Технологиите не стоят неподвижни и не винаги е лесно да ги поддържате. Има нови елементи, които бих искал да разбера по-подробно. Това е особено вярно за различни електронни дизайнери, които ви позволяват да сглобявате почти всяко просто устройство стъпка по стъпка. Сега те включват платки Arduino с техните клонинги, китайски микропроцесорни компютри и готови решения, които вече идват със софтуер на борда.
Въпреки това, за да работите с цялата горепосочена гама от интересни нови продукти, както и за ремонт на цифрово оборудване, е необходим скъп инструмент с висока точност. Сред такова оборудване е осцилоскоп, който ви позволява да четете честотните показания и да извършвате диагностика. Често цената му е доста висока и начинаещите експериментатори не могат да си позволят такава скъпа покупка. Тук на помощ идва решение, което се появи на много радиолюбителски форуми почти веднага след появата на таблети в системата Android. Същността му е да направите осцилоскоп от таблет на минимални разходи, без да добавяте към вашияпритурка без модификации или модификации, както и елиминиране на риска от повреда.
Какво е осцилоскоп
Осцилоскопът - като устройство за измерване и проследяване на честотните колебания в електрическата мрежа - е познат от средата на миналия век. Всички учебни и професионални лаборатории са оборудвани с тези устройства, тъй като само с негова помощ е възможно да се открият някои неизправности или фина настройка на оборудването. Може да показва информация както на екрана, така и на хартиена лента. Показанията ви позволяват да видите формата на сигнала, да изчислите неговата честота и интензитет и в резултат да определите източника на неговото възникване. Съвременните осцилоскопи ви позволяват да рисувате триизмерни цветни честотни графики. Днес ще се съсредоточим върху проста версия на стандартен двуканален осцилоскоп и ще го приложим с помощта на префикс към смартфон или таблет и съответния софтуер.
Най-лесният начин да създадете джобен осцилоскоп
Ако измерената честота е в диапазона на честотите, които се чува от човешкото ухо, и нивото на сигнала не надвишава стандартното ниво на микрофона, тогава можете да сглобите осцилоскоп от таблет с Android със собствените си ръце без никакви допълнителни модули. За да направите това, достатъчно е да разглобите всяка слушалка, която трябва да има микрофон. Ако няма подходящи слушалки, тогава ще трябва да закупите 3,5 мм аудио щепсел с четири щифта. Преди да запоявате сондите, проверете изводите на вашия конекторджаджа, защото има два вида от тях. Сондите трябва да бъдат свързани към щифтовете, съответстващи на връзката на микрофона на вашето устройство.
След това трябва да изтеглите софтуер от "Market", който може да измерва честотата на входа на микрофона и да начертае графика въз основа на получения сигнал. Има доста такива опции. Следователно, ако желаете, ще има от какво да избирате. Както бе споменато по-рано, не се изискваше модификация на таблета. Осцилоскопът ще бъде готов веднага след като приложението бъде калибрирано.
Плюсове и минуси на горната схема
Предимствата на такова решение определено могат да се дължат на простотата и ниската цена на монтажа. Стара слушалка или един нов жак струват почти нищо и отнемат само няколко минути.
Но тази схема има редица значителни недостатъци, а именно:
- Малък диапазон от измерени честоти (в зависимост от качеството на аудио пътя на притурката, той варира от 30 Hz до 15 kHz).
- Липса на защита за вашия таблет или смартфон (ако случайно свържете сондите към участъци от веригата с високо напрежение, можете в най-добрия случай да изгорите чипа, отговорен за обработката на аудиосигнала на вашата притурка, и при най-лошото, напълно деактивирайте вашия смартфон или таблет).
- При много евтини устройства има значителна грешка в измерването на сигнала, достигаща 10-15 процента. За оборудване за фина настройка такава цифра не е разрешена.
Приложете защита, екраниране на сигнала и намаляване на грешките
За поръчказа да защитите частично вашето устройство от възможен отказ, както и да стабилизирате сигнала и да разширите диапазона на входното напрежение, можете да използвате обикновена осцилоскопска схема за таблет, която се използва успешно за сглобяване на устройства за компютър от дълго време време. Той използва евтини компоненти, включително ценерови диоди KS119A и два резистора 10 и 100 kOhm. Ценеровите диоди и първият резистор са свързани паралелно, а вторият, по-мощен резистор се използва на входа на веригата, за да се разшири максимално възможния диапазон на напрежението. В резултат на това голямо количество смущения изчезва и напрежението се повишава до 12 V.
Разбира се, трябва да се има предвид, че осцилоскопът от таблета работи предимно със звукови импулси. Ето защо си струва да се погрижите за висококачествено екраниране както на самата верига, така и на сондите. Ако желаете, подробни инструкции за сглобяване на тази схема можете да намерите на един от тематичните форуми.
Софтуер
За да работите с такава схема, ви е необходима програма, която може да чертае графики въз основа на входящия аудио сигнал. Намирането му в "Пазара" е лесно, има много опции. Почти всички от тях включват допълнително калибриране, така че можете да постигнете възможно най-висока точност и да направите професионален осцилоскоп от таблет. В противен случай тези програми изпълняват по същество същата задача, така че окончателният избор зависи от необходимата функционалност и лекота на използване.
