ออสซิลโลสโคปทำเองจากแท็บเล็ต

สารบัญ:

ออสซิลโลสโคปทำเองจากแท็บเล็ต
ออสซิลโลสโคปทำเองจากแท็บเล็ต
Anonim

เทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง และการตามให้ทันไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป มีรายการใหม่ที่ฉันอยากจะเข้าใจในรายละเอียดเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักออกแบบอิเล็กทรอนิกส์หลายๆ คน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่วยให้คุณประกอบอุปกรณ์ง่ายๆ ได้เกือบทุกขั้นตอน ตอนนี้มีบอร์ด Arduino พร้อมโคลน และคอมพิวเตอร์ไมโครโปรเซสเซอร์ของจีน และโซลูชันสำเร็จรูปที่มาพร้อมกับซอฟต์แวร์บนบอร์ดแล้ว

อย่างไรก็ตาม ในการทำงานกับผลิตภัณฑ์ใหม่ที่น่าสนใจทั้งหมดข้างต้น เช่นเดียวกับการซ่อมแซมอุปกรณ์ดิจิทัล จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงซึ่งมีราคาแพง ในบรรดาอุปกรณ์ดังกล่าวคือออสซิลโลสโคปที่ให้คุณอ่านค่าความถี่และทำการวินิจฉัย บ่อยครั้งที่ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงและนักทดลองมือใหม่ไม่สามารถซื้อของราคาแพงได้ วิธีแก้ปัญหามาถึงแล้วซึ่งปรากฏในฟอรัมวิทยุสมัครเล่นหลายแห่งเกือบจะในทันทีหลังจากที่แท็บเล็ตปรากฏบนระบบ Android สาระสำคัญของมันคือการทำออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดโดยไม่ต้องเพิ่มgadget ไม่มีการดัดแปลงหรือดัดแปลงใดๆ รวมทั้งช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหาย

ออสซิลโลสโคปคืออะไร

ออสซิลโลสโคป - เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดและติดตามความผันผวนของความถี่ในเครือข่ายไฟฟ้า - รู้จักกันมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ผ่านมา ห้องปฏิบัติการเพื่อการศึกษาและวิชาชีพทั้งหมดได้รับการติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้ เนื่องจากสามารถตรวจจับการทำงานผิดปกติบางอย่างหรือปรับแต่งอุปกรณ์ได้ด้วยความช่วยเหลือเท่านั้น สามารถแสดงข้อมูลได้ทั้งบนหน้าจอและบนเทปกระดาษ ค่าที่อ่านได้ช่วยให้คุณเห็นรูปร่างของสัญญาณ คำนวณความถี่และความเข้มของสัญญาณ และด้วยผลลัพธ์จะเป็นตัวกำหนดแหล่งที่มาของสัญญาณ ออสซิลโลสโคปสมัยใหม่ช่วยให้คุณสามารถวาดกราฟความถี่สีสามมิติได้ วันนี้เราจะเน้นที่ออสซิลโลสโคปสองช่องสัญญาณมาตรฐานเวอร์ชันง่าย ๆ และใช้งานโดยใช้คำนำหน้าไปยังสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง

แท็บเล็ตออสซิลโลสโคป
แท็บเล็ตออสซิลโลสโคป

วิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างพ็อกเก็ตออสซิลโลสโคป

หากความถี่ที่วัดได้อยู่ในช่วงความถี่ที่ได้ยินจากหูมนุษย์ และระดับสัญญาณไม่เกินระดับไมโครโฟนมาตรฐาน คุณสามารถประกอบออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android ด้วยมือของคุณเองโดยไม่ต้องเพิ่มเติม โมดูล ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะถอดชุดหูฟังที่ต้องมีไมโครโฟน หากไม่มีชุดหูฟังที่เหมาะสม คุณจะต้องซื้อปลั๊กเสียงขนาด 3.5 มม. พร้อมพินสี่ตัว ก่อนบัดกรีโพรบ ให้ตรวจสอบพินเอาต์ของตัวเชื่อมต่อของคุณgadget เพราะมีสองประเภท โพรบต้องเชื่อมต่อกับพินที่สัมพันธ์กับการเชื่อมต่อไมโครโฟนบนอุปกรณ์ของคุณ

