программа сохраняет данные в формате CSV, что позволяет впоследствии их «скормить» любой программе, проанализировать, вычертить график или сделать расчеты. Файлы сохраняются на SD карте в директории sensortrack

с разбивкой по папкам с названиями сенсоров.

Пока это весь список. Жду от Вас интересных дополнений.

(Visited 26 809 times, 8 visits today)

Осциллограф — это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.

Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.

Схема простого осциллографа

Схема простого осциллографа включает стабилитрон с напряжением 5 В. Его пропускная способность зависит от типов резисторов, установленных на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний применяются конденсаторы. Щуп для осциллографа можно изготовить самостоятельно, используя любой проводник, при этом разъем подбирается отдельно в магазине. Резисторы первой группы должны иметь минимальное сопротивление в цепи на уровне 2 Ом, в то время как элементы второй группы должны обладать большей мощностью. Также стоит отметить наличие диодов на схеме, которые в некоторых случаях могут быть соединены в мосты.

Одноканальная модель

Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.

Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.

В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.

Двухканальные устройства

Создание двухканального осциллографа своими руками (схема представлена ниже) является достаточно сложной задачей. В первую очередь, стоит отметить, что для этого проекта подойдут стабилитроны как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы в системе следует использовать исключительно закрытого типа.

Благодаря этому, полоса пропускания устройства может увеличиться до 9 Гц. Обычно для данной модели применяются резисторы ортогонального типа, которые обеспечивают стабильность передачи сигнала. Для выполнения функций сложения чаще всего выбираются микросхемы серии ММК20. Создать делитель для осциллографа своими руками можно, используя обычный модулятор, что не представляет особой сложности.

Многоканальные модификации

Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.

Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.

Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.

Выводы

Уверен, что у многих есть синяя таблетка и остальные необходимые компоненты, поэтому настоятельно рекомендую попробовать собрать и протестировать хотя бы с использованием бесплатного программного обеспечения.

На мой взгляд, более предпочтительным вариантом будет DSO138, так как использовать телефон для этих целей не всегда удобно.

Собирать HS102 также имеет смысл, особенно учитывая его преимущество в виде двух каналов, однако приложение для него стоит уже 10 долларов, что делает его более дорогим.

Существует беспроводная версия с передачей данных через Bluetooth. Это действительно интересная возможность, и я планирую попробовать собрать её немного позже.

Официальная страница: https://hscope.martinloren.com/HS101-oscilloscope.h…

Сборка устройства на 5 В

На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.

Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.

Осциллографы на 10 В

Осциллограф можно собрать самостоятельно, используя стабилитрон и резисторы закрытого типа. Если говорить о характеристиках устройства, то вертикальная чувствительность должна составлять около 2 мВ. Также важно рассчитать полосу пропускания, для чего нужно учитывать емкость конденсаторов и соотносить её с максимальным сопротивлением системы. Наилучшим выбором для устройства будут полевые резисторы. Чтобы снизить частоту дискретизации, многие эксперты рекомендуют использовать диоды на 2 В, что позволяет достичь высокой скорости передачи сигнала. Для обеспечения быстрой работы функции слежения целесообразно устанавливать микросхемы типа ММР20.

Если планируются режимы хранения и воспроизведения, потребуется использовать другой тип устройства. В этом случае курсорные измерения окажутся недоступными. Основной недостаток таких осциллографов заключается в резком снижении предельной частоты, что обычно связано с быстрой разверткой данных. Для решения этой проблемы необходимо применять качественный делитель, при этом многие также обращаются к стабилитрону. Делитель можно изготовить с помощью стандартного модулятора.

Проверка

Прямоугольный сигнал

Функционального генератора не оказалось, поэтому были сгенерированы прямоугольные сигналы с разными частотами:

Как сделать осциллограф из компьютера своими руками

Для стабилизации сигнала и расширения диапазона входного напряжения можно использовать схему осциллографа для планшета. Она долго и успешно используется для сборки устройств для компьютера.

