Atualize DIY Mini DSO para um osciloscópio real com recursos incríveis: 10 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Da última vez, compartilhei como fazer um Mini DSO com MCU.

Para saber como construí-lo passo a passo, consulte meu instrutível anterior:

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

Como muitas pessoas estão interessadas neste projeto, passei algum tempo atualizando-o de maneira geral. Após a atualização, o Mini DSO fica mais poderoso.

Especificação:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @ 27 MHz Obtenha no AliExpress
• Display: OLED de 0,96 "com resolução de 128x64 Obtenha no AliExpress
• Controlador: Um codificador EC11 Obtenha no AliExpress
• Entrada: Canal Único
• Seg / div: 500ms, 200ms, 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 2ms, 1ms, 500us, 200us, 100us 100us disponível apenas no modo de acionamento automático
• Faixa de tensão: 0-30V
• Classificação de amostragem: 250kHz @ 100us / div

Novas características:

1. Mostrar frequência da forma de onda
2. Personalize o nível de gatilho
3. Modo de disparo automático, normal e único
4. Rolar a forma de onda horizontal ou vertical
5. Ajuste o brilho do OLED nas configurações

Etapa 1: Assista ao vídeo

Neste vídeo, vou mostrar as mudanças, operações e funções da nova versão do Mini DSO.

Etapa 2: Prepare sua parte

Precisamos adicionar um indicador para novas funções.

Lista de materiais:

• LED x 1 Obtenha no AliExpress
• Resistor 5k x 1 Obtenha no AliExpress

Etapa 3: Esquema e circuito

As mudanças no circuito são apenas para adicionar um LED como indicador.

Vou mostrar a você o uso do indicador mais tarde.

Proteção do circuito: Da última vez fiz uma caixa com espuma. A espuma pode produzir eletricidade estática. Esse problema precisa ser definitivamente prestado atenção. Desta vez, uso fita adesiva de alta temperatura para fazer a proteção.

Etapa 4: Baixe o código

Baixe o pacote abaixo. Existem código-fonte e arquivos hexadecimais compilados.

Além disso, disponível no GitHub:

Se você não quiser ler os códigos, basta gravar o hexadecimal no MCU.

Use um downloader USB para TTL e software STC-ISP para baixar o código para MCU.

Conecte TXD, RXD e GND.

Baixe o software STC-ISP aqui:

Se a interface do STC-ISP for chinesa, você pode clicar no ícone superior esquerdo para alterar o idioma para inglês.

Para detalhes de configuração do STC-ISP, consulte meu vídeo anterior.

Os códigos foram escritos em C. Use o software Keil para editá-lo e compilá-lo.

Etapa 5: Introdução da interface

Parâmetros na interface principal:

Segundos por divisão:

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

100us disponível apenas no modo de disparo automático

Alcance de voltagem:

A tensão é 0-30V.

Nível de desencadeamento:

Nível de tensão do gatilho.

Inclinação do gatilho:

Acionar na borda ascendente ou descendente.

Modo de gatilho:

Modo automático, modo normal, modo único.

Status na interface principal:

'Executar': Amostragem em execução.

'Parar': Amostragem Parada.

'Fail': O nível de disparo além da forma de onda no modo de disparo automático.

'Auto': Faixa de tensão automática.

Parâmetros na interface de configurações:

PMode (modo de gráfico): Mostra a forma de onda em vetor ou pontos.

LSB: Coeficiente de amostragem. Calibre a tensão de amostragem ajustando o LSB.

100 vezes do coeficiente de divisão da tensão. por exemplo. o resistor para divisão de tensão é 10k e 2k, calcule o coeficiente de divisão de tensão (10 + 2) / 2 = 6. Obtenha o LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (Brilho): Ajuste o brilho do OLED.

Etapa 6: Introdução às operações

Todas as operações são concluídas pelo Codificador EC11. A entrada inclui clique único, clique duplo, toque longo, gire e gire enquanto pressiona. Parece um pouco complicado, não se preocupe, há detalhes abaixo. Os recursos deste codificador estão quase esgotados. Se houver novos recursos, pode ser necessário componente de entrada adicional.

