AVR マイクロコントローラー上の自作オシロスコープ。 AVRマイクロコントローラ（ATmega32、C）をベースにしたデジタルオシロスコープ

説明を始める前に DIY USB オシロスコープ ATtiny45 では、この設計では 10 ビット分解能の ATmega45 マイクロコントローラの統合 ADC コンバータのみが使用され、データは V-USB ソフトウェアを実装することによってコンピュータに転送されることに注意してください。 USBドライバー HID では、全体のデータ転送速度が厳しく制限されます。

両チャンネルの実際のサンプルは 1 秒あたり最大 10 サンプルです。つまり、これはマイクロコントローラー上のデジタル 2 チャンネル低速オシロスコープです。

V-USB は、Atmel AVR シリーズプロセッサ用の低速 USB プロトコルの純粋なソフトウェア実装です。これらのライブラリのおかげで、追加の特別な機器を必要とせずに、わずかな制限はあるものの、ほとんどすべてのマイクロコントローラーで USB を使用できます。すべての V-USB ライブラリは、GNU GPL v.2 ライセンスに基づいて配布されます。

2 つのアナログ入力は、0 ～ +5 V の電圧を測定できます。高入力インピーダンスの可変ゲイン (または入力) アンプを追加することで、広い電圧範囲を実現できます。抵抗分圧器）、または少なくとも通常の可変抵抗器を使用します。

すべての主要な作業は、プログラムされた ATtiny45 マイクロコントローラーによって実行されます。周波数 16.5 MHz のプリスケーラーを備えた内部クロックジェネレーターで動作します。高速 USB インターフェイスを介した通信にはこの周波数が必要ですが、これにより最小電源電圧の制限が生じ、4.5 V より高く、もちろん 5.5 V より低くなければなりません。

ただし、USB ポートのデータピンは 0 ～ +3.3 V の電圧レベルを使用するため、制限抵抗 R2、R3 とツェナーダイオード D2、D3 を使用する必要があります。もちろん、このソリューションは商用製品には推奨できませんが、USB の問題を理解し、USB 用のシンプルな設計を得るには最適です。家庭用十分に十分です。

J2 の入力チャネル CH1 および CH2 は、必要な内部 ADC 仕様に従って、100n コンデンサ C2 および C3 によってブロックされます。 LED D1 は動作を示すためだけに機能するため、省略できます。

コンポーネントのリスト:

R1-270R
R2、R3～68R
R4 - 2k2
C1、C2、C3 - 100n
D1 – LED 3mm
D2、D3 - ZD (3.6 ボルト)
IO1 - Attiny45-20PU
J1 - USB B 90

ソフトウェア：

コンパイルされた HEX ファイルは、記事の最後でダウンロードできます。ソースコード C 言語では、コンフィギュレーション設定は内部 PLL 発振器乗算器の使用の選択に限定されます。

アプリケーションは HID ドライバー (ヒューマンインターフェイスデバイス) を使用するため、ほぼすべてのデバイスで利用可能です。オペレーティング·システム、追加のドライバーをインストールする必要はありません。

測定データをグラフ表示するには、この記事の最後でダウンロードできるソフトウェアを使用してください。ソフトウェア設定は必要なく、起動すると接続されたデバイスが自動的に検出されます。

(ダウンロード数: 1,273)

http://pandatron.cz/?1138&dvoukanalovy_usb_hid_osciloskop

最近、すでに 1 つの構築キットをレビューしましたが、今日は初心者のアマチュア無線家向けのあらゆる種類の手作りのものについての小さなシリーズのレビューの続きです。
これは確かにテクトロニクス社ではなく、DS203 でもないとすぐに言いますが、本質的にはおもちゃではありますが、それはそれで興味深いものです。
通常、テストする前に、物は最初に分解されますが、ここでは最初に組み立てる必要があります:)

これがアマチュア無線家の「目」だと私は思います。マルチメーターとは異なり、このデバイスは高い精度を持っていることはほとんどありませんが、プロセスをダイナミクスで見ることができます。「動き」の中で。
場合によっては、そのような二度目の「確認」が、テスターを 1 日かけていじるよりも役立つ場合があります。

以前のオシロスコープは真空管オシロスコープでしたが、その後トランジスタオシロスコープに置き換えられましたが、結果は依然として CRT 画面に表示されました。時間が経つにつれて、それらは小さくて軽いデジタルの対応物に取って代わられ、その論理的な継続は、そのようなデバイスを組み立てるための設計者の出現でした。
数年前、いくつかのフォーラムで、自作のオシロスコープを開発する試み（場合によっては成功した）を見つけました。もちろん、コンストラクターはそれらよりも単純であり、機能的には弱いです。技術仕様, ですが、小学生でも組み立てられると自信を持って言えます。
この構築セットはジーテック社が開発しました。メーカーの Web サイトでこのデバイスの詳細を確認してください。

おそらく、このレビューは専門家にとっては詳細すぎるように見えるかもしれませんが、初心者のアマチュア無線家とのコミュニケーションの実践により、彼らはこの方法で情報をよりよく認識できることがわかりました。

一般的には、すべてについて少し下で説明しますが、ここでは標準的な導入、開梱について説明します。

建設セットは通常のジップロック袋に入れて送られてきましたが、かなり分厚いです。
私の意見では、このようなセットには素敵なパッケージが本当に役立つと思います。損傷から保護する目的ではなく、外観の美観を目的としています。結局のところ、組み立てセットなので、開梱の段階でも楽しいものでなければなりません。

パッケージには次のものが含まれていました。
説明書
プリント基板
被測定回路接続用ケーブル
材料2袋
画面。

このデバイスの技術的特徴は非常に控えめで、私にとってはトレーニングというよりもトレーニングセットに近いものです。メーター、ただし、この装置を使用しても、簡単ではありますが、測定を実行することは可能です。