Для этого применяются стабилитроны КС 119 А с резисторами на 10 и 100 кОм. Первый резистор и стабилитроны подключают параллельно. Второй и более мощный резистор

подключается на вход электросхемы. Это расширяет максимальный диапазон напряжений. В конечном счёте пропадают дополнительные помехи и повышается напряжение до 12 вольт.

Нужное программное обеспечение для сборки осциллографа на основе планшета и андроида

Для работы с данной схемой необходима программа, способная создавать графики на основе поступающего звукового сигнала. Множество таких приложений можно легко найти в «Маркете». С их помощью вы сможете выбрать дополнительную калибровку и достичь максимальной точности для профессионального осциллографа на планшете или другом многофункциональном устройстве.

Широкодиапазонная частота с помощью отдельного гаджета

Широкий диапазон частот с помощью отдельного гаджета достигается его приставкой с аналогово-цифровым преобразователем, который обеспечивает передачу сигнала

в цифровом варианте. За счёт этого достигается более высокая точность измерений. На практике — это портативный дисплей, который аккумулирует информацию с отдельных устройств.

Простой самодельный осциллограф из смартфона

Качественный осциллограф считается довольно дорогим инструментом для обычного радиолюбителя, который занимается пайкой микросхем и ремонтом электроники лишь в качестве увлечения. Если вам нужно отслеживать электрические сигналы без необходимости в высокой точности, вполне реально создать самодельное устройство. Такой осциллограф можно подключить к экрану смартфона и использовать с помощью специального бесплатного приложения. Процесс его сборки не потребует значительных затрат и займет всего несколько часов, включая время на поиск необходимых материалов.

Материалы

• штекер 3,5 мм от наушников;
• провода;
• термоусадка;
• стабилитрон 2,2В;
• резистор 2,2К;
• резистор 1К;
• тестовая клипса;
• корпус от маркера;
• мебельный гвоздик.

Сборка осциллографа

На изображении представлена схема простейшего осциллографа — щупа для смартфона, которую необходимо воспроизвести.

Крайне важно использовать резисторы с такой же цветовой маркировкой, как в приведенном примере, так как это обеспечит максимальную чувствительность и точность работы устройства.

Сборку следует начинать с подготовки мини-джек разъема 3,5 мм от наушников. Необходимо аккуратно удалить пластиковую часть, после чего припаять два проводка в соответствии со схемой осциллографа.

Припаянные провода нужно дополнительно зафиксировать и изолировать. Для этого достаточно использовать два слоя термоусадочной трубки.

Далее к головке маленького мебельного гвоздика припаивается одножильный провод.

Место пайки сверху изолируется термоусадочной трубкой. Гвоздик будет служить плюсовым электроды.

Провод с гвоздиком помещается в корпус маркера, из которого удален стержень. В результате электрод заменит пишущий наконечник фломастера. Также следует провести провод от разъема 3,5 мм через пробитое отверстие в заднем колпачке маркера.

Затем необходимо соединить параллельно и спаять стабилитрон с резистором 1К. К ним согласно схеме прибора припаивается резистор 2,2К.

В корпусе маркера, ближе к пишущей части, делается боковое отверстие. В него продевается отдельный провод, второй конец которого выходит из задней части фломастера.

К выведенному проводку припаивается стабилитрон с резистором 1К. Также к ним нужно подключить жилу питания от разъема 3,5 мм.

Важно соблюдать полярность, как указано на схеме. Вторая жила от мини-джека припаивается к резистору 2,2К.

Провод с гвоздиком нужно подключить к оставшемуся концу резистора 2,2К. Все соединения защищаются термоусадочной трубкой. После этого резисторы и стабилитрон необходимо разместить в корпусе маркера, закрыв его задним колпачком.

На выходящий сбоку маркера провод, присоединенный к резистору 1К и стабилитрону, нужно припаять тестовую клипсу.

После этого аппаратная часть устройства будет полностью готова.

Далее необходимо установить на смартфон приложение Oscilloscope Pro 2. Осциллограф подключается к телефону и может использоваться по назначению под управлением данной программы. Тестовая клипса служит в качестве массы, а электрод из гвоздика на маркере является плюсом. Приложение в сочетании с самодельным устройством позволяет настраивать пороги срабатывания, просматривать форму сигнала на дисплее и многое другое.

