Arduino-Oscilloscope: Tại sao nó hoạt động: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Vài năm trở lại đây khi tôi bắt đầu tham gia vào lĩnh vực điện tử và nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản. Tôi thấy rằng phạm vi là công cụ giúp bạn trong hầu hết mọi thứ. Bây giờ tôi đã hiểu điều đó, tôi bắt đầu tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản về hoạt động của một ống kính, sau một vài tháng, tôi tự nghĩ, máy hiện sóng có thể thực hiện được trên một bộ điều khiển vi mô nếu tôi đặt mình vào điểm học tập của viễn cảnh. Tại sao lại là bộ điều khiển vi mô, bởi vì nó có tất cả những thứ cần thiết để xây dựng một bộ điều khiển, chẳng hạn như bộ ADC để nhận tín hiệu (nhưng không có giao diện điều khiển), nó có các cổng GPIO có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, nó cũng có một CPU mặc dù rất hiền lành! (Tôi đang nghĩ về một arduino).

Tôi bắt đầu bằng việc nghiên cứu về máy hiện sóng arduino tốt và rất tốt, nhưng tôi sẽ thích một đoạn mã đơn giản hơn, dễ sửa đổi và dễ hiểu. Cũng như khi tôi đang tìm kiếm, tôi đã tìm thấy cơ sở của mã hiện tại trên diễn đàn arduino từ 'vaupell'. Tôi bắt đầu sửa đổi nó và bình luận về nó và làm sạch nó để làm cho nó dễ đọc hơn. Mã gốc là của Noriaki Mitsunaga.

Vì vậy, hãy xem cách thiết lập phần cứng và phần mềm cũng như cách sử dụng nó.

Tôi vẫn chưa bắt đầu viết lời giải thích cho mã trên wiki GitHub. nếu bạn có một số thời gian rảnh rỗi, hãy nhìn xung quanh.

! - Dự án này không trình bày chi tiết cách tạo ra một máy hiện sóng, thay vào đó nó chỉ cho bạn cách bạn có thể sử dụng một bộ điều khiển vi mô đơn giản để mô phỏng hoạt động của một máy hiện sóng trong thế giới thực để hiểu cách Máy hiện sóng hoạt động.

Bước 1: Biết phần cứng của bạn

Mục tiêu của dự án này là cung cấp một cái nhìn sâu sắc về hoạt động của một phạm vi. Vì lý do đó, tôi đã chọn arduino nền tảng phần cứng phổ biến và đơn giản nhất. Mã có thể chạy được trên arduino una hoặc arduino mega, trong đó mã này được ưu tiên hơn vì nó có nhiều chân miễn phí và dễ truy cập hơn khi màn hình được cài đặt trên đó.

Vì vậy, trong dự án này, tôi sẽ sử dụng arduino mega (2560).

Thành phần tiếp theo là màn hình. Thiết lập này sử dụng tấm chắn cảm ứng arduino TFT 2,5 inch (id trình điều khiển là0x9341). Điều này mang lại khả năng hiển thị nhiều kênh trên màn hình có thể phân biệt được với nhau.

Thats tất cả để có nó. Tuy nhiên, phạm vi này rất hạn chế về khả năng của nó vì vậy đừng đẩy nó ra rìa. Một số điều cụ thể cần quan tâm là;

arduino ADC không thể xử lý điện áp trên 5 volt rất tốt và nó cũng không thể xử lý tốt điện áp dưới 0 volt. Tại sao, bởi vì nó được thiết kế như vậy.

thu thập dữ liệu từ nhiều kênh đồng thời làm giảm tỷ lệ lấy mẫu hiệu quả của một kênh đơn lẻ vì các mẫu được lấy xen kẽ từ nhiều kênh.

tỷ lệ lấy mẫu rất thấp (đối với một lần thu thập kênh, nó có thể lên tới 10kSps, nhưng với hai kênh, nó giảm xuống còn 5kSps / kênh). Điều này có thể được giảm thiểu bằng cách đặt tần số tham chiếu ADC (cài đặt tần số đặt trước) thành giá trị thấp hơn. Tuy nhiên, điều này có những vấn đề riêng về độ phân giải không tốt.

Cũng đừng quên một máy tính để tải mã lên arduino.

Bước 2: Thiết lập

Việc thiết lập rất đơn giản;

Gắn tấm chắn màn hình vào Arduino Mega sao cho các chân nguồn trên cả hai bo mạch thẳng hàng.

kết nối bo mạch với máy tính bằng cáp USB.

Mở arduino IDE và thêm thư viện hiển thị TFT SPFD5408 (0x9341), nếu chưa có.

Bây giờ tải tệp mã từ github lên Arduino.

GitHub - Máy hiện sóng Arduino

Đây là bạn có nó!. Bạn có thể mày mò mã bằng cách đặt kênh 8 (ch0) và 15 (ch1) BẬT hoặc TẮT trong phần thiết lập kênh mã. Bạn có thể thay đổi biến tỷ lệ thành một giá trị từ mảng tỷ lệ để đặt thời gian / phân chia phạm vi. Bạn có thể đặt loại trình kích hoạt thành tự động hoặc đơn trong phần trình kích hoạt của mã.

Bước sau đây cho thấy một gia tốc kế 3 trục ADXL335 đang được cấp nguồn và đọc bởi Arduino-Oscilloscope, như được thấy trong video đầu tiên.

Bước 3: Ví dụ - ADXL335 Đọc Gia tốc kế

Cấp nguồn cho mô-đun gia tốc kế từ 5V DC và GND của bảng arduino ở ngoài cùng bên phải ở trên và dưới. Bây giờ kết nối chân x-out của mô-đun adxl335 với chân A8 của bảng arduino như có thể thấy trong hình. nếu trục x của gia tốc kế hướng xuống dưới, dòng dữ liệu trên màn hình phạm vi sẽ bị lệch khỏi 0 vì mô-đun adxl sẽ đọc gia tốc do trọng lực. thử lắc nó theo hướng x như được đánh dấu trên bảng adxl, các gai sẽ hiển thị trên màn hình.

Để tìm hiểu thêm về phạm vi và chức năng của nó, hãy xem GitHub Wiki

Bước 4: Đóng góp?

Nếu bạn muốn đóng góp vào tài liệu wiki, chúng tôi rất hoan nghênh bạn. Máy hiện sóng là một thiết bị tuyệt vời và tôi nghĩ nó là một công cụ STEM tốt !.

Tôi hiện đang làm việc trên giao diện người dùng nhỏ với PGA giả và điều khiển bù đắp và sẽ thêm điều khiển thời gian / div và có thể đọc tín hiệu AC điện áp thấp.