キットには、2 枚のシートに詳細な色の説明書も含まれています。
説明書には、組み立て、校正の手順と使用のための簡単なガイドが記載されています。
唯一の欠点はすべて英語であることですが、絵は鮮明に作られているので、このバージョンでもほとんど明らかになるだろう。
説明書には要素の位置も示されており、特定の段階を完了したらチェックを入れる必要がある「チェックボックス」も作成されています。とても思慮深いです。

SMD コンポーネントのリストが記載された別紙があります。
このデバイスには少なくとも 2 つのバリエーションがあることに注意してください。 1 つ目では、最初はマイクロコントローラーのみが配線され、2 つ目では、すべてのマイクロコントローラーが配線されます。 SMDコンポーネント.
最初のオプションは、もう少し経験豊富なユーザー向けに設計されています。
これは私のレビューに含まれているオプションです。後から 2 番目のオプションの存在を知りました。

プリント基板は前回のレビューと同様に両面仕様で色も同じです。
上部には要素の指定が記載されたマスクがあり、要素の一部は完全に指定されており、2 番目の部分には図によると位置番号のみが含まれています。

裏面には刻印はなく、ジャンパーの指定とデバイスのモデル名のみが記載されています。
ボードはマスクで覆われており、マスクは非常に耐久性があり（思わずチェックしなければなりませんでした）、私の意見では、組み立て中に何かを損傷するのは難しいため、初心者にとって特に必要なものです。

上にも書きましたが、搭載されている要素の指定は基板上にマークされており、そのマークは明確で、このアイテムについての不満はありません。

すべての接点は錫メッキされており、ボードは非常に簡単にはんだ付けできます、まあ、ほとんど簡単に、このニュアンスについては組み立てセクションで詳しく説明します:)

上でも書きましたが、ボードにはマイコンがプリインストールされています
これは、ARM 32 ビット Cortex™-M3 コアに基づく 32 ビットマイクロコントローラーです。
最大動作周波数は72MHzで、12ビット、1μsのADCも2個搭載しています。

ボードの両面に、そのモデルが DSO138 と表示されています。

コンポーネントのリストに戻りましょう。
小型無線部品、コネクタ等小さなスナップバッグに梱包されています。

大きな袋の中身をテーブルに注ぎます。内部にはコネクタ、スタンド、電解コンデンサが入っています。パッケージにはさらに2つの小さな袋もあります:)

すべてのパッケージを開けると、かなり多くの無線コンポーネントが見えます。ただし、これがデジタルオシロスコープであることを考えると、私はもっと期待していました。
SMD抵抗器に署名があるのは良いことですが、私の意見では署名しても問題ないと思います普通の抵抗器、またはキットに小さな色分けガイドを提供します。

ディスプレイは柔らかい素材で梱包されているので、滑らないのでバッグの中でぶら下がることはありません。プリント基板輸送中の損傷から守ります。
それでも、通常の梱包でも問題ないと思います。

このデバイスは、LED バックライト付きの 2.4 インチ TFT LCD インジケータを使用しています。
画面解像度 320x240 ピクセル。

小さなケーブルも付属しています。オシロスコープへの接続には標準の BNC コネクタが使用され、ケーブルの他端には一対のワニ口クリップが付いています。
ケーブルは中程度の柔らかさで、ワニはかなり大きいです。

さて、これがセット全体を完全に展開した図です。

ここで、このコンストラクターの実際のアセンブリに進み、同時にそれがどれほど難しいかを理解してみてください。

前回は、基板上の最下位の要素として抵抗を使用してアセンブリを開始しました。
SMD コンポーネントをお持ちの場合は、それを使って組み立てを開始することをお勧めします。
これを行うために、添付のシートにすべての SMD コンポーネントを配置し、それらの公称値と図上の位置指定を示しました。

はんだ付けの準備ができたとき、初心者には素子のケースが小さすぎると思いました。サイズ 0805 の代わりに 1206 の抵抗器を使用することはかなり可能でしょう。占有スペースの違いはわずかですが、はんだ付けが簡単になります。
2番目に考えたのは、抵抗器を紛失して見つからなくなるということです。さて、テーブルを開いて 2 つ目の抵抗器を取り出しますが、誰もがそのような選択肢を持っているわけではありません。この場合、メーカーが対応してくれました。
すべての抵抗器（超小型回路ではなかったのが残念です）にもう 1 つ追加しました。予備として、非常に慎重に、相殺されます。

次に、そのようなコンポーネントをはんだ付けする方法と、他の人にそれを行うようにアドバイスする方法について少し説明します。ただし、これは単なる私の意見であり、もちろん、誰もが独自の方法で行うことができます。
SMD コンポーネントは特殊なペーストを使用してはんだ付けされることがありますが、初心者のアマチュア無線家 (さらには初心者でない人) がそれを持っていることはあまりありません。そのため、それを使用しない方が作業がいかに簡単かを説明します。
ピンセットでコンポーネントを取り出し、設置場所に適用します。

一般に、最初にコンポーネントの取り付け場所にフラックスを塗布することがよくあります。これにより、はんだ付けが容易になりますが、コンポーネントの下からフラックスを洗い流すのが困難になる場合があります。
したがって、今回は単純にフラックス入りの1mm管状はんだを使用しました。
部品をピンセットで持ち、はんだごての先にはんだを一滴垂らし、部品の片面をはんだ付けします。
はんだ付けが悪くても、あまり強くなくても大丈夫です。この段階では、コンポーネントがしっかりと固定されていれば十分です。
次に、残りのコンポーネントで操作を繰り返します。
この方法ですべてのコンポーネント (または同じ金種のすべてのコンポーネント) を固定したら、必要に応じて安全にはんだ付けできます。これを行うには、すでにはんだ付けされた面が左側になるように基板を回転し、はんだごてを保持します。右手で（右利きの場合）、左手ではんだ付けをして、はんだ付けされていないすべての場所を確認します。 2 番目の面のはんだ付けが不十分な場合は、基板を 180 度回転して、コンポーネントのもう一方の面も同様にはんだ付けします。
これにより、各コンポーネントを個別にはんだ付けするよりも簡単かつ迅速になります。