Преобразование компьютера в осциллограф

Программа для проектирования электропроводки в доме

После уточнения исходных данных компьютера и личных потребностей приступают к выбору электрической схемы.

Для ознакомления с профессиональными решениями можно изучить конструкции серийных измерительных приборов

Схема приставки

Для достижения качественного воспроизведения, особенно если у вас нет обширного практического опыта, рекомендуется использовать относительно простые схемы. Тем не менее, ниже представленный электрический адаптер способен обеспечить минимальные искажения сигналов, одновременно выполняя защитные функции.

Создание этой схемы адаптера возможно быстро и без особых сложностей:

• Резисторы в схеме следует рассматривать в совокупности с входным сопротивлением компьютера для корректного расчета параметров делителя;
• Конденсаторы используются для выравнивания амплитудно-частотной характеристики (АЧХ);
• Стабилитроны, установленные согласно схеме, защищают звуковой вход компьютера от повреждений при подаче сигнала с высокой амплитудой (в положении переключателя «1:1»);
• Дополнительную защиту по току обеспечивает резистор R1.

Вряд ли стоит ожидать наличия полных паспортных данных, особенно если речь идет о старой компьютерной технике. Скорее всего, вам придется самостоятельно измерить импеданс на входе звуковой карты. Для этого на выходе того же блока генерируется образцовый сигнал (50 Гц, синусоидальный) с помощью специальной программы «Виртуальный генератор». Далее расчет выполняется по следующей формуле:

60*(120/(520-120))= 18 кОм.

Зная входное сопротивление, можно создать делитель напряжения по одной из предложенных схем.

Сбор приставки

Чтобы исключить паразитное влияние внешнего электромагнитного излучения, приставку размещают в металлическом корпусе. Создать его можно из подходящего дюралюминиевого листа толщиной 1,5-2 мм. На входе закрепляют разъем типа СР-50, чтобы подключать без проблем типовые щупы. Выход – гибкий кабель с вилкой Jack, которая соответствует входному гнезду аудиокарты компьютера. Для сборки простой электрической схемы вполне подойдет технология навесного монтажа.

Как сделать своими руками осциллограф из ноутбука. Двухканальный осцилограф из компьютера

Технологии развиваются стремительно, и угнаться за ними бывает непросто. Появляются новшества, в которых хочется разобраться более глубоко. Особенно это касается различных устройств, которые позволяют собирать практически любое простое устройство поэтапно. В настоящее время в их числе находятся платы Ардуино и их аналоги, китайские микропроцессорные компьютеры, а также готовые решения с предустановленным программным обеспечением.

Тем не менее, для работы с этим разнообразием интересных новинок, а также для ремонта цифровой техники, необходим высококачественный и дорогостоящий инструмент. К таким устройствам относится осциллограф, который позволяет измерять частотные характеристики и проводить диагностику. Часто его цена оказывается довольно высокой, и начинающие энтузиасты не могут позволить себе такую затратную покупку. В этом случае на помощь приходит решение, которое стало популярным на многих радиолюбительских форумах сразу после появления планшетов на базе Андроид. Суть этого подхода заключается в том, чтобы с минимальными затратами создать осциллограф из планшета, не внося в устройство никаких изменений или модификаций и избегая рисков его повреждения.