ถัดไป คุณควรดาวน์โหลดซอฟต์แวร์จาก "ตลาด" ที่สามารถวัดความถี่ที่อินพุตไมโครโฟนและวาดกราฟตามสัญญาณที่ได้รับ มีตัวเลือกดังกล่าวค่อนข้างน้อย ดังนั้นหากต้องการจะมีให้เลือกมากมาย ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไม่จำเป็นต้องมีการดัดแปลงแท็บเล็ต ออสซิลโลสโคปจะพร้อมใช้งานทันทีที่มีการปรับเทียบแอปพลิเคชัน

ออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android
ออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android

ข้อดีและข้อเสียของโครงการข้างต้น

ข้อดีของโซลูชันดังกล่าวมาจากความเรียบง่ายและต้นทุนในการประกอบที่ต่ำ ชุดหูฟังแบบเก่าหรือแจ็คใหม่เพียงตัวเดียวก็แทบไม่มีราคาและใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที

แต่โครงการนี้มีข้อเสียที่สำคัญหลายประการคือ:

  • ความถี่ที่วัดได้ขนาดเล็ก (ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเส้นทางเสียงของแกดเจ็ต โดยมีตั้งแต่ 30 Hz ถึง 15 kHz)
  • ขาดการป้องกันสำหรับแท็บเล็ตหรือสมาร์ทโฟนของคุณ (หากคุณบังเอิญเชื่อมต่อโพรบกับส่วนของวงจรที่มีไฟฟ้าแรงสูง อย่างดีที่สุด เผาชิปที่รับผิดชอบในการประมวลผลสัญญาณเสียงบนอุปกรณ์ของคุณ และที่ แย่ที่สุด ปิดการใช้งานสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตของคุณโดยสมบูรณ์)
  • ในอุปกรณ์ราคาถูกมาก มีข้อผิดพลาดที่สำคัญในการวัดสัญญาณ โดยสูงถึง 10-15 เปอร์เซ็นต์ สำหรับอุปกรณ์ปรับแต่ง ไม่อนุญาตให้ใช้ฟิกเกอร์ดังกล่าว

ใช้การป้องกัน ป้องกันสัญญาณ และลดข้อผิดพลาด

สั่งซื้อคุณสามารถใช้วงจรออสซิลโลสโคปอย่างง่ายสำหรับแท็บเล็ต เพื่อป้องกันอุปกรณ์บางส่วนจากความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น รวมทั้งเพื่อรักษาเสถียรภาพของสัญญาณและขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต เวลา. ใช้ส่วนประกอบราคาถูก รวมทั้งไดโอดซีเนอร์ KS119A และตัวต้านทาน 10 และ 100 kOhm สองตัว ซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทานตัวแรกเชื่อมต่อแบบขนาน และตัวต้านทานตัวที่สองที่ทรงพลังกว่าจะถูกใช้ที่อินพุตของวงจรเพื่อขยายช่วงแรงดันไฟสูงสุดที่เป็นไปได้ เป็นผลให้การรบกวนจำนวนมากหายไปและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 12 V.

แน่นอน โปรดทราบว่าออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตนั้นทำงานกับเสียงพัลส์เป็นหลัก ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะดูแลการป้องกันคุณภาพสูงของทั้งตัววงจรและโพรบ หากต้องการ ดูคำแนะนำโดยละเอียดสำหรับการประกอบวงจรนี้ในฟอรัมเฉพาะหัวข้อ

ออสซิลโลสโคปทำเองจากแท็บเล็ต Android
ออสซิลโลสโคปทำเองจากแท็บเล็ต Android

ซอฟต์แวร์

ในการทำงานกับรูปแบบดังกล่าว คุณต้องมีโปรแกรมที่สามารถวาดกราฟตามสัญญาณเสียงที่เข้ามา การค้นหาใน "ตลาด" นั้นง่ายมีตัวเลือกมากมาย เกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการสอบเทียบเพิ่มเติม ดังนั้นคุณจึงสามารถบรรลุความแม่นยำสูงสุด และสร้างออสซิลโลสโคปแบบมืออาชีพจากแท็บเล็ต มิฉะนั้น โปรแกรมเหล่านี้จะทำงานเหมือนกัน ดังนั้นตัวเลือกสุดท้ายจึงขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่จำเป็นและความสะดวกในการใช้งาน