この写真では、いくつかの抵抗器が取り付けられているのが見えますが、これまでのところ片側のみはんだ付けされています。

SMD パッケージの超小型回路には、通常のパッケージと同じ方法でマークが付けられています。マークの近くの左側 (通常、マークを見ると左下にありますが) に最初の接点があり、残りは反時計回りに数えられます。
写真は、超小型回路を設置する場所と設置方法の例を示しています。

抵抗器の例とまったく同じ方法で超小型回路を進めます。
マイクロ回路をパッド上に配置し、任意の1つのピン（できれば最も外側のピン）をはんだ付けし、（必要に応じて）マイクロ回路の位置をわずかに調整し、残りの接点をはんだ付けします。
とマイクロサーキットスタビライザーさまざまな方法で行うことができますが、最初に花びらをはんだ付けし、次に接触パッドをはんだ付けすることをお勧めします。そうすれば、マイクロ回路は確実に基板上に平らに配置されます。
しかし、最初に最も外側のピンをはんだ付けし、次に他のすべてのピンをはんだ付けすることを禁じている人はいません。

すべての SMD コンポーネントが取り付けられ、はんだ付けされています。抵抗器がいくつか残っています。各値を 1 つずつ袋に入れておいてください。いつか役立つかもしれません。

従来の抵抗器の取り付けに進みましょう。
前回のレビューでは、カラーコーディングについて少しお話しました。今回は、マルチメーターを使用して抵抗器の抵抗を単純に測定することをお勧めします。
実際のところ、抵抗器は非常に小さく、そのようなサイズでは色のマーキングを読み取るのが非常に困難です（塗装領域の面積が小さいほど、色を判断するのが難しくなります）。
最初は説明書に宗派と位置指定の一覧表を探したのですが、プレートの形で探していたため見つからず、取り付け後に写真に載っていることが分かり、確立されたポジションをマークするためのチェックボックスが付いています。
私の不注意により、インストールしたコンポーネントを並べて配置するためのプレートを自分で作成する必要がありました。
左側には抵抗器が個別に表示されていますが、プレートをコンパイルするときにそれは不要だったので、最後に残しました。

前回のレビューと同様の方法で抵抗器の作成を進めます。抵抗器が所定の位置に簡単に収まるように、ピンセット (または特別なマンドレル) を使用して端子の形状を整えます。
注意してください。ボード上のコンポーネントの位置指定には、ラベルが付けられるだけでなく、SIGNED も付けられる場合があります。これは、特にボード上に 1 行に多数のコンポーネントがある場合、ひどい冗談になる可能性があります。

ここでプリント基板の小さなマイナスが出てきました。
実際のところ、抵抗器用の穴の直径は非常に大きく、取り付けが比較的きつめであるため、リード線を曲げることにしましたが、曲げすぎないようにしたため、そのような穴にはあまりよく保持されません。

抵抗器があまりよく耐えられなかったという事実のため、一度にすべての値を入力するのではなく、半分または3分の1を取り付けてから、それらをはんだ付けして残りを取り付けることをお勧めします。
ピンを噛みすぎることを恐れないでください。メタライゼーションを備えた両面基板であれば、そのようなことが可能です。また、片面プリント基板では不可能な、上面にも抵抗器をハンダ付けすることができます。

以上です。抵抗器は密閉されています。コンデンサーに移りましょう。
抵抗と同じように扱い、プレートに合わせて配置しました。
ちなみに、まだ抵抗が1個余っていますが、どうやら誤って入れてしまったようです。

ラベル付けについて一言。
このようなコンデンサには、抵抗と同じようにマークが付けられます。
最初の 2 桁は数値、3 桁目は数値の後のゼロの数です。
結果として得られる結果は、ピコファラッド単位の静電容量と等しくなります。
ただし、このボードにはこのマークに当てはまらないコンデンサがあります。これらは 1、3、22pF の値です。
静電容量は 100pF 未満であるため、単に静電容量を示すことによってマークされています。 3桁未満。

まず、小さなコンデンサを位置指定に従ってはんだ付けします（クエストです）。

容量が100nFのコンデンサでは、すぐにプレートに追加せずに、少しステップを踏みました。後で手動で追加する必要がありました。

また、コンデンサのリード線を完全には曲げませんでしたが、約 45 度で部品の脱落を防ぐのに十分です。
ちなみに、この写真では、基板の共通接点に接続されているスポットが正しく作られており、熱伝導を減らすために環状の隙間があり、そのような場所のはんだ付けが容易になっていることがわかります。

どういうわけかこの基板で少しリラックスして、セラミックコンデンサをはんだ付けした後のチョークとダイオードについて思い出しましたが、それらの前にそれらをはんだ付けした方が良かったでしょう。
しかし、これでは状況はあまり変わりませんでした。それでは次に進みましょう。
ボードには 3 つのチョークと 2 つのダイオード (1N4007 および 1N5815) が付属していました。

ダイオードではすべてが明確で、場所がラベル付けされており、ダイオード自体と基板上のカソードには白いストライプがマークされているため、混同するのは非常に困難です。
チョークを使用すると、少し複雑になる場合があります。カラーコーディング幸いなことに、この場合、3 つのチョークはすべて同じ定格を持っています:)