Что такое осциллограф

Осциллограф — как прибор для измерения и отслеживания частотных колебаний в электрической сети — известен с середины прошлого века. Данными приборами комплектуются все учебные и профессиональные лаборатории, поскольку обнаружить некоторые неисправности или произвести точную настройку оборудования можно только лишь с его помощью. Он может выводить информацию как на экран, так и на бумажную ленту. Показания позволяют увидеть форму сигнала, рассчитать его частоту и интенсивность, а в результате определить источник его появления. Современные осциллографы позволяют рисовать трехмерные цветные частотные графики. Мы же сегодня остановимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа и реализуем его с помощью приставки к смартфону или планшету и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если частота, которую вы хотите измерить, находится в пределах слышимого диапазона для человека, а уровень сигнала не превышает стандартные значения для микрофонов, то создать осциллограф из планшета на базе «Андроид» можно без каких-либо дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, которая обязательно должна иметь микрофон. Если подходящей гарнитуры нет в наличии, вам потребуется приобрести звуковой штекер 3,5 мм с четырьмя контактами. Перед тем как припаивать щупы, убедитесь в правильности распиновки разъема вашего устройства, так как они могут различаться. Щупы нужно подключить к контактам, которые соответствуют подключению микрофона на вашем гаджете.

После этого необходимо скачать из «Маркета» приложение, которое сможет измерять частоту на микрофонном входе и отображать график на основе полученного сигнала. Существует множество таких приложений, так что вы сможете выбрать подходящее. Как уже упоминалось, модификация планшета не потребуется. Осциллограф будет готов к использованию сразу после калибровки приложения.

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К плюсам такого решения однозначно можно отнести простоту и дешевизну сборки. Старая гарнитура или один новый разъем практически ничего не стоят, а времени потребуется всего несколько минут.

Но у этой схемы есть ряд существенных недостатков, а именно:

• Малый диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта гаджета колеблется в пределах от 30 Гц до 15 кГц).
• Отсутствие защиты планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с повышенным напряжением можно в лучшем случае сжечь микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала на вашем гаджете, а в худшем — полностью вывести из строя ваш смартфон или планшет).
• На очень дешевых устройствах присутствует значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая цифра недопустима.

Пошаговая инструкция сборки конструктора DSO138

Рекомендуется более подробно рассмотреть инструкции по сборке осциллографа данной модели, так как процесс аналогичен для других версий.

Важно отметить, что в этой модели плата уже оснащена впаянным 32-битным микроконтроллером на ядре M3 марки Cortex. Он управляет двумя 12-битными входами с характеристикой 1 мкс и способен работать в максимальном частотном диапазоне до 72 МГц. Наличие этого компонента значительно упрощает процесс сборки.

Шаг 1. Начинать монтаж лучше всего с SMD-компонентов. При работе с паяльником и платой необходимо соблюдать определенные правила: избегать перегрева, не держать паяльник более 2 секунд, не допускать замыкания различных деталей и дорожек, а также использовать паяльную пасту и припой.

Шаг 2. Припаиваем конденсаторы, дроссели и резисторы: вставляем нужный элемент в соответствующее место на плате, обрезаем лишнюю длину ножки и запаиваем. Важно не перепутать полярность конденсаторов и не замыкать соседние дорожки паяльником или припоем.

Шаг 3. Устанавливаем оставшиеся компоненты: переключатели, разъемы, кнопки, светодиоды и кварц. Особое внимание следует уделить полярности диодов и транзисторов. Кварц содержит металл, поэтому необходимо обеспечить, чтобы его поверхность не контактировала с дорожками платы, или использовать диэлектрическую подкладку.

Шаг 4. Припаиваем три разъема к плате дисплея. После завершения пайки необходимо промыть плату спиртом, избегая использования ватных палочек, дисков или салфеток.

Шаг 5. Просушиваем плату и проверяем качество пайки. Прежде чем подключить экран, нужно припаять две перемычки к плате, для чего подойдут откушенные выводы от деталей.

Шаг 6. Для проверки работы прибора подключаем его к сети с током 200 мА и напряжением 9 В. Проверка включает в себя снятие показаний с:

• Разъема 9 В;
• Контрольной точки 3,3 В.

Если все параметры находятся в пределах нормы, отключаем прибор от питания и устанавливаем перемычку JP4.

Шаг 7. В три имеющихся разъема вставляем дисплей. К входу подключаем щуп для осциллографа и включаем питание.

Схема и сборка устройства

Существует много схем для изготовления цифрового USB-осциллографа своими руками. Не все доступны для неопытного радиолюбителя. Наиболее легким является сборка устройств на основе звуковой карты, так как здесь нужно собрать только делитель для увеличения порога входящего напряжения.

