Mettez à niveau le DIY Mini DSO vers un véritable oscilloscope avec des fonctionnalités impressionnantes : 10 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

La dernière fois, j'ai expliqué comment créer un Mini DSO avec MCU.

Pour savoir comment le construire étape par étape, veuillez vous référer à mon précédent instructable:

www.instructables.com/id/Make-Your-Own-Osc…

Comme beaucoup de gens sont intéressés par ce projet, j'ai passé du temps à le mettre à niveau dans son ensemble. Après la mise à niveau, le Mini DSO est plus puissant.

Spécification:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @ 27MHz Obtenez-le sur AliExpress
• Affichage: 0.96" OLED avec une résolution de 128x64 Obtenez-le sur AliExpress
• Contrôleur: un encodeur EC11 Obtenez-le sur AliExpress
• Entrée: canal unique
• Sec/div: 500 ms, 200 ms, 100 ms, 50 ms, 20 ms, 10 ms, 5 ms, 2 ms, 1 ms, 500 us, 200 us, 100 us 100 us uniquement disponible en mode de déclenchement automatique
• Plage de tension: 0-30 V
• Taux d'échantillonnage: 250 kHz à 100 us/div

Nouvelles fonctionnalités:

1. Afficher la fréquence de la forme d'onde
2. Personnaliser le niveau de déclenchement
3. Mode de déclenchement automatique, normal et unique
4. Faites défiler la forme d'onde horizontalement ou verticalement
5. Ajuster la luminosité OLED dans les paramètres

Étape 1: Regardez la vidéo

Dans cette vidéo, je vais vous montrer les changements, les opérations et les fonctions de la nouvelle version Mini DSO.

Étape 2: préparez votre pièce

Nous devons ajouter un indicateur pour les nouvelles fonctions.

Liste de matériel:

• LED x 1 Obtenez-le sur AliExpress
• Résistance 5k x 1 Obtenez-le sur AliExpress

Étape 3: schéma et circuit

Les changements de circuit consistent uniquement à ajouter une LED comme indicateur.

Je vous montrerai l'utilisation de l'indicateur plus tard.

Protection du circuit: La dernière fois j'ai fait un étui avec de la mousse. La mousse peut produire de l'électricité statique. Cette question doit faire l'objet d'une attention particulière. Cette fois, j'utilise du ruban adhésif haute température pour faire la protection.

Étape 4: Téléchargez le code

Téléchargez le pack ci-dessous. Il existe un code source et un fichier hexadécimal compilé.

Également disponible sur GitHub:

Si vous ne voulez pas lire les codes, gravez simplement l'hexagone dans le MCU.

Utilisez un téléchargeur USB vers TTL et un logiciel STC-ISP pour télécharger le code sur MCU.

Connectez TXD, RXD et GND.

Téléchargez le logiciel STC-ISP ici:

Si l'interface de STC-ISP est en chinois, vous pouvez cliquer sur l'icône en haut à gauche pour changer la langue en anglais.

Pour la configuration détaillée de STC-ISP, veuillez vous référer à ma vidéo précédente.

Les codes ont été écrits en C. Utilisez le logiciel Keil pour l'éditer et le compiler.

Étape 5: Présentation de l'interface

Paramètres dans l'interface principale:

Secondes par division:

"500ms", "200ms", "100ms", "50ms", "20ms", "10ms", "5ms", "2ms", "1ms", "500us", "200us", "100us"

100us uniquement disponible en mode de déclenchement automatique

Plage de tension:

La tension est de 0-30V.

Niveau de declenchement:

Niveau de tension de déclenchement.

Pente de déclenchement:

Déclenchement sur front montant ou descendant.

Mode de déclenchement:

Mode automatique, mode normal, mode unique.

Statut dans l'interface principale:

« Exécuter »: échantillonnage en cours.

'Stop': échantillonnage arrêté.

« Fail »: le niveau de déclenchement au-delà de la forme d'onde en mode de déclenchement automatique.

« Auto »: plage de tension automatique.

Paramètres dans l'interface des paramètres:

PMode (Plot Mode): affiche la forme d'onde en vecteur ou en points.

LSB: Coefficient d'échantillonnage. Calibrer la tension d'échantillonnage en ajustant LSB.

100 fois le coefficient de division de tension. par exemple. la résistance de division de tension est de 10k et 2k, calculez le coefficient de division de tension (10+2)/2=6. Obtenez le LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (luminosité): ajustez la luminosité OLED.

Étape 6: Introduction des opérations

Toutes les opérations sont effectuées par l'encodeur EC11. L'entrée comprend un simple clic, un double clic, un appui long, une rotation et une rotation tout en appuyant. Cela semble un peu compliqué, ne vous inquiétez pas, il y a des détails ci-dessous. Les ressources de cet encodeur sont presque épuisées. S'il y a de nouvelles fonctionnalités, cela peut nécessiter un composant d'entrée supplémentaire.