Interface Principal - Modo de Parâmetro:

• Codificador de clique único: Executar / parar amostragem
• Codificador de duplo clique: entrar no modo de rolagem de onda
• Codificador de toque longo: entrar na interface de configurações
• Girar Codificador: Ajustar parâmetros
• Girar codificador enquanto pressiona: alternar entre as opções
• Alterne a faixa automática e manual: gire o codificador no sentido horário continuamente para entrar na faixa automática. Gire o codificador no sentido anti-horário para entrar na faixa manual.

Interface Principal - Modo Wave Scroll:

• Codificador de clique único: Executar / parar amostragem
• Codificador de duplo clique: entrar no modo de parâmetro
• Codificador de toque longo: entrar na interface de configurações
• Girar codificador: rolar a forma de onda horizontalmente (disponível apenas quando a amostragem foi interrompida)
• Girar o codificador enquanto pressiona: Rola a forma de onda verticalmente (disponível apenas quando a amostragem foi interrompida)

Interface de configurações:

• Codificador de clique único: N / A
• Codificador de duplo clique: N / A
• Codificador de Pressão Longa: Retornar à Interface Principal
• Girar Codificador: Ajustar parâmetros
• Girar codificador enquanto pressiona: alternar entre as opções

Etapa 7: Introdução às funções

Nível de desencadeamento:

Para repetir o sinal, o nível de disparo pode torná-lo estável no visor. Para um sinal de disparo único, o nível de disparo pode capturá-lo.

Inclinação do gatilho:

A inclinação do gatilho determina se o ponto do gatilho está na borda ascendente ou descendente de um sinal.

Modo de gatilho:

• Modo automático: varredura contínua. Clique uma vez no codificador para parar ou executar a amostragem. Se disparado, a forma de onda será mostrada no display e a posição de disparo será colocada no centro do gráfico. Caso contrário, a forma de onda irá rolar irregularmente e 'Fail' será mostrado no display.
• Modo normal: Quando a pré-amostragem completa, você pode inserir o sinal. Se acionado, a forma de onda é mostrada no display e aguardando um novo acionamento. Se não houver um novo disparo, a forma de onda será mantida.
• Modo Único: Ao concluir a pré-amostragem, você pode inserir o sinal. Se acionado, a forma de onda é exibida no visor e interrompe a amostragem. O usuário precisa clicar uma vez em Codificador para iniciar a próxima amostragem.

Para o modo normal e modo único, certifique-se de que o nível de disparo tenha sido ajustado corretamente, caso contrário, nenhuma forma de onda será exibida no visor.

Indicador:

Geralmente, o indicador aceso significa que a amostragem está em execução. O uso mais importante é no modo de disparo normal e único; antes de entrar no estágio de disparo, é necessária uma pré-amostragem. O indicador não acenderá durante o estágio de pré-amostragem. Não devemos dar entrada de sinal até que o indicador acenda. Quanto maior for a escala de tempo selecionada, maior será o tempo de espera da pré-amostragem.

Salvar configurações:

Ao sair da interface de configurações, todos os parâmetros nas configurações e na interface principal serão salvos na EEPROM.

Etapa 8: Teste

Teste 1:

Capture a forma de onda durante a ativação da fonte de alimentação.

A forma de onda no Mini DSO é a mesma do DS1052E. Uma pequena mudança na forma de onda pode ser capturada com clareza. A precisão da tensão é decente.

Teste 2:

Capture a forma de onda em um circuito medindo indutância e corrente de saturação.

O nível de disparo é de apenas 0,1 V e sec / div é de 200 us. Pois um sinal tão pequeno poderia ser acionado, isso é muito bom.

Etapa 9: Limitações e problemas

1. Da mesma forma que a primeira versão, não conseguia medir tensões negativas. A forma de onda irá parar em 0V.

2. Se o sinal PWM de entrada na amostragem de alta velocidade, o resultado da amostragem saltar para o máximo com frequência. Perguntei ao engenheiro do STC sobre esse problema, mas não obtive uma explicação clara. Esse problema de salto também está relacionado à qualidade de cada MCU. Uma peça na minha mão é muito séria, e outras peças são melhores. Mas todos eles têm o problema de salto de amostragem.

Etapa 10: Plano Adicional

Uma vez que existe um problema de salto de amostragem em STC8A8K, e não é tão popular assim, é difícil de encontrar. Eu decido transferir este projeto para STM32. Enquanto isso, tentarei encontrar uma maneira simples de medir a tensão negativa.

Se você tiver conselhos ou requisitos sobre este projeto, por favor, me diga.

Espero que você goste.

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