Actualice DIY Mini DSO a un osciloscopio real con características increíbles: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La última vez compartí cómo hacer un Mini DSO con MCU.

Para saber cómo construirlo paso a paso, consulte mi instructable anterior:

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

Dado que muchas personas están interesadas en este proyecto, dediqué un tiempo a actualizarlo en general. Después de la actualización, el Mini DSO es más potente.

Especificación:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @ 27MHz Consíguelo en AliExpress
• Pantalla: OLED de 0,96 "con resolución de 128x64 Consíguelo en AliExpress
• Controlador: un codificador EC11 Consíguelo en AliExpress
• Entrada: canal único
• Sec / div: 500ms, 200ms, 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 2ms, 1ms, 500us, 200us, 100us 100us solo disponible en el modo de disparo automático
• Rango de voltaje: 0-30 V
• Clasificación de muestreo: 250 kHz a 100us / div

Nuevas características:

1. Mostrar frecuencia de forma de onda
2. Personalizar el nivel de activación
3. Modo automático, normal y de disparo único
4. Desplazarse por la forma de onda horizontal o vertical
5. Ajustar el brillo OLED en la configuración

Paso 1: ¡Mira el video

En este video, te mostraré los cambios, operaciones y funciones de la nueva versión Mini DSO.

Paso 2: ¡Prepare su pieza

Necesitamos agregar un indicador para nuevas funciones.

Lista de materiales:

• LED x 1 Consíguelo en AliExpress
• Resistencia 5k x 1 Consíguelo en AliExpress

Paso 3: ¡Esquema y circuito

Los cambios en el circuito son solo para agregar un LED como indicador.

Te mostraré el uso del indicador más adelante.

Protección del circuito: La última vez hice una funda con espuma. La espuma puede producir electricidad estática. Definitivamente hay que prestar atención a este tema. Esta vez, utilizo cinta de alta temperatura para hacer la protección.

Paso 4: ¡Descarga el código

Descargue el paquete a continuación. Hay código fuente y archivo hexadecimal compilado.

Además, disponible en GitHub:

Si no desea leer los códigos, simplemente grabe el hexadecimal en la MCU.

Utilice un descargador de USB a TTL y el software STC-ISP para descargar el código a MCU.

Conecte TXD, RXD y GND.

Descargue el software STC-ISP aquí:

Si la interfaz de STC-ISP es china, puede hacer clic en el icono superior izquierdo para cambiar el idioma a inglés.

Para la configuración detallada de STC-ISP, consulte mi video anterior.

Los códigos se escribieron en C. Utilice el software Keil para editarlos y compilarlos.

Paso 5: ¡Introducción de la interfaz

Parámetros en la interfaz principal:

Segundos por división:

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

100us solo disponible en el modo de disparo automático

Rango de voltaje:

El voltaje es de 0-30 V.

Nivel de disparo:

Nivel de voltaje de disparo.

Pendiente del gatillo:

Disparo en el borde ascendente o descendente.

Modo de disparo:

Modo automático, modo normal, modo único.

Estado en la interfaz principal:

'Ejecutar': Muestreo en ejecución.

'Detener': Muestreo detenido.

'Fallo': el nivel de disparo más allá de la forma de onda en el modo de disparo automático.

'Auto': Rango de voltaje automático.

Parámetros en la interfaz de configuración:

PMode (modo de gráfico): muestra la forma de onda en vector o puntos.

LSB: Coeficiente de muestreo. Calibre el voltaje de muestreo ajustando LSB.

100 veces el coeficiente de división de voltaje. p.ej. la resistencia para la división de voltaje es 10k y 2k, calcule el coeficiente de división de voltaje (10 + 2) / 2 = 6. Obtenga el LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (Brillo): ajusta el brillo OLED.

Paso 6: ¡Introducción de operaciones

Todas las operaciones se completan con el codificador EC11. La entrada incluye un solo clic, doble clic, pulsación larga, rotar y rotar mientras se presiona. Parece un poco complicado, no te preocupes, hay detalles a continuación. Los recursos de este codificador están casi agotados. Si hay nuevas funciones, es posible que necesite un componente de entrada adicional.

Interfaz principal - Modo de parámetros:

• Codificador de un solo clic: Ejecutar / detener muestreo
• Codificador de doble clic: Ingrese al modo de desplazamiento de onda
• Codificador de pulsación larga: entrar en la interfaz de configuración
• Girar codificador: ajustar parámetros
• Girar codificador mientras presiona: cambiar entre opciones
• Cambiar rango automático y manual: Gire el codificador en sentido horario continuo para ingresar al rango automático. Gire el codificador en sentido antihorario para ingresar al rango manual.