Interface principale - Mode paramètre:

• Encodeur simple clic: Exécuter/Arrêter l'échantillonnage
• Encodeur double clic: entrez le mode de défilement d'onde
• Encodeur à appui long: entrez l'interface des paramètres
• Rotation de l'encodeur: ajustez les paramètres
• Faire pivoter l'encodeur tout en appuyant sur: basculer entre les options
• Commutez la plage automatique et manuelle: faites tourner l'encodeur dans le sens des aiguilles d'une montre en continu pour entrer dans la plage automatique. Tournez l'encodeur dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour entrer dans la plage manuelle.

Interface principale - Mode de défilement d'onde:

• Encodeur simple clic: Exécuter/Arrêter l'échantillonnage
• Encodeur double-clic: entrez le mode Paramètres
• Encodeur à appui long: entrez l'interface des paramètres
• Rotation de l'encodeur: fait défiler la forme d'onde horizontalement (uniquement disponible lorsque l'échantillonnage est arrêté)
• Faire pivoter l'encodeur tout en appuyant: faire défiler la forme d'onde verticalement (uniquement disponible lorsque l'échantillonnage est arrêté)

Interface des paramètres:

• Encodeur simple clic: N/A
• Encodeur double clic: N/A
• Encodeur à appui long: retour à l'interface principale
• Rotation de l'encodeur: ajustez les paramètres
• Faire pivoter l'encodeur tout en appuyant sur: basculer entre les options

Étape 7: Présentation des fonctions

Niveau de declenchement:

Pour répéter le signal, le niveau de déclenchement pourrait le rendre stable à l'affichage. Pour un signal monocoup, le niveau de déclenchement pourrait le capturer.

Pente de déclenchement:

La pente de déclenchement détermine si le point de déclenchement se situe sur le front montant ou descendant d'un signal.

Mode de déclenchement:

• Mode automatique: balayage continu. Cliquez une fois sur l'encodeur pour arrêter ou exécuter l'échantillonnage. En cas de déclenchement, la forme d'onde sera affichée à l'écran et la position de déclenchement sera placée au centre du graphique. Sinon, la forme d'onde défilera de manière irrégulière et « Fail » s'affichera à l'écran.
• Mode normal: une fois le pré-échantillonnage terminé, vous pouvez entrer un signal. Si déclenché, forme d'onde affichée à l'écran et en attente d'un nouveau déclenchement. S'il n'y a pas de nouveau déclenchement, la forme d'onde sera conservée.
• Mode unique: une fois le pré-échantillonnage terminé, vous pouvez entrer un signal. En cas de déclenchement, la forme d'onde s'affiche à l'écran et arrête l'échantillonnage. L'utilisateur doit cliquer une seule fois sur l'encodeur pour lancer le prochain échantillonnage.

Pour le mode normal et le mode simple, assurez-vous que le niveau de déclenchement a été correctement réglé, sinon aucune forme d'onde ne s'affichera à l'écran.

Indicateur:

Généralement, l'indicateur allumé signifie que l'échantillonnage est en cours. L'utilisation la plus importante est en mode de déclenchement simple et normal, avant d'entrer dans la phase de déclenchement, un pré-échantillonnage est requis. L'indicateur ne s'allumera pas pendant la phase de pré-échantillonnage. Nous ne devons pas entrer de signal avant que le voyant ne s'allume. Plus l'échelle de temps sélectionnée est longue, plus le temps d'attente du pré-échantillonnage est long.

Enregistrer les paramètres:

Lorsque vous quittez l'interface des paramètres, tous les paramètres des paramètres et de l'interface principale seront enregistrés dans l'EEPROM.

Étape 8: Testez-le

Essai 1:

Capturez la forme d'onde lors d'une mise sous tension de l'alimentation.

La forme d'onde du Mini DSO est la même que celle du DS1052E. Un petit changement dans la forme d'onde doit être capturé clairement. La précision de la tension est correcte.

Essai 2:

Capturez la forme d'onde dans un circuit mesurant l'inductance et le courant de saturation.

Le niveau de déclenchement n'est que de 0,1 V et le sec/div est de 200 us. Pour qu'un si petit signal puisse être déclenché, c'est plutôt bien.

Étape 9: Limitation et problèmes

1. Identique à la première version, il ne pouvait pas mesurer les tensions négatives. La forme d'onde s'arrêtera à 0V.

2. Si le signal PWM est entré à un échantillonnage à grande vitesse, le résultat de l'échantillonnage sauterait fréquemment au maximum. J'ai interrogé l'ingénieur STC sur ce problème, mais je n'ai pas obtenu d'explication claire. Ce problème de saut était également lié à la qualité de chaque MCU. Une pièce dans ma main est très sérieuse, et d'autres pièces sont meilleures. Mais tous ont le problème du saut d'échantillonnage.

Étape 10: Plus de planification

Puisqu'il y a un problème de saut d'échantillonnage dans STC8A8K, il n'est pas si populaire que difficile à trouver. Je décide de transférer ce projet vers STM32. En attendant, je vais essayer de trouver un moyen simple de mesurer la tension négative.

Si vous avez des conseils ou des exigences concernant ce projet, veuillez me le dire.

J'espère que vous aimez.

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