Aggiorna il Mini DSO fai-da-te a un vero oscilloscopio con caratteristiche fantastiche: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

L'ultima volta ho condiviso come creare un Mini DSO con MCU.

Per sapere come costruirlo passo dopo passo, fai riferimento al mio precedente tutorial:

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

Dato che molte persone sono interessate a questo progetto, ho passato un po' di tempo ad aggiornarlo in generale. Dopo l'aggiornamento, il Mini DSO è più potente.

Specifica:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @27MHz Ottienilo da AliExpress
• Display: OLED da 0,96" con risoluzione 128x64 Acquistalo da AliExpress
• Controller: un encoder EC11 Acquistalo da AliExpress
• Ingresso: canale singolo
• Sec/div: 500 ms, 200 ms, 100 ms, 50 ms, 20 ms, 10 ms, 5 ms, 2 ms, 1 ms, 500 us, 200 us, 100 us 100 us disponibile solo in modalità di attivazione automatica
• Gamma di tensione: 0-30 V
• Valutazione di campionamento: 250kHz @100us/div

Nuove caratteristiche:

1. Mostra la frequenza della forma d'onda
2. Personalizza il livello di attivazione
3. Modalità Auto, Normal e Single Trigger
4. Scorri la forma d'onda lungo orizzontalmente o verticalmente
5. Regola la luminosità OLED nelle impostazioni

Passaggio 1: guarda il video

In questo video vi mostrerò le modifiche, le operazioni e le funzioni relative alla nuova versione Mini DSO.

Passaggio 2: prepara la tua parte

Dobbiamo aggiungere un indicatore per nuove funzioni.

Lista materiali:

• LED x 1 Acquistalo da AliExpress
• Resistore 5k x 1 Acquistalo da AliExpress

Passaggio 3: schema e circuito

Le modifiche al circuito sono solo per aggiungere un LED come indicatore.

Ti mostrerò l'uso dell'indicatore più tardi.

Protezione del circuito: L'ultima volta che ho realizzato una custodia con schiuma. La schiuma può produrre elettricità statica. Questo problema deve essere prestato attenzione sicuramente. Questa volta, uso il nastro ad alta temperatura per fare la protezione.

Passaggio 4: scarica il codice

Scarica il pacchetto qui sotto. Ci sono codice sorgente e file esadecimali compilati.

Inoltre, disponibile su GitHub:

Se non vuoi leggere i codici, masterizza semplicemente l'esagono nell'MCU.

Utilizzare un downloader da USB a TTL e il software STC-ISP per scaricare il codice sull'MCU.

Connetti TXD, RXD e GND.

Scarica il software STC-ISP qui:

Se l'interfaccia di STC-ISP è cinese, puoi fare clic sull'icona in alto a sinistra per cambiare la lingua in inglese.

Per la configurazione dettagliata di STC-ISP fare riferimento al mio video precedente.

I codici sono stati scritti in C. Usa il software Keil per modificarlo e compilarlo.

Passaggio 5: introduzione dell'interfaccia

Parametri nell'interfaccia principale:

Secondi per divisione:

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

100us disponibile solo in modalità Auto Trigger

Gamma di tensione:

La tensione è 0-30 V.

Livello di attivazione:

Livello di tensione di attivazione.

Pendenza trigger:

Trigger sul fronte di salita o di discesa.

Modalità di attivazione:

Modalità automatica, modalità normale, modalità singola.

Stato nell'interfaccia principale:

'Esegui': Campionamento in esecuzione.

'Stop': campionamento interrotto.

'Fail': il livello di trigger oltre la forma d'onda in modalità di trigger automatico.

'Auto': intervallo di tensione automatico.

Parametri nell'interfaccia delle impostazioni:

Pmode (modalità plot): mostra la forma d'onda in vettore o punti.

LSB: coefficiente di campionamento. Calibrare la tensione di campionamento regolando LSB.

100 volte il coefficiente di divisione della tensione. per esempio. il resistore per la divisione della tensione è 10k e 2k, calcolare il coefficiente di divisione della tensione (10+2)/2=6. Ottieni LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (luminosità): regola la luminosità dell'OLED.

Passaggio 6: introduzione delle operazioni

Tutte le operazioni sono completate dall'Encoder EC11. L'input include clic singolo, doppio clic, pressione prolungata, rotazione e rotazione durante la pressione. Sembra un po' complicato, non preoccuparti, ci sono i dettagli qui sotto. Le risorse di questo codificatore sono state quasi esaurite. Se ci sono nuove funzionalità, potrebbe essere necessario un componente di input aggiuntivo.