Подключение через USB

USB-осциллограф является сложным устройством для самостоятельного изготовления, однако он обеспечивает высокую точность и широкий диапазон частот. Компоненты для сборки можно найти в магазинах или заказать онлайн. Вот список необходимых деталей:

• двусторонняя печатная плата с готовыми дорожками;
• АЦП AD9288−40BRSZ;
• процессор CY7C68013A;
• резисторы, трансформаторы, конденсаторы и дроссели — номиналы указаны в схеме;
• паяльник, монтажный фен, паяльная паста, флюс и припой;
• провод с сечением 0,1 мм² и лаковым покрытием;
• тороидальный сердечник для трансформатора;
• чип памяти EEPROM flash 24LC64;
• реле с управляющим напряжением до 3,3 В;
• операционные усилители AD8065;
• преобразователь постоянного тока DC-DC;
• USB-коннектор;
• стеклотекстолит;
• разъемы для щупов и корпус для платы.

Использование USB-кабелей и разъемов: их типы и разновидности

Схема устройства представлена ниже.

Поскольку требуется двусторонний монтаж, самостоятельно изготовить плату с дорожками не получится. Необходимо обратиться в специализированное производственное объединение, которое занимается подобными изделиями, и сделать заказ с учетом следующих требований:

• стеклотекстолит должен иметь толщину не менее 1,5 мм;
• толщина медных дорожек — не менее 1 унции (OZ) или 35 мкм;
• сквозная металлизация отверстий;
• лужение контактных площадок для улучшения пайки элементов.

После получения заказа можно приступать к сборке. Сначала необходимо собрать преобразователь DC-DC, который обеспечит два постоянных напряжения: +5 В и -5 В. Он изготавливается отдельно от основного устройства и затем подключается экранированным кабелем.

Затем аккуратно припаять элементы схемы, особенно внимательно следя за температурой паяльника, чтобы она не превышала 300°С при пайке микросхем.

После размещения собранного устройства в корпусе, подключите его к компьютеру через USB-разъем и замкните перемычку JP1.

Использование аудиокарты

Осциллограф из внешней звуковой карты — малобюджетный и простой в изготовлении осциллоскоп к компьютеру или ноутбуку. Более всего подойдет начинающим радиолюбителям. Можно использовать как внешнее, так и внутреннее звуковое устройство.

Входное напряжение для внутренней звуковой карты компьютера не должно превышать 0,5-2 В. Чтобы измерить сигнал с амплитудой более 2 В, необходимо подать его на компьютер через делитель напряжения. Собирается аттенюатор по следующей схеме.

Подаваемое напряжение уменьшается в 100, 10 или 1 раз, в зависимости от величины. Для этого щупы вставляются в соответствующие разъемы. Точная настройка происходит через подстроечный резистор. Диоды предохраняют от случайной подачи напряжения более 2 В.

Конструкцию разместить в металлической коробке для устранения возможных наводок. Провод, подключаемый к звуковой карте, должен быть коротким с медной оплеткой. Для создания второго канала необходимо продублировать устройство. Если на карте есть несколько входов, то выбрать с наименьшим внутренним сопротивлением.

Как преобразовать документ Word в формат pdf – программы, конвертеры и онлайн-сервисы

Ниже рассматривается схема с использованием внешней USB звуковой карты стоимостью около 2 долларов.

Кроме адаптера понадобятся:

• сопротивление на 120 кОм:
• коннектор mini Jake;
• щупы для измерений.

После приобретения всех запчастей проделать следующие шаги:

1. Вскрыть аккуратно адаптер, так, чтобы не сломать защелки. Внутри будет небольшая плата.
2. Снять конденсатор C6 и поставить на его место сопротивление на 120 кОм.
3. Припаять к щупам коннекторы mini Jack вместо оригинальных и вставить их в адаптер.
4. Скачатьархив с драйверами устройства и распаковать его в папку. Вставить гаджет в компьютер.
5. Компьютер запросит драйвера на новое устройство.
6. Установить их, указав путь к папке.
7. Нажать на кнопку «Далее» для установки драйверов.

