Tehnologia nu stă pe loc și nu este întotdeauna ușor să ții pasul cu ele. Sunt elemente noi pe care aș dori să le înțeleg mai detaliat. Acest lucru este valabil mai ales pentru o varietate de designeri electronici, permițându-vă să asamblați aproape orice dispozitiv simplu pas cu pas. Acum includ plăci Arduino cu clonele lor și computere chinezești cu microprocesor și soluții gata făcute care vin deja cu software la bord.
Cu toate acestea, pentru a lucra cu toată gama de produse noi interesante de mai sus, precum și pentru a repara echipamentele digitale, este nevoie de un instrument scump de în altă precizie. Printre astfel de echipamente se numără un osciloscop care vă permite să citiți citirile de frecvență și să efectuați diagnostice. Adesea, costul său este destul de mare, iar experimentatorii începători nu își pot permite o achiziție atât de costisitoare. Aici vine în ajutor o soluție, care a apărut pe multe forumuri de radio amatori aproape imediat după apariția tabletelor pe sistemul Android. Esența sa este de a face un osciloscop dintr-o tabletă la un cost minim, fără a adăuga la dvsgadget fără modificări sau modificări, precum și eliminarea riscului de deteriorare.
Ce este un osciloscop
Osciloscopul - ca dispozitiv pentru măsurarea și urmărirea fluctuațiilor de frecvență într-o rețea electrică - este cunoscut încă de la mijlocul secolului trecut. Toate laboratoarele educaționale și profesionale sunt echipate cu aceste dispozitive, deoarece este posibilă detectarea unor defecțiuni sau reglarea fină a echipamentului numai cu ajutorul acestuia. Poate afișa informații atât pe ecran, cât și pe bandă de hârtie. Citirile vă permit să vedeți forma semnalului, să calculați frecvența și intensitatea acestuia și, ca urmare, să determinați sursa apariției acestuia. Osciloscoapele moderne vă permit să desenați grafice tridimensionale de frecvență de culoare. Astăzi ne vom concentra pe o versiune simplă a unui osciloscop standard cu două canale și o vom implementa folosind un prefix pentru un smartphone sau tabletă și software-ul corespunzător.
Cea mai simplă modalitate de a crea un osciloscop de buzunar
Dacă frecvența măsurată se află în intervalul de frecvențe audibile de urechea umană, iar nivelul semnalului nu depășește nivelul standard al microfonului, atunci puteți asambla un osciloscop de pe o tabletă Android cu propriile mâini fără niciun fel suplimentar. module. Pentru a face acest lucru, este suficient să dezasamblați orice căști, care trebuie să aibă un microfon. Dacă nu există căști adecvate, atunci va trebui să cumpărați o mufă audio de 3,5 mm cu patru pini. Înainte de a lipi sondele, verificați pinout-ul conectorului dvsgadget, pentru că există două tipuri de ele. Sondele trebuie să fie conectate la pinii corespunzători conexiunii microfonului de pe dispozitiv.
În continuare, ar trebui să descărcați software de pe „Piață” care poate măsura frecvența la intrarea microfonului și să deseneze un grafic pe baza semnalului primit. Există destul de multe astfel de opțiuni. Prin urmare, dacă se dorește, va fi o mulțime din care să alegeți. După cum sa menționat mai devreme, nu a fost necesară nicio modificare a tabletei. Osciloscopul va fi gata de îndată ce aplicația este calibrată.
Pro și dezavantaje ale schemei de mai sus
Avantajele unei astfel de soluții pot fi atribuite cu siguranță simplității și costului redus de asamblare. Un căști vechi sau o mufă nouă nu costă aproape nimic și durează doar câteva minute.
Dar această schemă are o serie de dezavantaje semnificative, și anume:
- Gamă mică de frecvențe măsurate (în funcție de calitatea căii audio a gadgetului, aceasta variază de la 30 Hz la 15 kHz).
- Lipsa protecției tabletei sau smartphone-ului dvs. (dacă conectați accidental sondele la secțiuni ale circuitului cu tensiune în altă, puteți, în cel mai bun caz, să ardeți cipul responsabil cu procesarea semnalului audio pe gadgetul dvs. și la cel mai rău, dezactivează-ți complet smartphone-ul sau tableta).