ボード上では、チョークは文字 L と波線で示されています。
写真は、密閉されたチョークとダイオードを備えたボードの一部を示しています。

オシロスコープは、導電率の異なる 2 つのトランジスタと、極性の異なる 2 つの安定化マイクロ回路を使用します。この点、78L05 という名称は 79L05 に非常に似ているため、取り付ける際には注意してください。ただし、逆に言えば、新しいものを選ぶ可能性が高くなります。
トランジスタの場合はもう少し単純で、基板にはトランジスタの種類が示されておらず、単に導電率が示されていますが、トランジスタの種類とその位置指定は、図または部品実装図から簡単に確認できます。
ここでの端子は、3 つの端子すべてを成形する必要があるため、成形が著しく困難です。端子が破損しないように、急ぐ必要はありません。

結論は同じ方法で形成されるため、タスクが簡素化されます。
基板にはトランジスタとスタビライザーの位置が記載されていますが、念のためどのように取り付けるかを写真に撮っておきました。

キットには、負の極性を得るためにコンバータで使用される強力な (比較的) インダクタと水晶共振器が含まれていました。
結論を出す必要はありません。

さて、水晶共振子についてですが、これは8 MHzの周波数用に作られており、極性もありませんが、本体が金属で線路上にあるため、その下にテープを置くことをお勧めします。ボードは保護マスクで覆われていましたが、私はそのような場合に安全のために何らかの裏打ちをすることにどういうわけか慣れています。
冒頭で、プロセッサの最大周波数が 72 MHz で、クォーツのコストがわずか 8 であることを示しましたが、驚かないでください。プロセッサ内には分周器と場合によっては逓倍器の両方があるため、コアは簡単に動作できます。、8x8 = 64 MHzの周波数で。
インダクタ自体は無極性の素子ですが、何らかの理由で基板上のインダクタの接点は四角形と円形になっているため、リード線を曲げないように単にはんだ付けするだけです。

キットにはかなりの数の電解コンデンサが含まれており、それらはすべて同じ 100 μF の同じ静電容量と 16 ボルトの電圧を持っています。
正しい極性で半田付けする必要があります。そうしないと発火効果が発生する可能性があります:)
コンデンサの長いリード線はプラス接点です。基板には、対応するピンの近くと、コンデンサの位置を示す円の隣の両方に極性マークがあり、非常に便利です。
正の出力にはマークが付けられます。場合によっては、それをネガティブとしてマークすることもあります。その場合、円の約半分が影付きになります。さらに、ASUS のようなコンピューターハードウェアメーカーもあり、これは良い面に影を落としているため、常に注意する必要があります。

少しずつ、トリマーコンデンサというかなり珍しい部品にたどり着きました。
これは、静電容量を小さな制限内、たとえば 10 ～ 30pF 内で変更できるコンデンサです。通常、これらのコンデンサの静電容量は小さく、最大 40 ～ 50pF です。
一般に、これは非極性要素です。正式には、はんだ付け方法は問題ではありませんが、場合によっては、はんだ付け方法が重要になります。
コンデンサにはドライバースロット (小さなネジの頭のようなもの) があり、電気接続結論の一つとして。この回路では、コンデンサの一方の端子は基板の共通導体に接続され、もう一方の端子は残りの要素に接続されます。
回路のパラメータに対するドライバーの影響を軽減するには、スロットに接続されたリード線が回路に接続されるようにドライバーをはんだ付けする必要があります。共通線料金。
基板にははんだ付け方法が記載されており、レビューの後半でこれを確認できる写真が表示されます。

ボタンとスイッチ。
まあ、何らかの方法でそれらを挿入するのは非常に難しいので、ここで何か間違ったことをするのは困難です:)
スイッチ本体の端子を基板にはんだ付けする必要があるとしか言えません。
スイッチの場合、これは強度を高めるだけでなく、スイッチ本体を基板の共通接点に接続し、スイッチ本体が干渉からのシールドとして機能します。

コネクタ。
はんだ付けの面で最も難しい部分です。部品の精度やサイズが小さいためではありませんが、逆に、はんだ付けエリアが温まりにくい場合があるため、BNCコネクタの場合は、より強力なはんだごてを使用することをお勧めします。

写真で見ることができます -
BNC コネクタ、追加の電源コネクタ (ここでは逆に取り付けることができる唯一のコネクタ)、および USB コネクタをはんだ付けします。

インジケーターというか、インジケーターを接続するコネクターに少し問題がありました。
キットには一対の二重接点 (ピン) が含まれるのを忘れていました。これらは信号コネクタの反対側のインジケーター側を固定するためにここで使用されています。

しかし、信号コネクタのピン配列を見た後、一部の接点は簡単に噛みちぎって、失われた接点の代わりに使用できることがわかりました。
机の引き出しを開けてそのようなコネクタを取り出すこともできますが、それは面白くないし、ある意味不誠実です。

コネクタのソケット（いわゆるメス）部分を基板にはんだ付けしていきます。

ボードには1KHzジェネレーターの出力が内蔵されています。後で必要になります。これらの2つの接点は互いに接続されていますが、ジャンパーはんだ付けしています。「ワニ」信号ケーブルを接続するのに便利です。
ジャンパには電解コンデンサの噛んだリード線を使用すると便利です。長くて非常に硬いためです。
このジャンパは電源コネクタの左側にあります。

ボード上には重要なジャンパもいくつかあります。
そのうちの1人は、と呼ばれました JP3すぐに短絡する必要があります。これははんだを滴下することで行われます。

2 番目のジャンパーでは、少し複雑になります。
まず、スタビライザーチップの花びらの上にあるテストポイントにマルチメーターを電圧測定モードで接続する必要があります。 2 番目のプローブは、ボードの共通接点に接続された任意の接点 (USB コネクタなど) に接続されます。
ボードに電力が供給され、テストポイントの電圧がチェックされます。すべてが正常であれば、約 3.3 ボルトになるはずです。

