La tecnologia no s'atura, i mantenir-se al dia no sempre és fàcil. Hi ha elements nous que m'agradaria entendre amb més detall. Això és especialment cert per a una varietat de dissenyadors electrònics, que us permeten muntar gairebé qualsevol dispositiu senzill pas a pas. Ara inclouen plaques Arduino amb els seus clons i ordinadors xinesos amb microprocessador, i solucions ja fetes que ja inclouen programari a bord.
No obstant això, per treballar amb tota la gamma de productes nous interessants anteriorment, així com per reparar equips digitals, cal una eina cara d' alta precisió. Entre aquests equips hi ha un oscil·loscopi que permet llegir lectures de freqüència i realitzar diagnòstics. Sovint, el seu cost és força elevat i els experimentadors novells no poden permetre's una compra tan cara. Aquí arriba una solució al rescat, que va aparèixer en molts fòrums de ràdio amateur gairebé immediatament després de l'aparició de tauletes al sistema Android. La seva essència és fer un oscil·loscopi a partir d'una tauleta amb un cost mínim, sense afegir-higadget sense modificacions ni modificacions, a més d'eliminar el risc de danys.
Què és un oscil·loscopi
L'oscil·loscopi, com a dispositiu per mesurar i seguir les fluctuacions de freqüència en una xarxa elèctrica, es coneix des de mitjans del segle passat. Tots els laboratoris educatius i professionals estan equipats amb aquests dispositius, ja que només amb la seva ajuda és possible detectar algunes avaries o ajustar l'equip. Pot mostrar informació tant a la pantalla com a la cinta de paper. Les lectures permeten veure la forma del senyal, calcular la seva freqüència i intensitat i, com a resultat, determinar la font de la seva aparició. Els oscil·loscopis moderns us permeten dibuixar gràfics de freqüència de color tridimensionals. Avui ens centrarem en una versió senzilla d'un oscil·loscopi estàndard de dos canals i l'implementarem utilitzant un prefix a un telèfon intel·ligent o tauleta i el programari corresponent.
La manera més fàcil de crear un oscil·loscopi de butxaca
Si la freqüència mesurada es troba en el rang de freqüències audibles per l'oïda humana i el nivell del senyal no supera el nivell estàndard del micròfon, podeu muntar un oscil·loscopi des d'una tauleta Android amb les vostres pròpies mans sense cap tipus addicional. mòduls. Per fer-ho, n'hi ha prou amb desmuntar qualsevol auricular, que ha de tenir un micròfon. Si no hi ha cap auricular adequat, haureu de comprar un connector d'àudio de 3,5 mm amb quatre pins. Abans de soldar les sondes, verifiqueu el pinout del vostre connectorgadget, perquè n'hi ha de dos tipus. Les sondes s'han de connectar als pins corresponents a la connexió del micròfon del vostre dispositiu.
A continuació, hauríeu de descarregar programari del "Mercat" que pugui mesurar la freqüència a l'entrada del micròfon i dibuixar un gràfic basat en el senyal rebut. Hi ha moltes opcions d'aquest tipus. Per tant, si ho desitja, hi haurà molt per triar. Com s'ha esmentat anteriorment, no calia cap modificació de la tauleta. L'oscil·loscopi estarà a punt tan bon punt es calibre l'aplicació.
Pros i contres de l'esquema anterior
Els avantatges d'aquesta solució definitivament es poden atribuir a la senzillesa i el baix cost de muntatge. Uns auriculars vells o una presa nova no costa gairebé res i només triguen uns minuts.
Però aquest esquema té diversos inconvenients importants, a saber:
- Petit rang de freqüències mesurades (segons la qualitat de la ruta d'àudio del gadget, oscil·la entre 30 Hz i 15 kHz).
- Manca de protecció per a la teva tauleta o telèfon intel·ligent (si connectes accidentalment les sondes a seccions del circuit amb alta tensió, pots, en el millor dels casos, cremar el xip responsable de processar el senyal d'àudio al teu gadget, i pitjor, desactiva completament el teu telèfon intel·ligent o tauleta).
