Căutați un osciloscop ieftin și ușor de asamblat? Iată un ghid despre cum să faci unul folosind un Raspberry Pi Pico.
Dacă vă place să faceți proiecte electronice, este doar o chestiune de timp până să vă dați seama cât de util poate fi un osciloscop. Cu toate acestea, osciloscoapele pot fi prohibitiv de scumpe pentru cineva care abia a început cu PWM și analiza logică digitală.
Vestea bună este că vă puteți construi propriul osciloscop ieftin de 200 kHz cu o placă de microcontroler Raspberry Pi Pico și software gratuit Scoppy.
Ce poți face cu un osciloscop Pi Pico?
Dispozitivul pe care îl veți realiza este un osciloscop de joasă frecvență care poate măsura tensiuni de până la 3,3 V. Deși acest lucru nu este mult, atâta timp cât proiectul dvs. nu depășește limita capacităților lui Pi Pico, puteți utiliza în continuare acest lucru. osciloscop pentru proiecte care implică modularea lățimii impulsului (PWM), caracterizarea senzorilor, analiza logică digitală și audio Electronică.
Deși în primul rând un osciloscop, acest dispozitiv DIY vine și cu alte funcționalități, cum ar fi un analizor logic! Aceasta înseamnă că puteți utiliza acest lucru și ca instrument de învățare pentru a înțelege mai bine
diverse protocoale de comunicare și experimentați cu PWM și electronice de putere redusă.Ce vei avea nevoie
Deoarece există atât de multe modalități de îmbunătățire a acestui proiect, vă vom arăta pur și simplu cum să creați osciloscopul de bază în sine. Iată articolele de care veți avea nevoie:
Articol |
Cantitate |
|---|---|
Raspberry Pi Pico / Pico W |
1 |
Smartphone Android (Android 6.0 și versiuni ulterioare) |
1 |
Adaptor USB OTG |
1 |
Cablu USB (de tip A la micro-USB) |
1 |
rezistențe de 1 kΩ |
2 |
rezistor de 100 kΩ |
1 |
Breadboard |
1 |
Fire jumper (mascul-mascul) |
2 |
De asemenea, puteți schimba câteva articole în funcție de preferințele dvs. Puteți folosi cleme crocodiș în loc de fire jumper dacă preferați să tăiați lucrurile atunci când sondați un circuit. Puteți folosi un protoboard pentru a lipi toate componentele împreună pentru a face un osciloscop mai permanent. Și dacă aveți un Raspberry Pi Pico W, puteți folosi asta peste Pi Pico obișnuit.
Realizarea acestui osciloscop Raspberry Pi Pico este foarte simplă, implicând un proces în patru pași.
Pasul 1: Instalați aplicația Scoppy Android
În primul rând, veți dori să descărcați și să instalați aplicația Scoppy pentru telefonul sau tableta dvs. Android. Acesta este folosit pentru a afișa interfața grafică a osciloscopului.
Descarca:Scoppy (gratuit)
Pasul 2: Instalați firmware-ul Scoppy Pico
Descărcați firmware-ul corect pentru tipul de Raspberry Pi Pico pe care intenționați să îl utilizați: Pico obișnuit sau Pico W cu conectivitate wireless.
Descarca:Scoppy Pi Pico (gratuit)
Descarca:Scoppy Pi Pico W (gratuit)
După ce ați descărcat firmware-ul relevant, apăsați și mențineți apăsat butonul BOOTSEL de pe Pi Pico, apoi conectați-l la computer cu cablul USB și eliberați butonul. Acest lucru ar trebui să facă ca Pico să fie detectat ca un dispozitiv USB de stocare în masă.
Acum copiați fișierul .uf2 pe care tocmai l-ați descărcat și plasați-l pe dispozitivul de stocare în masă al Pico. În timpul transferului, LED-ul de pe Pi Pico ar trebui să clipească. Aceasta indică faptul că fișierul este transferat de pe computer pe Pico
Pasul 3: Adăugați un rezistor de limitare a curentului
Acest pas nu este necesar pentru ca osciloscopul Pico să funcționeze, dar se va asigura că placa este protejată în cazul în care sondați tensiuni mai mari decât limita de 3,3 V. Am decis să adăugăm acest lucru ca parte a construcției de bază.
Pentru o instalație temporară, fixați pinii Pico GND, 3.3V și GP26 pe placa de breadboard folosind capete de pini tată drepte.