このジャンパーの後 JP4スタビライザーの少し左下に位置するも、はんだ一滴を使用して接続されています。

の上裏側ボードにはさらに 4 つのジャンパーがあります。これらに触れる必要はありません。これらはボードを診断し、プロセッサーをファームウェアモードに切り替えるための技術ジャンパーです。

表示に戻りましょう。上にも書きましたが、いくつか噛み砕かなければなりませんでした。接触ペア不足しているものを置き換えるためにそれらを適用します。
しかし、組み立てるとき、外側のペアを切り出すのではなく、いわば真ん中から外側のペアを所定の位置にはんだ付けすることにしました。これにより、取り付け中に何かを混乱させることがより難しくなります。

ディスプレイには保護フィルムが貼ってありますが、コネクタをはんだ付けするときは画面を紙で覆うことをお勧めします。そうすると、はんだ付け中に沸騰したフラックスの滴が画面上ではなく紙の上に飛んでしまいます。

これで、電源を入れて確認できます:)
ちなみに、先ほどはんだ付けしたダイオードの 1 つは、誤った電源接続から電子機器を保護する役割を果たします。開発者側にとって、これは有益なステップです。なぜなら、基板はすぐに間違った極性で焼き付けられるからです。
ボードには 9 ボルトの電源が示されていますが、最大 12 ボルトの範囲が指定されています。
テストでは、12 ボルトの電源からボードに電力を供給しましたが、2 つの直列接続された電源からも試しました。リチウム電池、違いは画面のバックライトの明るさがわずかに低いことだけでした。降下が低い5ボルトの安定器を使用し、保護ダイオードを取り外す（または電源と並列に接続してヒューズを取り付ける）ことで、 2 個のリチウム電池からボードに非常に簡単に電力を供給できます。
あるいは、3.7 ～ 5 ボルトの電力コンバータを使用します。

ボードの起動は成功したので、セットアップする前にボードを洗浄した方がよいでしょう。
私はアセトンを使用していますが、販売は禁止されていますが、少量の予備があり、オプションとしてトルエンや、極端な場合には医療用アルコールも使用しました。
ただし、ボードは洗う必要があります。完全に「洗う」必要はなく、綿棒で下から拭くだけです。

最後に、付属のスタンドを使用してボードを「立てて」置きます。もちろん、スタンドは必要よりも少し小さく、少しぶら下がりますが、言うまでもなく、単にテーブルに置くよりも便利です。実際、部品のピンがテーブルトップなどを傷つける可能性があるため、ボードの下に何も入り込まず、その下の何かがショートすることはありません。

最初のテストは内蔵ジェネレーターからのものです。このために、赤い絶縁体を備えたワニを電源コネクタ近くのジャンパーに接続します。黒いワイヤーをどこにも接続する必要はありません。

ほとんど忘れていましたが、スイッチとボタンの目的について少しお話しました。
左側には 3 つの 3 ポジションスイッチがあります。
一番上のボタンは入力動作モードを切り替えます。
接地
定数成分、AC を考慮しない動作モード、または入力が閉じた動作モード。 AC電流測定に最適です。
測定機能を備えた動作モード直流、またはオープン入力での動作モード。定電圧成分を考慮した測定が可能です。

2 番目と 3 番目のスイッチを使用すると、電圧軸に沿ったスケールを選択できます。
1 ボルトが選択されている場合、このモードでは画面の 1 つのスケールセルのスイングが 1 ボルトの電圧に等しいことを意味します。
同時に、中央のスイッチで電圧を選択し、下側の乗数を選択できるため、3 つのスイッチを使用して、セルあたり 10 mV ～ 5 ボルトの 9 つの固定電圧レベルを選択できます。

右側には、スキャンモードと動作モードを制御するためのボタンがあります。
上から順にボタンの説明です。
1. 短く押すと、HOLD モードがオンになります。ディスプレイ上の測定値を記録します。長い場合（3 秒以上）、信号パラメータデータ、周波数、周期、電圧のデジタル出力モードをオンまたはオフにします。
2. 選択したパラメータを増やすボタン
3. 選択したパラメータを減少させるボタン。
4. ボタンで動作モードを切り替えます。
掃引時間制御、範囲は 10 μs ～ 500 秒。
同期トリガーの動作モードをオート、ノーマル、スタンバイから選択します。
同期信号を信号の前または後ろでトリガーによって捕捉するモード。
同期トリガ信号取り込みの電圧レベルを選択します。
波形を水平にスクロールすると、「画面外」の信号を表示できます。
オシログラムの垂直位置を設定すると、信号電圧を測定する場合や、オシログラムが画面に収まらない場合に役立ちます。
結局のところ、リセットボタンは単にオシロスコープを再起動するだけで、非常に便利な場合があります。
ボタンの隣には、緑色のLED、オシロスコープが同期すると点滅します。

デバイスの電源がオフになったときのすべてのモードが記憶され、オフになったときのモードでオンになります。

ボードには USB コネクタもありますが、このバージョンでは使用されていないと理解しています。コンピュータに接続すると、不明なデバイスが検出されたと表示されます。
デバイスをフラッシュするための接点もあります。

ボタンまたはスイッチで選択したすべてのモードがオシロスコープ画面に複製されます。

現時点ではソフトウェアのバージョンが最新なので更新しませんでした 113-13801-042

デバイスのセットアップは非常に簡単です。内蔵のジェネレーターがこれに役立ちます。
内蔵発電機に接続されている場合に発生する可能性が高い方形パルス次の図が表示されます。滑らかな長方形の代わりに、上下の角度が下または上に「崩れ」ています。