- En dispositius molt barats, hi ha un error important en la mesura del senyal, que arriba al 10-15 per cent. Per a l'ajustament d'equips, aquesta xifra no està permesa.
Implementar protecció, blindatge de senyal i reducció d'errors
Per fer la comandaper protegir parcialment el vostre dispositiu de possibles errors, així com per estabilitzar el senyal i ampliar el rang de tensió d'entrada, podeu utilitzar un circuit d'oscil·loscopi senzill per a una tauleta, que s'ha utilitzat amb èxit per muntar dispositius per a un ordinador durant molt de temps. temps. Utilitza components econòmics, inclosos els díodes zener KS119A i dues resistències de 10 i 100 kOhm. Els díodes zener i la primera resistència es connecten en paral·lel, i la segona resistència més potent s'utilitza a l'entrada del circuit per ampliar el rang de tensió màxim possible. Com a resultat, una gran quantitat d'interferències desapareix i la tensió augmenta a 12 V.
Per descomptat, cal tenir en compte que l'oscil·loscopi de la tauleta funciona principalment amb polsos sonors. Per tant, val la pena tenir cura d'un blindatge d' alta qualitat tant del propi circuit com de les sondes. Si ho desitja, es poden trobar instruccions detallades per muntar aquest circuit en un dels fòrums temàtics.
Programari
Per treballar amb aquest esquema, necessiteu un programa que pugui dibuixar gràfics basats en el senyal d'àudio entrant. Trobar-lo al "Mercat" és fàcil, hi ha moltes opcions. Gairebé tots impliquen un calibratge addicional, de manera que podeu aconseguir la màxima precisió possible i fer un oscil·loscopi professional des d'una tauleta. En cas contrari, aquests programes realitzen essencialment la mateixa tasca, de manera que l'elecció final depèn de la funcionalitat i la facilitat d'ús requerides.
Elaboració pròpiadescodificador amb mòdul Bluetooth
Si es requereix un rang de freqüències més ampli, l'opció anterior no estarà limitada. Aquí arriba al rescat una nova opció: un gadget separat, que és un decodificador amb un convertidor analògic a digital que proporciona transmissió de senyal en forma digital. En aquest cas, el camí d'àudio d'un telèfon intel·ligent o tauleta ja no està implicat, la qual cosa significa que es pot aconseguir una major precisió de mesura. De fet, en aquesta etapa només són una pantalla portàtil i tota la informació la recopila un dispositiu independent.
Podeu muntar un oscil·loscopi des d'una tauleta Android amb un mòdul sense fil. Hi ha un exemple a la xarxa quan es va implementar un dispositiu similar l'any 2010 mitjançant un convertidor analògic a digital de dos canals creat a partir del microcontrolador PIC33FJ16GS504 i el mòdul Bluetooth LMX9838 va servir com a transmissor de senyal. El dispositiu va resultar ser bastant funcional, però difícil de muntar, de manera que per als principiants serà una tasca impossible fer-lo. Però, si ho desitgeu, trobar un projecte semblant als mateixos fòrums de ràdio amateur no és cap problema.
Opcions preparades per a decodificadors amb Bluetooth
Els enginyers no dormen i, a més de les manualitats, cada cop apareixen més decodificadors a les botigues que fan la funció d'oscil·loscopi i transmeten un senyal per Bluetooth a un telèfon intel·ligent o tauleta. Un oscil·loscopi connectat a una tauleta connectada mitjançant Bluetooth sovint té el següent principalEspecificacions:
- Límit de freqüència mesurada: 1MHz.
- Tensió de la sonda: fins a 10 V.
- Interval: uns 10 m.
Aquestes característiques són prou per a l'ús domèstic, però en activitats professionals de vegades hi ha casos en què aquest rang és molt mancat, i simplement és poc realista implementar-ne un de més gran amb el protocol Bluetooth lent. Quina és la sortida en aquesta situació?