- Pe dispozitivele foarte ieftine, există o eroare semnificativă în măsurarea semnalului, ajungând la 10-15 la sută. Pentru echipamentele de reglare fină, o astfel de cifră nu este permisă.
Implementați protecția, ecranarea semnalului și reducerea erorilor
Pentru a comandapentru a vă proteja parțial dispozitivul de o posibilă defecțiune, precum și pentru a stabiliza semnalul și a extinde domeniul de tensiune de intrare, puteți utiliza un circuit simplu de osciloscop pentru o tabletă, care a fost folosit cu succes pentru asamblarea dispozitivelor pentru un computer pentru o lungă perioadă de timp. timp. Folosește componente ieftine, inclusiv diode zener KS119A și două rezistențe de 10 și 100 kOhm. Diodele zener și primul rezistor sunt conectate în paralel, iar al doilea rezistor, mai puternic, este utilizat la intrarea circuitului pentru a extinde domeniul maxim de tensiune posibil. Ca urmare, o cantitate mare de interferențe dispare, iar tensiunea crește la 12 V.
Desigur, trebuie avut în vedere faptul că osciloscopul de pe tabletă funcționează în primul rând cu impulsuri sonore. Prin urmare, merită să aveți grijă de ecranarea de în altă calitate atât a circuitului în sine, cât și a sondelor. Dacă doriți, instrucțiuni detaliate pentru asamblarea acestui circuit pot fi găsite pe unul dintre forumurile tematice.
Software
Pentru a lucra cu o astfel de schemă, aveți nevoie de un program care poate desena grafice pe baza semnalului audio de intrare. Găsirea lui în „Piață” este ușor, există multe opțiuni. Aproape toate implică calibrare suplimentară, astfel încât să puteți obține cea mai mare precizie posibilă și să realizați un osciloscop profesional de pe o tabletă. În caz contrar, aceste programe îndeplinesc în esență aceeași sarcină, așa că alegerea finală depinde de funcționalitatea necesară și de ușurința de utilizare.
Făcut în casăset-top box cu modul Bluetooth
Dacă este necesară o gamă de frecvență mai largă, atunci opțiunea de mai sus nu va fi limitată. Aici vine în ajutor o nouă opțiune - un gadget separat, care este un set-top box cu un convertor analog-digital care asigură transmisia semnalului în formă digitală. În acest caz, calea audio a unui smartphone sau tabletă nu mai este implicată, ceea ce înseamnă că se poate obține o precizie mai mare de măsurare. De fapt, în această etapă, acestea sunt doar un afișaj portabil și toate informațiile sunt colectate de un dispozitiv separat.
Puteți asambla singur un osciloscop de pe o tabletă Android cu un modul wireless. Există un exemplu în rețea când un dispozitiv similar a fost implementat în 2010 folosind un convertor analog-digital cu două canale creat pe baza microcontrolerului PIC33FJ16GS504, iar modulul Bluetooth LMX9838 a servit ca transmițător de semnal. Dispozitivul s-a dovedit a fi destul de funcțional, dar dificil de asamblat, așa că pentru începători va fi o sarcină imposibil de realizat. Dar, dacă doriți, găsirea unui proiect similar pe aceleași forumuri de radio amatori nu este o problemă.
Opțiuni gata pentru set-top box-uri cu Bluetooth
Inginerii nu dorm și, pe lângă obiecte de artizanat, în magazine apar tot mai multe set-top box-uri care îndeplinesc funcția de osciloscop și transmit un semnal prin Bluetooth către un smartphone sau tabletă. Un osciloscop atașat la o tabletă conectată prin Bluetooth are adesea următoarele principaleSpecificații:
- Limita de frecvență măsurată: 1MHz.
- Tensiune sondă: până la 10 V.
- Raza de acțiune: aproximativ 10m.
Aceste caracteristici sunt destul de suficiente pentru uz casnic, și totuși, în activitățile profesionale, uneori, există cazuri în care această gamă lipsește foarte mult și este pur și simplu nerealist să implementezi una mai mare cu protocolul Bluetooth lent. Care este calea de ieșire în această situație?