これは、同調コンデンサを回転させることで修正されます。
2 つのコンデンサがあり、0.1 ボルトモードでは C4、1 ボルトモードでは C6 をそれぞれ調整します。 10mV モードでは調整は行われません。

写真に示すように、調整により画面上で均一な方形パルスを実現する必要があります。

この信号を別のオシロスコープで観察したところ、このオシロスコープを校正するには十分「滑らか」だと思います。

コンデンサは正しく取り付けられていますが、このオプションでも金属ドライバーの影響がわずかにありますが、先端を調整可能な要素に保持している限り、結果は同じですが、先端を取り外すとすぐに結果が変わります。わずかに。
このオプションでは、少しずらして締めるか、プラスチック (誘電体) ドライバーを使用します。
Hikvision カメラのようなドライバーを入手しました。

一方の側には、特にこのようなコンデンサ用に切り取られた十字の先端があり、もう一方の側には真っ直ぐです。

このオシロスコープ以来さらに多くのデバイス動作原理を研究するには、本格的なデバイスよりも、主要なものを示して確認しますが、完全なテストを行うことに意味がありません。
1. すっかり忘れていましたが、作業中に時々画面の下部にメーカーの広告が表示されます:)
2. 内蔵の矩形パルス発生器から信号が供給され、信号パラメータのデジタル値を表示します。
3. これはオシロスコープ入力の固有ノイズであり、これについてはインターネット上で言及されているのを見たことがあります。新しいバージョンノイズレベルが低くなります。
4. これが本当にアナログ部分からのノイズであり、干渉ではないことを確認するために、オシロスコープを入力を短絡したモードに切り替えました。

1. 掃引時間を 1 分割モードあたり 500 秒に切り替えました。私の場合、これは完全にエクストリームスポーツ愛好家向けです。
2. 入力信号レベルは1セルあたり10mVから変更可能
3. セルあたり最大 5 ボルト。
4. DS203 オシロスコープのジェネレーターからの周波数 10 KHz の矩形波信号。

1. DS203 オシロスコープのジェネレーターからの周波数 50 KHz の方形信号。この周波数では、信号がすでに大きく歪んでいることがわかります。 100KHzはもう意味がありません。
2. DS203 オシロスコープのジェネレーターからの周波数 20 KHz の正弦波信号。
3. DS203 オシロスコープのジェネレーターからの周波数 20 KHz の三角波信号。
4. DS203 オシロスコープのジェネレーターからの 20 KHz の周波数のランプ信号。

次に、アナログ発生器から供給される正弦波信号を処理するときにデバイスがどのように動作するかを少し調べて、DS203 と比較することにしました。
1.周波数1KHz
2.周波数10KHz

1. 周波数 100KHz、デザイナーでは 10ms 未満の掃引時間を選択できません。それが唯一の方法です:(
2. DS203 から供給される周波数 20KHz の正弦波信号は次のようになりますが、入力分周器モードが異なります。上はそのような信号のスクリーンショットですが、分周器の位置が 1 ボルト x 1 で示されており、ここでは信号は 0.1 ボルト x 5 モードです。
以下に、この信号が DS203 に供給されたときにどのように見えるかを示します。

アナログジェネレーターから供給される20KHz信号。

2 つのオシロスコープ、DSO138 と DS203 の比較写真。両方とも周波数 20KHz のアナログ正弦波発生器に接続されており、両方のオシロスコープは同じ動作モードに設定されています。

再開する。
長所
興味深い教育デザイン
高品質のプリント基板、耐久性のある保護コーティング。
初心者のアマチュア無線家でもセットを組み立てることができます。
よく考えられた梱包で、予備の抵抗も同梱されていたのが嬉しかったです。
説明書には組み立てプロセスが詳しく説明されています。

短所
低周波入力信号。
インジケーターを取り付けるためのいくつかの接点を含めるのを忘れていました。
簡易包装。

私の意見。簡単に言っておきますが、もし私が子供の頃にこのような組み立てセットを持っていたら、欠点はあっても、おそらくとても幸せだったでしょう。
簡単に言うと、設計者には嬉しい驚きを感じました。組み立てや試運転の経験を積むための良い基礎だと思います。電子機器、そしてアマチュア無線家にとって非常に重要なデバイスであるオシロスコープを使った作業の経験において。メモリがなく、周波数が低い場合でも、これは単純かもしれませんが、オーディオカードをいじるよりもはるかに優れています。
もちろん、それは本格的なデバイスであるとは考えられませんが、そのように位置付けられているのではなく、何よりもデザイナーとして位置付けられています。
なぜこのデザイナーに注文したのですか？はい、私たちはみんなおもちゃが大好きなので、ただ面白かったです :)

このレビューが興味深く役立つものであったことを願っています。オプションのテストに関する提案を楽しみにしています:)
さて、いつものように、追加の材料、ファームウェア、手順、ソース、図、説明 -

誰でも、人生の中でそう気づく瞬間があります。」オシロスコープを買わなければなりません！」。私の診療では、ほとんどの場合、信号の形状を観察する（または信号の存在を示す）ためにオシロスコープが必要でしたが、主な測定と研究は他のデバイスで実行されました。もっと便利にするにはどうすればよいか、多くの人が私に反論するでしょう。そこで、私は簡単なオシロスコーププローブを作ることにしました。それは変わりません良い特性, 主な目標は、動作原理をできるだけ多くの人に説明することです。記事の最後には、必要なすべてのソースと資料が含まれたアーカイブがあります。それでは始めましょう...