Перед использованием осциллограф необходимо настроить.

Устройства с подавлением колебаний

Осциллографы с функцией подавления колебаний в настоящее время используются довольно редко. Они наиболее подходят для тестирования электрических устройств и обладают высокой вертикальной чувствительностью. Важно отметить, что предельная частота в цепи не должна превышать 4 Гц, что позволяет стабилитрону не перегреваться во время работы.

Создание осциллографа своими руками возможно с использованием микросхемы сеточного типа. В начале процесса необходимо определиться с выбором диодов. Многие специалисты рекомендуют использовать только аналоговые диоды, однако это может привести к значительному снижению скорости передачи сигнала.

Это приложение было протестировано на устройстве Samsung Galaxy GT-i5700 Spica с операционной системой Android 2.1.

В качестве аналого-цифрового преобразователя (АЦП) для двух входов используется микроконтроллер PIC33FJ16GS504 от компании Microchip. Обработанные данные передаются на телефон через Bluetooth-модуль LMX9838 (даташит доступен).

Характеристики осциллографа:
— Время на деление: 5 мкс, 10 мкс, 20 мкс, 50 мкс, 100 мкс, 200 мкс, 500 мкс, 1 мс, 2 мс, 5 мс, 10 мс, 20 мс, 50 мс.
— Вольт на деление: 10 мВ, 20 мВ, 50 мВ, 100 мВ, 200 мВ, 500 мВ, 1 В, 2 В, GND.
— Аналоговый вход (в зависимости от предусилителя): от -8V до +8V.

Исходные коды для работы с Bluetooth были получены с сайта https://developer.android.com. Пример состоит из трех файлов на языке Java. Я полностью скопировал файл «DeviceListActivity.java», который отвечает за поиск удаленных Bluetooth-устройств, и изменил «BluetoothChatService.java», убрав ненужные элементы.

Основная часть работы заключалась в переносе моих предыдущих разработок для S60 на язык Java. Это было непросто, но в то же время это стало отличным примером для изучения программирования на JAVA.

Исходные коды и прошивки для Android и PIC доступны для скачивания.

Вот схема. Она не содержит ничего необычного и основана на уже существующих разработках.

Возможно, я выбрал не самый оптимальный микроконтроллер для этой задачи, так как остались неиспользуемые выводы. Однако именно этот вариант мне удалось приобрести, и он имеет лучший АЦП.

Если вы хотите изменить диапазон входного напряжения, заменив предусилитель на операционный усилитель, необходимые расчеты можно найти в файле «adc.xmcd». Кроме LMX, вы также можете использовать другие Bluetooth-модули.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
МК PIC 16-бит	dsPIC33FJ16GS504	1	В блокнот
Bluetooth модуль	LMX9838	1	В блокнот
U1	Операционный усилитель	TLV2372	1	В блокнот
U2	Линейный регулятор	LM1117-N	1	В блокнот
D1	Выпрямительный диод	BAS16	1	В блокнот
D2	Светодиод	1	В блокнот
C1, C6, C8-C10	10 мкФ	5	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	47 мкФ	1	В блокнот
C3-C5, C7	Конденсатор	1 мкФ	4	В блокнот
R1, R5	Резистор	47 кОм	2	В блокнот
R2, R6	Резистор	10 кОм	2	В блокнот
R3, R4, R7, R8	Резистор	2.2 кОм	4	В блокнот
R9-R12	Резистор	1 кОм	4	В блокнот
#	Резистор

В современном мире сложно угнаться за последними достижениями в области радиоэлектроники. Разнообразные электронные устройства можно модифицировать по своему усмотрению, превращая одно в другое. Главное — это желание и навыки. Даже из старых электронных часов можно создать простой тестер для различных компонентов схемы, не говоря уже о планшетах и компьютерах. Многие радиолюбители и профессионалы часто используют точные электронные приборы, среди которых осциллограф занимает особое место. Такой качественный прибор стоит немалых денег, но создать его самостоятельно на базе планшета и Android не составит труда даже для начинающего радиолюбителя.