Домашноприемник с Bluetooth модул
Ако е необходим по-широк честотен диапазон, тогава горната опция няма да бъде ограничена. Тук на помощ идва нова опция - отделна джаджа, която представлява приемник с аналогово-цифров преобразувател, който осигурява предаване на сигнал в цифров вид. В този случай аудио пътеката на смартфон или таблет вече не е включена, което означава, че може да се постигне по-висока точност на измерване. Всъщност на този етап те са само преносим дисплей и цялата информация се събира от отделно устройство.
Можете сами да сглобите осцилоскоп от таблет с Android с безжичен модул. В мрежата има пример, когато подобно устройство беше внедрено още през 2010 г. с помощта на двуканален аналогово-цифров преобразувател, създаден на базата на микроконтролера PIC33FJ16GS504, а Bluetooth модулът LMX9838 служи като предавател на сигнал. Устройството се оказа доста функционално, но трудно за сглобяване, така че за начинаещи ще бъде невъзможна задача да го направят. Но ако желаете, намирането на подобен проект в същите форуми за радиолюбители не е проблем.
Готови опции за приемници с Bluetooth
Инженерите не спят, а освен занаятите, в магазините се появяват все повече приставки, които изпълняват функцията на осцилоскоп и предават сигнал чрез Bluetooth към смартфон или таблет. Осцилоскоп, прикрепен към таблет, свързан чрез Bluetooth, често има следното основноСпецификации:
- Измерена честотна граница: 1MHz.
- Напрежение на сондата: до 10 V.
- Обхват: около 10 m.
Тези характеристики са напълно достатъчни за домашна употреба, но въпреки това в професионалните дейности понякога има случаи, когато този диапазон силно липсва и е просто нереалистично да се приложи по-голям с бавния Bluetooth протокол. Какъв е изходът в тази ситуация?
Wi-Fi STB
Тази опция за предаване на данни значително разширява възможностите на измервателния уред. Сега пазарът на осцилоскопи с този вид обмен на информация между приставката и таблета набира скорост поради търсенето му. Такива осцилоскопи са почти толкова добри, колкото професионалните осцилоскопи, защото без забавяне предават измерената информация на таблета, който веднага я показва като графика на екрана.
Управлението е чрез прости, интуитивни менюта, които копират елементите за настройка на конвенционалните лабораторни устройства. В допълнение, такова оборудване ви позволява да записвате или излъчвате в реално време всичко, което се случва на екрана, което може да бъде незаменим инструмент, ако трябва да поискате съвет от по-опитен майстор, намиращ се другаде.
Характеристиките на осцилоскопа за ремонт на таблети под формата на приставка с Wi-Fi връзка нарастват няколко пъти в сравнение с предишните версии. Такива осцилоскопи имат обхват на измерване до 50 MHz, като същевременно могат да бъдат модифицираничрез различни адаптери. Често те са оборудвани с батерии за автономно захранване, за да разтоварят максимално работното място от ненужни проводници.
Домашни версии на съвременни приставки за осцилоскоп
Разбира се, във форумите има вълна от различни идеи, с помощта на които ентусиастите се опитват да изпълнят старата си мечта - самостоятелно да сглобят осцилоскоп от таблет с Android с Wi-Fi канал. Някои модели са успешни, други не. Тук остава да решите дали да опитате и късмета си и да спестите няколко долара, като сглобите устройството сами, или да закупите готова версия. Ако не сте уверени в способностите си, тогава е по-добре да не рискувате, за да не съжалявате по-късно за пропилените средства.
В противен случай, добре дошли в една от общностите на радиолюбителите, където можете да получите добър съвет. Може би по-късно, според вашата схема, начинаещите ще сглобят първия си осцилоскоп в живота си.
Софтуер за приемник
Често, заедно с закупените осцилоскопи, приемниците се доставят с диск с програма, която можете да инсталирате на вашия таблет или смартфон. Ако в комплекта няма такъв диск, тогава внимателно проучете инструкциите за устройството - най-вероятно той съдържа имената на програми, съвместими с приставката и намиращи се в магазина за приложения.
Също така, някои от тези устройства могат да работят не само сустройства с операционна система "Android", но и с по-скъпи "ябълкови" устройства. В този случай програмата определено ще бъде в AppStore, тъй като няма друга опция за инсталиране. След като сте направили осцилоскоп от таблет, не забравяйте да проверите точността на показанията и, ако е необходимо, калибрирайте устройството.
USB осцилоскопи
Ако нямате преносимо устройство като таблет, но имате лаптоп или компютър, не се притеснявайте. Те също така правят отлични измервателни уреди. Най-лесният вариант би бил да свържете сондите към микрофонния вход на компютъра по същия начин, както е описано в началото на статията.
Въпреки това, предвид нейните ограничения, тази опция не е за всеки. В този случай може да се използва USB осцилоскоп, който ще осигури същата производителност като приставката с предаване на сигнал през Wi-Fi. Струва си да се отбележи, че такива устройства понякога работят с някои таблети, които поддържат технологията за свързване на външни OTG устройства. Разбира се, те също се опитват сами да направят USB осцилоскоп, и то доста успешно. Поне голям брой теми във форумите са посветени на този занаят.