STB-uri Wi-Fi
Această opțiune de transmisie a datelor extinde semnificativ capacitățile dispozitivului de măsurare. Acum piața osciloscoapelor cu acest tip de schimb de informații între set-top box și tabletă câștigă amploare datorită cererii sale. Astfel de osciloscoape sunt aproape la fel de bune ca osciloscoapele profesionale, deoarece transmit fără întârziere informațiile măsurate tabletei, care le afișează imediat sub formă de grafic pe ecran.
Managementul se face prin meniuri simple, intuitive, care reproduc elementele de reglare ale dispozitivelor convenționale de laborator. În plus, un astfel de echipament vă permite să înregistrați sau să difuzați în timp real tot ce se întâmplă pe ecran, ceea ce poate fi un instrument indispensabil dacă trebuie să cereți sfatul unui maestru mai experimentat aflat în altă parte.
Caracteristicile osciloscopului pentru repararea tabletelor sub forma unui set-top box cu conexiune Wi-Fi cresc de mai multe ori comparativ cu versiunile anterioare. Astfel de osciloscoape au un domeniu de măsurare de până la 50 MHz, în timp ce pot fi modificateprin diverse adaptoare. Adesea, acestea sunt echipate cu baterii pentru alimentare autonomă, pentru a descărca cât mai mult locul de muncă de firele inutile.
Versiuni de casă ale atașamentelor moderne pentru osciloscop
Desigur, există un val de idei diverse pe forumuri, cu ajutorul cărora entuziaștii încearcă să-și împlinească vechiul vis - de a asambla independent un osciloscop de pe o tabletă Android cu un canal Wi-Fi. Unele modele au succes, altele nu. Aici rămâne să decizi dacă să-ți încerci și tu norocul și să economisești câțiva dolari montând singur dispozitivul sau să cumperi o versiune gata făcută. Dacă nu ai încredere în abilitățile tale, atunci este mai bine să nu-ți asumi riscuri, pentru ca mai târziu să nu regreti fondurile irosite.
În caz contrar, bine ați venit la una dintre comunitățile de radioamatori unde puteți obține sfaturi bune. Poate mai târziu, conform schemei tale, începătorii își vor asambla primul osciloscop din viața lor.
Software set-top box
Adesea, împreună cu osciloscoapele achiziționate, set-top box-urile vin cu un disc cu un program pe care îl puteți instala pe tabletă sau smartphone. Dacă nu există un astfel de disc în kit, atunci studiați cu atenție instrucțiunile pentru dispozitiv - cel mai probabil, acesta conține numele programelor compatibile cu set-top box și aflate în magazinul de aplicații.
De asemenea, unele dintre aceste dispozitive pot funcționa nu numai cudispozitive care rulează sistemul de operare „Android”, dar și cu dispozitive „apple” mai scumpe. În acest caz, programul va fi cu siguranță în AppStore, deoarece nu există altă opțiune de instalare. După ce ați făcut un osciloscop de pe o tabletă, nu uitați să verificați acuratețea citirilor și, dacă este necesar, să calibrați dispozitivul.
osciloscoape USB
Dacă nu aveți un dispozitiv portabil, cum ar fi o tabletă, dar aveți un laptop sau un computer, nu vă faceți griji. De asemenea, fac instrumente de măsurare excelente. Cea mai ușoară opțiune ar fi să conectați sondele la intrarea de microfon a computerului în același mod cum este descris la începutul articolului.
Cu toate acestea, având în vedere limitările sale, această opțiune nu este pentru toată lumea. În acest caz, se poate folosi un osciloscop USB, care va oferi aceleași performanțe ca un set-top box cu transmisie de semnal prin Wi-Fi. Este de remarcat faptul că astfel de dispozitive funcționează uneori cu unele tablete care acceptă tehnologia de conectare a dispozitivelor externe OTG. Desigur, ei încearcă să facă singuri un osciloscop USB și cu destul de mult succes. Cel puțin, un număr mare de subiecte de pe forumuri sunt dedicate acestui lucru.