โฮมเมดกล่องรับสัญญาณพร้อมโมดูลบลูทูธ

หากต้องการช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น ตัวเลือกด้านบนจะไม่จำกัด ตัวเลือกใหม่มาถึงแล้วในการช่วยชีวิต - อุปกรณ์แยกต่างหากซึ่งเป็นกล่องรับสัญญาณพร้อมตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลที่ให้การส่งสัญญาณในรูปแบบดิจิทัล ในกรณีนี้ เส้นทางเสียงของสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตจะไม่เกี่ยวข้องอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าสามารถวัดค่าได้แม่นยำยิ่งขึ้น อันที่จริงในขั้นตอนนี้ พวกมันเป็นเพียงจอแสดงผลแบบพกพา และข้อมูลทั้งหมดจะถูกรวบรวมโดยอุปกรณ์แยกต่างหาก

คุณสามารถประกอบออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android ด้วยโมดูลไร้สายได้ด้วยตัวเอง มีตัวอย่างในเครือข่ายเมื่ออุปกรณ์ที่คล้ายกันถูกนำมาใช้ในปี 2010 โดยใช้ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลสองช่องสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC33FJ16GS504 และโมดูล Bluetooth LMX9838 ทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณ อุปกรณ์กลับกลายเป็นว่าใช้งานได้จริง แต่ประกอบยาก ดังนั้นสำหรับผู้เริ่มต้น จะเป็นงานที่เป็นไปไม่ได้ แต่ถ้าคุณต้องการ ค้นหาโครงการที่คล้ายกันในฟอรัมวิทยุสมัครเล่นเดียวกันก็ไม่ใช่ปัญหา

วงจรออสซิลโลสโคปอย่างง่ายสำหรับแท็บเล็ต
วงจรออสซิลโลสโคปอย่างง่ายสำหรับแท็บเล็ต

พร้อมกล่องรับสัญญาณที่มีบลูทูธ

วิศวกรไม่ได้หลับใหล และนอกจากงานหัตถกรรมแล้ว กล่องรับสัญญาณจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ก็ปรากฏขึ้นในร้านค้าที่ทำหน้าที่ของออสซิลโลสโคปและส่งสัญญาณผ่านบลูทูธไปยังสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต ออสซิลโลสโคปที่แนบมากับแท็บเล็ตที่เชื่อมต่อผ่าน Bluetooth มักจะมีหลักดังต่อไปนี้ข้อมูลจำเพาะ:

  • จำกัดความถี่ที่วัด: 1MHz.
  • แรงดันโพรบ: สูงถึง 10 V.
  • ระยะ: ประมาณ 10m.

ลักษณะเหล่านี้เพียงพอสำหรับใช้ในบ้าน แต่ในกิจกรรมระดับมืออาชีพ บางครั้งมีบางกรณีที่ช่วงนี้ขาดแคลนอย่างมาก และไม่สมจริงเลยที่จะปรับใช้คุณลักษณะที่ใหญ่กว่าด้วยโปรโตคอล Bluetooth ที่ช้า ทางออกในสถานการณ์นี้เป็นอย่างไร

Wi-Fi STB

ตัวเลือกการรับส่งข้อมูลนี้ช่วยขยายขีดความสามารถของอุปกรณ์ตรวจวัดได้อย่างมาก ตอนนี้ตลาดสำหรับออสซิลโลสโคปที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลประเภทนี้ระหว่าง set-top box และแท็บเล็ตกำลังได้รับแรงผลักดันจากความต้องการ ออสซิลโลสโคปดังกล่าวเกือบจะดีพอๆ กับออสซิลโลสโคปแบบมืออาชีพ เพราะเครื่องจะส่งข้อมูลที่วัดได้ไปยังแท็บเล็ตโดยไม่ชักช้า ซึ่งจะแสดงเป็นกราฟบนหน้าจอทันที

การจัดการผ่านเมนูที่ใช้งานง่ายซึ่งจำลององค์ประกอบการปรับแต่งของอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทั่วไป นอกจากนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังช่วยให้คุณบันทึกหรือออกอากาศทุกอย่างที่เกิดขึ้นบนหน้าจอแบบเรียลไทม์ได้ ซึ่งอาจเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้หากคุณต้องการขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์มากกว่าจากที่อื่น

ลักษณะของออสซิลโลสโคปสำหรับการซ่อมแท็บเล็ตในรูปแบบของกล่องรับสัญญาณที่มีการเชื่อมต่อ Wi-Fi เพิ่มขึ้นหลายเท่าเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า ออสซิลโลสโคปดังกล่าวมีช่วงการวัดสูงถึง 50 MHz ในขณะที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ผ่านอะแดปเตอร์ต่างๆ บ่อยครั้ง พวกเขาจะติดตั้งแบตเตอรี่สำหรับการจ่ายไฟอัตโนมัติ เพื่อที่จะปลดสายไฟในสถานที่ทำงานออกจากสายไฟที่ไม่จำเป็นให้มากที่สุด