Осциллограф из планшета на «Андроид»

Bluetooth-канал

В настоящее время в магазинах появляются новые устройства — приставки, которые выполняют функции осциллографа. Они способны передавать сигнал через Bluetooth на планшет или смартфон. Эта осциллографическая приставка, подключаемая к планшету по Bluetooth, имеет свои особенности. Предел измеряемой частоты составляет 1 МГц, напряжение щупа — 10 В, а радиус действия достигает около 10 метров. Однако для профессиональной деятельности этих характеристик может быть недостаточно. В таких случаях стоит рассмотреть осциллографическую приставку, использующую для передачи данных Wi-Fi.

Передача данных с помощью Wi-Fi

Wi-Fi значительно расширяет возможности измерительных устройств. Такой вид обмена информацией между планшетом и приставкой особо популярен. Это не дань моде, а чистая практичность. Поскольку измеряемая информация передаётся без задержек на планшет, который моментально выводит любой график на свой монитор.

Понятное пользовательское меню позволяет быстро и легко ориентироваться в управлении и настройках электронного устройства. А записывающее устройство позволяет воспроизводить и передавать информацию в реальном времени и во все точки для всех участников этого процесса.

Обычно вместе с покупной осциллограф — приставкой поставляется и диск с программным обеспечением. Эти драйвера и программу можно быстро скачать на планшет или смартфон. Если такого диска нет — найдите эти данные в магазине приложений или поищите в интернете на форумах и специализированных сайтах.

Как измерить выходное сопротивление линейного выхода?

Этот раздел можно пропустить. Он предназначен для тех, кто интересуется деталями.

Выходное сопротивление (или выходной импеданс) линейного выхода, предназначенного для подключения наушников, настолько невелико, что не окажет значительного влияния на точность измерений, которые мы будем проводить в следующем разделе.

Так зачем же измерять выходной импеданс?

Поскольку для калибровки осциллографа мы будем использовать виртуальный низкочастотный сигнал-генератор, его выходной импеданс будет равен выходному импедансу линейного выхода (Line Out) звуковой карты.

Убедившись, что выходной импеданс невысок, мы можем избежать серьезных ошибок при измерении входного импеданса. Хотя даже в самых неблагоприятных условиях эта ошибка вряд ли превысит 3-5%. Честно говоря, это даже меньше, чем возможная погрешность измерений. Однако стоит помнить, что ошибки имеют свойство накапливаться.

При использовании генератора для ремонта и настройки аудиотехники также полезно знать его внутреннее сопротивление. Это может быть важно, например, при измерении эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) или реактивного сопротивления конденсаторов.

Благодаря этому измерению мне удалось определить выход с самым низким сопротивлением в моей аудиокарте.

Если у аудиокарты только одно выходное гнездо, то все становится очевидным. Оно одновременно выполняет функции линейного выхода и выхода для наушников. Обычно его импеданс невелик, и измерять его не требуется. Именно такие аудиовыходы встречаются в ноутбуках.

Однако, если гнёзд шесть, и есть еще несколько на передней панели системного блока, а каждому из них можно назначить определенную функцию, то выходное сопротивление этих гнёзд может значительно варьироваться.

Как правило, самый низкий импеданс соответствует гнезду салатового цвета, которое по умолчанию считается линейным выходом.

Пример измерения импеданса различных выходов аудиокарты, установленных в режим «Телефоны» и «Линейный выход».

Как видно из формулы, абсолютные значения измеренного напряжения не имеют значения, поэтому эти замеры можно проводить задолго до калибровки осциллографа.