STB de Wi-Fi
Aquesta opció de transmissió de dades amplia significativament les capacitats del dispositiu de mesura. Ara el mercat dels oscil·loscopis amb aquest tipus d'intercanvi d'informació entre el descodificador i la tauleta està agafant força per la seva demanda. Aquests oscil·loscopis són gairebé tan bons com els oscil·loscopis professionals, perquè transmeten sense demora la informació mesurada a la tauleta, que immediatament la mostra com a gràfic a la pantalla.
La gestió es fa mitjançant menús senzills i intuïtius que reprodueixen els elements d'ajust dels dispositius de laboratori convencionals. A més, aquest equip us permet gravar o difondre en temps real tot el que passa a la pantalla, la qual cosa pot ser una eina indispensable si necessiteu demanar consell a un mestre més experimentat situat en un altre lloc.
Les característiques de l'oscil·loscopi per reparar tauletes en forma de descodificador amb connexió Wi-Fi creixen diverses vegades en comparació amb les versions anteriors. Aquests oscil·loscopis tenen un rang de mesura de fins a 50 MHz, mentre que es poden modificarmitjançant diversos adaptadors. Sovint, estan equipats amb bateries per a l'alimentació autònoma, per tal de descarregar el lloc de treball dels cables innecessaris tant com sigui possible.
Versions casolanes dels accessoris moderns d'oscil·loscopi
Per descomptat, hi ha una onada d'idees als fòrums, amb l'ajuda de les quals els entusiastes intenten complir el seu vell somni: muntar de manera independent un oscil·loscopi des d'una tauleta Android amb un canal Wi-Fi. Alguns models tenen èxit, altres no. Aquí et queda per decidir si també provar sort i estalviar uns quants dòlars muntant el dispositiu tu mateix, o comprar una versió ja feta. Si no confies en les teves capacitats, és millor no córrer riscos, de manera que després no et penediràs dels fons malgastats.
En cas contrari, benvingut a una de les comunitats de radioaficionats on podeu obtenir bons consells. Potser més tard, segons el vostre esquema, els principiants muntaran el seu primer oscil·loscopi de la seva vida.
Programari descodificador
Sovint, juntament amb els oscil·loscopis comprats, els decodificadors vénen amb un disc amb un programa que podeu instal·lar a la vostra tauleta o telèfon intel·ligent. Si no hi ha cap disc d'aquest tipus al kit, estudieu amb atenció les instruccions del dispositiu; molt probablement, conté els noms dels programes compatibles amb el descodificador i que es troben a la botiga d'aplicacions.
A més, alguns d'aquests dispositius poden funcionar no només ambdispositius amb el sistema operatiu "Android", però també amb dispositius "apple" més cars. En aquest cas, el programa definitivament estarà a l'AppStore, ja que no hi ha cap altra opció d'instal·lació. Després d'haver fet un oscil·loscopi des d'una tauleta, no oblideu comprovar la precisió de les lectures i, si cal, calibrar el dispositiu.
Oscil·loscopis USB
Si no teniu un dispositiu portàtil com una tauleta, però sí un ordinador portàtil o un ordinador, no us preocupeu. També són excel·lents instruments de mesura. L'opció més senzilla seria connectar les sondes a l'entrada del micròfon de l'ordinador de la mateixa manera que es descriu a l'inici de l'article.
No obstant això, ateses les seves limitacions, aquesta opció no és per a tothom. En aquest cas, es pot utilitzar un oscil·loscopi USB, que oferirà el mateix rendiment que un decodificador amb transmissió de senyal per Wi-Fi. Val la pena assenyalar que aquests dispositius de vegades funcionen amb algunes tauletes que admeten la tecnologia per connectar dispositius OTG externs. Per descomptat, també intenten fer un oscil·loscopi USB pel seu compte, i amb força èxit. Com a mínim, un gran nombre de temes als fòrums estan dedicats a aquest ofici.