デジタル信号は (簡単に言えば) 数値の配列であり、各数値は特定の時点での電圧値です。サンプルは、サンプリング周波数と呼ばれる特定の周波数で取得されます。からの翻訳アナログ信号ディスクリートに変換され、ADC によって処理されます。この機能を実装する特別なマイクロ回路がありますが、マイクロコントローラーには値を取得できるピンが特別に装備されています。 Atmega8 のデータシートを開いてみましょう。そこには、8 チャネル (PDIP パッケージの場合は 6) 10 ビット ADC というフレーズが表示されます。それらの。これらの各チャンネルに 8 つの信号を接続し、それぞれから異なる信号を削除できます。 10 ビットは、各瞬間の電圧が 10 桁の 2 桁の数値としてエンコードされることを意味します。この事実を思い出してください。

さて、私たちの ADC は負の電圧を認識せず、0-GND から AREF までを測定します。高しきい値は、ADMUX レジスタで内部電源 = 2.56 V として設定することも、AVCC ピンの電圧と等しくすることもできます (通常はこれが行われます)。また、ADLAR (下図を参照) では、結果が入力される順序を設定できます。

アドレス MUX 0x0000 は入力 ADC0 に対応し、同じように続きます (理解できない場合は、199 ページのデータシートを参照してください)。

次に、ADC を開始します。 ADC は 2 つのモードで動作できます。 1 つ目はシングル会話モードです。このモードでは「測定!」というコマンドを発行します。測定してオフになります（ただし、これは非常に比喩的です）。 2 つ目は常時起動 (フリーランニング) です。すべてを設定してオンにすると機能し、常に値を削除します。 2 番目のモードの方が今回のタスクには適していますが、測定の制御がより難しいため、最初のモードを使用します。

ADC モードは ADCSRA レジスタで設定されます。

最後に残るのは、結果レジスタ ADCH ～ MSB ADCL ～ LSB です。それらについては話しません。写真ではすべてがはっきりと見えます。

理論上は以上です。さあ、プログラムを書いてみましょう！ ADC をデバッグおよびトレーニングするには、Proteus で回路を組み立てます。次のことを行います。

入力レベルを測定します。

レベルをバイナリコードで出力します（8個のLEDを使用）。

これを行うには、ADLAR=1 モードで作業し、ADCH の最上位ビットのみを読み取ります (つまり、下位 2 ビットが失われ、精度が失われますが、私にとっては許容範囲内です)。プログラムはAVR Studioで書かれています。

Int main(void) ( DDRD=0xFF; ADMUX = 0b01100000; // AVCC 電圧の上限閾値を設定し、3.3V を供給 //ADLAR=1 し、ADC を ADC0 ピンから削除します ADCSRA = 0b10001101; // ADC モード、シングルモードをオンにし、ADC0 入力から ADC を削除します。 _delay_us(10); while(1) ( ADCSRA |= 0x40;//ADC をオンにします while((ADCSRA & 0x10)==0);//完了を待ちます PORTD=ADCH;//結果を出力します) )

フラッシュして何が起こるか見てみましょう。サインが 0 から 3.3 に増加すると、値が最大値まで増加する様子がわかりますが、サインが負の部分に入ると、安定した 0 になります。

この問題を解決するには、信号を 1.6 V (範囲全体の半分) 上げる必要があります。入力の値が 0 ～ 3.3 V の制限を超えないように、信号に半分の電力を追加し、信号自体を 2 倍弱める必要があります。この記事は教育的なものであり、ここでの主な目的はすべてを説明することなので、もっと簡単に説明しましょう。デバイスの動作をテストするには、からの出力を使用します。サウンドカード(そして PC は信号発生器を実行しています) したがって、+3 V と ADC 入力の間に 470 オームの抵抗を接続するだけです。これにより、希望のオフセットが得られます。

その結果、信号をデジタル化しました。あとはそれを画面に表示するだけです。

私のプロジェクトでは nokia1100 の画面を選択しましたが、なぜですか? はい、ちょうど私の街でそれを見つけたので、Proteus にはそのレイアウトがあるからです。他のものを使用することもできますが、重要なことは、データがすでにあるということです (データの取得方法を学習しました!)。

画面を初期化する方法については説明しません (インターネット上には非常に多くの情報が存在します。繰り返しはしたくありません。ソースコードにはできるだけ多くのコメントを含めました)。単に次のテキストを示します。コメント付きのプログラム:

#include "nokia1100.h" // NOKIA1100 ライブラリをインクルード unsigned int n=(0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01); unsigned int デルタU=4,デルタT=0; 符号なし整数バッファ。 int フラグ = 0; void LCD_Signal(int index,int znachenie,int deltaU)(//列内のピクセルを出力する関数 znachenie=znachenie/deltaU; unsigned int h; for(unsigned int i=0;i<8;i++){ nlcd_GotoXY(index,7-i); h=1; for(unsigned int j=0;j<8;j++){ if(i*8+j==znachenie){h=0; nlcd_SendByte(DATA_LCD_MODE,n[j]);} } if(h) nlcd_SendByte(DATA_LCD_MODE,0x00); } } void function_buttons(){//обработка кнопок while(PINB==0x01) flag=1; while(PINB==0x02) flag=2; if(flag==1)deltaU+=2; if(flag==2) deltaT+=10; } int main(void) { nlcd_Init();//инициализация дисплея _delay_us(10); ADMUX =0b01100000;//Настроили АЦП от 0 до AVCC на который мы подаем 3,3 В ADCSRA = 0b10001100;//Настраиваем режим АЦП, вход настраиваем так же на ADC0 while(1) { DDRB=0x00; PORTB=0x00; for(int i=0;i<96;i++){ ADCSRA |= 0x40;//Включаем АЦП while((ADCSRA & 0x10)==0);//Ждем завершения buffer[i]=ADCH;//Записываем в буфер _delay_us(deltaT);//задержка для уменьшения частоты дискритизации } for(int i=0;i<96;i++){//Выводим буфер на экран function_buttons(); LCD_Signal(i,buffer[i],deltaU); } } }