Interfaccia principale - Modalità parametri:

• Encoder a clic singolo: Esegui/Arresta campionamento
• Encoder doppio clic: entra in modalità scorrimento onda
• Premere a lungo Encoder: accedere all'interfaccia delle impostazioni
• Ruota Encoder: Regola i parametri
• Ruota l'encoder mentre premi: passa da un'opzione all'altra
• Cambia intervallo automatico e manuale: ruotare l'encoder in senso orario continuo per accedere all'intervallo automatico. Ruotare l'Encoder in senso antiorario per entrare nel range manuale.

Interfaccia principale - Modalità di scorrimento dell'onda:

• Encoder a clic singolo: Esegui/Arresta campionamento
• Encoder doppio clic: entra in modalità parametri
• Premere a lungo Encoder: accedere all'interfaccia delle impostazioni
• Rotate Encoder: scorrimento orizzontale della forma d'onda (disponibile solo quando il campionamento è interrotto)
• Ruota l'encoder mentre si preme: scorrimento verticale della forma d'onda (disponibile solo quando il campionamento è interrotto)

Interfaccia delle impostazioni:

• Encoder a clic singolo: N/A
• Encoder doppio clic: N/A
• Encoder pressione lunga: torna all'interfaccia principale
• Ruota Encoder: Regola i parametri
• Ruota l'encoder mentre premi: passa da un'opzione all'altra

Passaggio 7: introduzione delle funzioni

Livello di attivazione:

Per la ripetizione del segnale, il livello di trigger potrebbe renderlo stabile sul display. Per il segnale a colpo singolo, il livello di trigger potrebbe catturarlo.

Pendenza trigger:

La pendenza del trigger determina se il punto di trigger si trova sul fronte di salita o di discesa di un segnale.

Modalità di attivazione:

• Modalità automatica: scansione continua. Fare clic una volta sull'encoder per interrompere o eseguire il campionamento. Se attivato, la forma d'onda verrà mostrata sul display e la posizione del trigger verrà messa al centro del grafico. In caso contrario, la forma d'onda scorrerà in modo irregolare e sul display verrà visualizzato 'Fail'.
• Modalità normale: una volta completato il precampionamento, è possibile immettere il segnale. Se attivato, la forma d'onda viene visualizzata sul display e in attesa di un nuovo trigger. Se nessun nuovo trigger, la forma d'onda verrà mantenuta.
• Modalità singola: una volta completato il precampionamento, è possibile immettere il segnale. Se attivato, la forma d'onda viene visualizzata sul display e interrompe il campionamento. L'utente deve fare clic su Encoder per avviare il campionamento successivo.

Per la modalità normale e la modalità singola, assicurarsi che il livello di trigger sia stato regolato correttamente, altrimenti sul display non verrà visualizzata alcuna forma d'onda.

Indicatore:

In genere, l'indicatore acceso indica che il campionamento è in corso. L'uso più importante è in modalità di trigger singolo e normale, prima di entrare nella fase di trigger, è necessario il pre-campionamento. L'indicatore non si accende durante la fase di pre-campionamento. Non dovremmo immettere il segnale finché l'indicatore non si accende. Maggiore è la scala temporale selezionata, maggiore è il tempo di attesa del precampionamento.

Salva le impostazioni:

Quando si esce dall'interfaccia delle impostazioni, tutti i parametri nelle impostazioni e nell'interfaccia principale verranno salvati in EEPROM.

Passaggio 8: provalo

Prova 1:

Cattura la forma d'onda durante l'accensione di un alimentatore switching.

La forma d'onda del Mini DSO è la stessa di quella del DS1052E. Piccoli cambiamenti nella forma d'onda possono essere catturati chiaramente. La precisione della tensione è decente.

Prova 2:

Cattura la forma d'onda in un circuito che misura l'induttanza e la corrente di saturazione.

Il livello di trigger è solo 0,1 V e sec/div è 200 us. Per un segnale così piccolo potrebbe essere attivato, è abbastanza buono.

Passaggio 9: limitazioni e problemi

1. Come la prima versione, non poteva misurare tensioni negative. La forma d'onda si fermerà a 0V.

2. Se il segnale PWM in ingresso è ad alta velocità di campionamento, il risultato del campionamento salterà al massimo frequentemente. Ho chiesto all'ingegnere STC di questo problema, ma non ho ricevuto una spiegazione chiara. Questo problema di salto riguardava anche la qualità di ciascun MCU. Un pezzo nella mia mano è molto serio e altri pezzi sono migliori. Ma tutti hanno il problema del salto di campionamento.

Passaggio 10: ulteriore piano

Dal momento che c'è un problema di salto di campionamento in STC8A8K, e non è così popolare così difficile da trovare. Decido di trasferire questo progetto su STM32. Nel frattempo, proverò a trovare un modo semplice per misurare la tensione negativa.

Se avete consigli o richieste su questo progetto, vi prego gentilmente di dirmelo.

Spero ti piaccia.

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