Советы по калибровке осциллографа

Калибровка осциллографа — это важный процесс, который обеспечивает точность и надежность измерений. Чтобы ваш осциллограф, созданный на базе планшета, работал корректно, следуйте следующим рекомендациям:

• Используйте эталонный сигнал: Для калибровки осциллографа необходимо иметь источник эталонного сигнала. Это может быть генератор сигналов или другой осциллограф, который уже откалиброван. Эталонный сигнал должен иметь известные параметры, такие как амплитуда, частота и форма волны.
• Проверьте настройки осциллографа: Перед началом калибровки убедитесь, что все настройки осциллографа, такие как время развертки, чувствительность и режим триггера, установлены правильно. Неправильные настройки могут привести к искажению результатов калибровки.
• Калибруйте поэтапно: Начните с проверки вертикальной чувствительности. Подайте на вход осциллографа сигнал с известной амплитудой и убедитесь, что отображаемая амплитуда соответствует ожидаемой. Затем переходите к горизонтальной оси, проверяя время развертки с помощью сигнала с известной частотой.
• Используйте функции автоматической калибровки: Многие современные приложения для осциллографов на планшетах имеют встроенные функции автоматической калибровки. Эти функции могут значительно упростить процесс, однако всегда полезно вручную проверить результаты.
• Проверяйте калибровку регулярно: Калибровка должна проводиться не только при первом использовании устройства, но и регулярно, особенно если вы используете осциллограф в различных условиях или для измерений с высокой точностью. Рекомендуется проводить калибровку хотя бы раз в месяц или перед важными измерениями.
• Записывайте результаты калибровки: Ведение журнала калибровки поможет отслеживать изменения в характеристиках осциллографа с течением времени. Записывайте дату, параметры эталонного сигнала и результаты калибровки, чтобы иметь возможность анализировать данные и выявлять возможные проблемы.
• Обратите внимание на условия окружающей среды: Температура, влажность и электромагнитные помехи могут влиять на точность измерений. Убедитесь, что осциллограф работает в стабильных условиях, и при необходимости используйте экранирование для защиты от помех.

Следуя этим советам, вы сможете обеспечить высокую точность и надежность вашего осциллографа, созданного на базе планшета, что позволит вам проводить качественные измерения и анализировать сигналы с максимальной эффективностью.

Вопрос-ответ

Можно ли превратить свой телефон в осциллограф?

Единственный способ выполнить все эти соединения между телефоном и схемой — использовать кабель с 3,5-мм разъемом и 4 контактами. Таким образом, использование осциллографа или генератора сигналов осуществляется с помощью одного кабеля. Для изготовления такого кабеля начните с того, что отрежьте 4-жильный кабель длиной 30 см.

Что сделать из старого планшета?

Старый планшет можно превратить в цифровую фоторамку, использовать как вторичный экран для компьютера, установить на него системы умного дома или медиаплеера, а также подарить ему новую жизнь, установив легкую операционную систему для работы с приложениями или браузером.

Чем заменить осциллограф?

Правильный вариант — использовать операционный усилитель.

Чем можно заменить осциллограф?

Дигитайзер вместе с соответствующим программным обеспечением может делать то же самое. Он получает форму электрического напряжения и отображает её на экране. Самое большое отличие заключается в том, что осциллограф, как правило, является автономным прибором со встроенным дисплеем.

Советы

СОВЕТ №1

Перед тем как начать, убедитесь, что у вас есть все необходимые компоненты: планшет, адаптер для подключения к осциллографу, а также соответствующее программное обеспечение. Некоторые приложения могут требовать дополнительных настроек, поэтому ознакомьтесь с инструкцией перед установкой.

СОВЕТ №2

Выберите приложение, которое соответствует вашим требованиям. Существует множество приложений для превращения планшета в осциллограф, и каждое из них имеет свои особенности. Обратите внимание на функционал, интерфейс и отзывы пользователей, чтобы выбрать наиболее подходящее.

СОВЕТ №3

При подключении планшета к источнику сигнала используйте качественные кабели и адаптеры. Плохое соединение может привести к искажению сигнала и неправильным измерениям. Убедитесь, что все соединения надежны и не имеют повреждений.

СОВЕТ №4

Не забывайте о безопасности при работе с электрическими сигналами. Если вы планируете измерять высокие напряжения, используйте соответствующие защитные устройства и следуйте правилам техники безопасности, чтобы избежать травм и повреждений оборудования.