含まれているファイルは記事のアーカイブにあります。

マイクロコントローラーに統合されている ADC は非常に遅いため、外部の高速 ADC である AD9280 を使用することにしました。ディスプレイにはWG12864A(128*64)を使用しています。ファームウェアは、MikroC pro for AVR 5.60 コンパイラを使用して C で書かれています。

オシロスコープの特性:

入力インピーダンス 100 kΩ;

最大サンプリング周波数 9 MHz;

最小周波数 25 Hz;

最大周波数 500 kHz;

最小電圧 +/- 0.25 V;

最大電圧 +/- 25 V;

供給電圧 9 V;

画面の右側には、振幅電圧値、電圧実効値、周波数（kHz）、同期タイプ、分周器が表示されます。 ATMEGA32 は、26.601712 MHz の高い周波数で動作します。石英の脱落私ダンディと一緒に。安定した動作のために、ATMEGA32 は 5.4 V の昇圧された電圧で駆動されます。この目的のために、マイナス端子にスタビライザーが配置されています。 7805ははんだ付けされています ATMEGA32 の場合、それぞれ 0.2 V の降下を持つ 2 つのショットキーダイオード。ないでしょう安定して働くの上 26.601712 MHz では、20 MHz で水晶を取り付けるか、32 MHz で外部発振器を取り付けることができます。 26.601712 MHz 以外の周波数では、プロジェクト設定で周波数を変更し、周波数を計算するための他の定数を選択する必要があります。 7805 スタビライザーはラジエーター上に配置する必要があります。入力コネクタとして使用 h 音3.5mm。 ICL7660チップはネガティブな動作をします電圧 -5.4 V、これは必須ですオペアンプに電力を供給し、交流信号を正の範囲にシフトするために使用されます。オペアンプにはLM358を使用しました, 6.5 Vの電圧で電力を供給しましたツェナーダイオードから。 LM358 歪みが大きいいいえ 20を超える周波数の信号に Hz 高周波の方形パルスが写真に見られます。

オペアンプは 10 MHz の周波数で使用する必要があります。おそらくlm833で大丈夫でしょう。オペアンプがレールツーレールの場合、5.4 V から電源を供給できます。たとえば、MCP6H92 です。

レンジは 3 ポジションスイッチで切り替えられます - 1:1 (25 V)。 1:4 (10 V); 1:10 (2.5 V)。

オシロスコープの制御には 5 つのキーが使用されます。上/下キーは振幅掃引を設定するために使用されます。左右のキーは振動周波数を変更するように設計されています○ ロックADC。中央キーはメニューに入るために使用されます。最初の段落ではオシログラム表示のタイプを点または線で選択します。 2 番目の段落では、電圧範囲スイッチに応じて分圧器が設定されます。正確な電圧表示のために必要です。 3 番目の段落で、同期のタイプを選択します: 私の能力の限り、前線の衰退に沿って、ゼロを通過します。

オシロスコープをセットアップするには、可変抵抗器を使用して希望の表示コントラストを設定し、事前にフレームの振幅を増加させてラインをゼロ（入力信号なし）に設定する必要があります。写真は古い配線が付いたオシロスコープです。

スキームと署名の更新バージョン V2

V3アップデートの仕組みとシール

共有先:

特徴。

数か月前、インターネットをサーフィンしているときに、マイクロコントローラー上のオシロスコープを見つけました。 pic18f2550 と ks0108 コントローラーのグラフィック表示。ここはスティーブン・コレウィアックのサイトでした。単一のマイクロコントローラーにオシロスコープが搭載されているのを見たことはありません。これは私にとってインスピレーションを与えてくれたので、同じようなことをやろうと決めました。私にとって最良の解決策は winavr を使用することでした。これは公開されている avr-gnu コンパイラをベースにしており、winavr とうまく連携します。 avスタジオ4。私が使用したグラフィックライブラリは、このプロジェクトのために特別に私が作成したものです。一般用途ではありません。これをコードに含める場合は、ニーズに合わせて変更する必要があります。このオシロスコープが表示できる最大周波数は方形波で 5 kHz です。その他の信号 (正弦波、三角波) の場合 - 4 kHz。

説明
回路の電源電圧は 12V です。コンバータを使用して8.2Vに変換します。 ic1 と ic2 と ic3 には 5V。この回路は、スイッチ s1 の状態 (AC または DC) に応じて、-2.5 V ～ +2.5 V または 0 V ～ +5 V の電圧を測定できます。 1:10 分周器を使用すると、10 倍の電圧を測定できます。さらに、s2 を使用すると、入力電圧をさらに 2 で分圧できます。

プログラミング atmega32.
avr_oscillscope.hex- マイクロコントローラーのファームウェア。ファームウェアをフラッシュするときは、マイクロコントローラーのヒューズビットが外部クォーツからクロックされるように設定します。ファームウェアをフラッシュした後は、必ず jtag を無効にしてください。これを行わないと、電源を入れたときに初期画面が表示され、オシロスコープ画面に移動すると、再び初期画面が表示されます。

較正
校正が必要なのは 2 つだけです。これらは可変抵抗器 p1 と p2 です。 p1 はビームを画面の中心に移動するために必要で、p2 はディスプレイのコントラストを調整するために必要です。

使用法。
s8 ボタンまたは s4 ボタンを押すと、ビームを画面上で上下に移動できます。 1V の電圧が表示上の 1 目盛に相当します。 s7 と s3 を使用すると、測定速度を増減できます。 s6ボタンを押すと画面をフリーズさせることができます。

プリント基板 (101x160mm) とコンポーネントのレイアウト。