Puteți utiliza cele două fire jumper-mascul-mascul ca sonde, unde GND se conectează la masă, iar pinul GP26 se conectează la ieșirea de semnal a circuitului electronic pe care doriți să-l testați.
Pasul 4: Conectați Raspberry Pi Pico la dispozitivul Android
Este necesar un telefon sau o tabletă Android pentru a oferi o interfață grafică cu utilizatorul (GUI) pentru osciloscopul Raspberry Pi Pico. Pentru a-l conecta, va trebui să utilizați un dispozitiv Android care rulează pe Android 6.0 sau o versiune ulterioară și are suport USB OTG.
După ce vă conectați smartphone-ul la placa Pico configurată prin USB, deschideți aplicația Scoppy pe telefon și selectați Permite la promptul care solicită permisiunea de a utiliza dispozitivul USB cu aplicația Scoppy.
Felicitări! Ați configurat cu succes osciloscopul Pico.
Cum se folosește Scoppy
Ceea ce face ca acest osciloscop să iasă în evidență față de alte osciloscoape prefabricate ieftine pe care le puteți găsi online este frumoasa GUI pe care un smartphone o oferă utilizatorului.
Deși interfața este destul de intuitivă, poate fi totuși intimidantă pentru oamenii care învață cum să folosească un osciloscop. Pentru a vă informa cu privire la modul de utilizare a opțiunilor din meniul Scoppy, iată principalele controale și setări despre care trebuie să știți:
Comenzi orizontale și verticale
Control |
Funcţie |
|---|---|
TIME/DIV |
Scară orizontală. Reglează baza de timp de eșantionare pentru semnal în milisecunde pe diviziune. |
POZIȚIE (orizontală) |
Mută forma de undă la stânga și la dreapta pentru a previzualiza secțiunile eșantionate cu marcaje de timp. |
VOLȚI/DIV |
Scară verticală. Mărește și micșorează forma de undă pentru a ajusta dimensiunea amplitudinii semnalului. |
POZIȚIE (verticală) |
Mută forma de undă în sus și în jos pe ecran. |
Comenzi declanșatoare
Control |
Funcţie |
|---|---|
OFF |
Nu se utilizează declanșare; formele de undă sunt afișate fără nicio sincronizare cu un anumit punct al semnalului. |
AUTO |
Reglează automat declanșatorul pentru a captura și afișa o formă de undă stabilă. |
NORMĂ |
Așteaptă să apară un eveniment de declanșare înainte de a captura forma de undă specifică. |
FRONT CRESCATOR |
Captează forma de undă atunci când semnalul de intrare trece de la tensiunea mai mică la cea mai mare. |
MARGINEA PRAPASTIEI |
Captează forma de undă atunci când semnalul de intrare trece de la o tensiune mai mare la cea mai mică. |
Pentru a testa osciloscopul, puteți plasa sonda de masă la conexiunea de masă a unui circuit și sonda de semnal la nodul de la care încercați să captați semnalul. Asigurați-vă că circuitul folosește mai puțin de 3,3 V.
Dacă nu aveți un circuit pentru a testa osciloscopul, puteți vizualiza semnalele de testare pe placa Pico: pur și simplu conectați sonda de semnal la pinul GP22 al lui Pico și sonda de masă la un pin GND de pe placă.
Dacă osciloscopul arată o undă pătrată de 1 kHz cu un ciclu de funcționare de 50%, osciloscopul dvs. Raspberry Pi Pico funcționează conform intenției și este gata pentru a fi utilizat pentru proiectele dvs. de electronice!
Limitări
Proiectul Scoppy a fost dezvoltat pentru a oferi începătorilor și pasionaților în electronică un osciloscop și un analizor logic la preț redus pentru a învăța și a crea proiecte cu frecvență joasă. Ceea ce permite acestui osciloscop să fie ultra-ieftin este utilizarea unui smartphone pe care majoritatea oamenilor îl au deja și a unui microcontroler de 4 USD.
Desigur, un mare factor limitator al acestui osciloscop este Raspberry Pi Pico, care poate gestiona doar până la 3,3 V la frecvențe de 200 kHz cu o rată de eșantionare de 500 kS/s. Acest lucru limitează osciloscopul doar la proiectele electronice cu putere redusă și frecvență joasă. În ceea ce privește analizatorul logic, acesta este limitat la opt canale, fiecare cu o rată de eșantionare maximă de 25MS/s.
Dar chiar și cu aceste limitări, există multe proiecte pe care le puteți face și din care puteți învăța, sperăm, folosind acest osciloscop ieftin și ușor de asamblat bazat pe Pico.