Interfaz principal - Modo de desplazamiento de onda:

• Codificador de un solo clic: Ejecutar / detener muestreo
• Codificador de doble clic: Ingrese al modo de parámetros
• Codificador de pulsación larga: entrar en la interfaz de configuración
• Rotar codificador: Desplaza la forma de onda horizontalmente (solo disponible cuando el muestreo se detiene)
• Girar codificador mientras se presiona: Desplaza la forma de onda verticalmente (solo disponible cuando se detiene el muestreo)

Interfaz de configuración:

• Codificador de un solo clic: N / A
• Codificador de doble clic: N / A
• Codificador de pulsación larga: volver a la interfaz principal
• Girar codificador: ajustar parámetros
• Girar codificador mientras presiona: cambiar entre opciones

Paso 7: Introducción de funciones

Nivel de disparo:

Para la señal repetida, el nivel de disparo podría hacerla estable en la pantalla. Para la señal de disparo único, el nivel de disparo podría capturarla.

Pendiente del gatillo:

La pendiente de disparo determina si el punto de disparo está en el flanco ascendente o descendente de una señal.

Modo de disparo:

• Modo automático: barrido continuo. Haga clic en el codificador para detener o ejecutar el muestreo. Si se activa, la forma de onda se mostrará en la pantalla y la posición del disparador se colocará en el centro del gráfico. De lo contrario, la forma de onda se desplazará de forma irregular y se mostrará "Fail" en la pantalla.
• Modo normal: cuando se completa el muestreo previo, puede ingresar la señal. Si se activa, la forma de onda se muestra en la pantalla y espera un nuevo disparo. Si no hay un nuevo disparador, se mantendrá la forma de onda.
• Modo único: cuando se completa el muestreo previo, puede ingresar la señal. Si se activa, la forma de onda se muestra en la pantalla y detiene el muestreo. El usuario debe hacer un solo clic en el codificador para comenzar el siguiente muestreo.

Para el modo normal y el modo único, asegúrese de que el nivel de disparo se haya ajustado correctamente; de lo contrario, no se mostrará ninguna forma de onda en la pantalla.

Indicador:

Generalmente, el indicador encendido significa que el muestreo se está ejecutando. El uso más importante es en el modo de disparo simple y normal, antes de entrar en la etapa de disparo, se requiere un muestreo previo. El indicador no se encenderá durante la etapa previa al muestreo. No debemos ingresar la señal hasta que se encienda el indicador. Cuanto mayor sea la escala de tiempo seleccionada, mayor será el tiempo de espera del muestreo previo.

Guardar ajustes:

Al salir de la interfaz de configuración, todos los parámetros en la configuración y la interfaz principal se guardarán en EEPROM.

Paso 8: ¡Pruébelo

Prueba 1:

Capture la forma de onda durante el encendido de la fuente de alimentación.

La forma de onda en Mini DSO es la misma que en DS1052E. Los pequeños cambios en la forma de onda se capturarán con claridad. La precisión del voltaje es decente.

Prueba 2:

Capture la forma de onda en un circuito que mide la inductancia y la corriente de saturación.

El nivel de activación es de solo 0,1 V y sec / div es 200us. Para que se pueda activar una señal tan pequeña, eso es bastante bueno.

Paso 9: ¡Limitaciones y problemas

1. Igual que la primera versión, no pudo medir voltajes negativos. La forma de onda se detendrá en 0V.

2. Si se introduce la señal PWM en un muestreo de alta velocidad, el resultado del muestreo saltará al máximo con frecuencia. Le pregunté al ingeniero de STC sobre este problema, pero no obtuve una explicación clara. Este problema de salto también se relaciona con la calidad de cada MCU. Una pieza en mi mano es muy seria y otras piezas son mejores. Pero todos tienen el problema de los saltos de muestreo.

Paso 10: ¡Planificación adicional

Dado que hay un problema de salto de muestreo en STC8A8K, y no es tan popular que sea difícil de encontrar. Decido transferir este proyecto a STM32. Mientras tanto, intentaré encontrar una forma sencilla de medir el voltaje negativo.

Si tiene consejos o requisitos sobre este proyecto, por favor dígame.

Espero que te guste.

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