ข้อมูลจำเพาะของออสซิลโลสโคปสำหรับซ่อมแท็บเล็ต
ข้อมูลจำเพาะของออสซิลโลสโคปสำหรับซ่อมแท็บเล็ต

แนบออสซิลโลสโคปแบบโฮมเมดเวอร์ชั่นโฮมเมด

แน่นอนว่ามีแนวคิดมากมายในฟอรัม ด้วยความช่วยเหลือจากผู้สนใจที่พยายามเติมเต็มความฝันเก่าของพวกเขา - เพื่อประกอบออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android ที่มีช่องสัญญาณ Wi-Fi อย่างอิสระ บางรุ่นประสบความสำเร็จ บางรุ่นไม่ประสบความสำเร็จ ที่นี่ยังคงให้คุณตัดสินใจว่าจะลองเสี่ยงโชคด้วยและประหยัดเงินไม่กี่ดอลลาร์ด้วยการประกอบอุปกรณ์ด้วยตัวเองหรือซื้อรุ่นสำเร็จรูป ถ้าคุณไม่มั่นใจในความสามารถของตัวเอง ก็อย่าเสี่ยงดีกว่า จะได้ไม่เสียใจกับเงินที่เสียไป

หรือยินดีต้อนรับสู่ชุมชนวิทยุแฮมแห่งหนึ่งที่คุณสามารถขอคำแนะนำที่ดีได้ บางทีในภายหลัง มันเป็นไปตามแผนของคุณที่ผู้เริ่มต้นจะประกอบออสซิลโลสโคปตัวแรกในชีวิต

ออสซิลโลสโคปแบบเม็ดดัดแปลง
ออสซิลโลสโคปแบบเม็ดดัดแปลง

ซอฟต์แวร์กล่องรับสัญญาณ

มักจะมาพร้อมกับออสซิลโลสโคปที่ซื้อมา set-top box มาพร้อมดิสก์พร้อมโปรแกรมที่คุณสามารถติดตั้งบนแท็บเล็ตหรือสมาร์ทโฟนของคุณ หากไม่มีแผ่นดิสก์ดังกล่าวในชุดอุปกรณ์ ให้ศึกษาคำแนะนำสำหรับอุปกรณ์อย่างระมัดระวัง โดยส่วนใหญ่จะประกอบด้วยชื่อโปรแกรมที่เข้ากันได้กับ set-top box และอยู่ในร้านค้าแอปพลิเคชัน

นอกจากนี้ อุปกรณ์เหล่านี้บางเครื่องยังทำงานได้ไม่เฉพาะกับอุปกรณ์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ "Android" แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์ "apple" ที่มีราคาแพงกว่าด้วย ในกรณีนี้ โปรแกรมจะอยู่ใน AppStore อย่างแน่นอน เนื่องจากไม่มีตัวเลือกการติดตั้งอื่น เมื่อทำออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตแล้ว อย่าลืมตรวจสอบความถูกต้องของค่าที่อ่านได้ และหากจำเป็น ให้ปรับเทียบอุปกรณ์

ยูเอสบีออสซิลโลสโคป
ยูเอสบีออสซิลโลสโคป

USB ออสซิลโลสโคป

หากคุณไม่มีอุปกรณ์พกพา เช่น แท็บเล็ต แต่มีแล็ปท็อปหรือคอมพิวเตอร์ ไม่ต้องกังวล พวกเขายังทำเครื่องมือวัดที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือเชื่อมต่อโพรบเข้ากับอินพุตไมโครโฟนของคอมพิวเตอร์ในลักษณะเดียวกับที่อธิบายไว้ในตอนต้นของบทความ

อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อจำกัด ตัวเลือกนี้ไม่เหมาะสำหรับทุกคน ในกรณีนี้ สามารถใช้ออสซิลโลสโคปแบบ USB ได้ ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพเช่นเดียวกับ set-top box ที่มีการส่งสัญญาณผ่าน Wi-Fi เป็นที่น่าสังเกตว่าบางครั้งอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทำงานร่วมกับแท็บเล็ตบางรุ่นที่รองรับเทคโนโลยีสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ OTG ภายนอก แน่นอนว่าพวกเขายังพยายามสร้างออสซิลโลสโคป USB ด้วยตัวเองและค่อนข้างประสบความสำเร็จ อย่างน้อย หัวข้อจำนวนมากในฟอรัมทุ่มเทให้กับงานฝีมือนี้