מחפשים אוסילוסקופ זול וקל להרכבה? להלן מדריך כיצד להכין אחד באמצעות Raspberry Pi Pico.
אם אתה בעניין של פרויקטי אלקטרוניקה, זה רק עניין של זמן עד שתבין כמה שימושי אוסילוסקופ יכול להיות. עם זאת, אוסילוסקופים עלולים להיות יקרים מאוד עבור מישהו שרק התחיל עם PWM וניתוח לוגיקה דיגיטלית.
החדשות הטובות הן שאתה יכול לבנות אוסילוסקופ 200kHz בעלות נמוכה משלך עם לוח מיקרו-בקר Raspberry Pi Pico ותוכנת Scopy בחינם.
מה אתה יכול לעשות עם אוסילוסקופ של Pi Pico?
המכשיר שתיצור הוא אוסילוסקופ בתדר נמוך שיכול למדוד מתחים של עד 3.3V. למרות שזה לא הרבה, כל עוד הפרויקט שלך לא עובר את גבול היכולות של Pi Pico, אתה עדיין יכול להשתמש בזה אוסילוסקופ לפרויקטים הכוללים אפנון רוחב דופק (PWM), אפיון חיישנים, ניתוח לוגיקה דיגיטלית ואודיו מכשירי חשמל.
למרות שהוא בעיקרו אוסילוסקופ, מכשיר עשה זאת בעצמך זה מגיע גם עם פונקציות אחרות כגון מנתח לוגי! זה אומר שאתה יכול גם להשתמש בזה ככלי למידה כדי להבין טוב יותר את פרוטוקולי תקשורת שונים ולהתנסות עם PWM ואלקטרוניקה בעלת הספק נמוך.
מה אתה צריך
מכיוון שיש כל כך הרבה דרכים לשפר את הפרויקט הזה, אנחנו פשוט נראה לך איך להכין את האוסילוסקופ הבסיסי עצמו. להלן הפריטים שתצטרך:
פריט |
כַּמוּת |
|---|---|
Raspberry Pi Pico / Pico W |
1 |
סמארטפון אנדרואיד (אנדרואיד 6.0 ומעלה) |
1 |
מתאם USB OTG |
1 |
כבל USB (Type-A למיקרו-USB) |
1 |
נגדים של 1 kΩ |
2 |
נגד 100 kΩ |
1 |
קרש לחם |
1 |
חוטי מגשר (זכר-זכר) |
2 |
אתה גם יכול להחליף כמה פריטים בהתאם להעדפה שלך. אתה יכול להשתמש בקליפס תנין במקום חוטי מגשר אם אתה מעדיף לקצץ דברים בעת בדיקה במעגל. אתה יכול להשתמש בלוח פרוטו כדי להלחים את כל הרכיבים יחד כדי ליצור אוסילוסקופ קבוע יותר. ואם יש לך א Raspberry Pi Pico W, אתה יכול להשתמש בזה על פני Pi Pico הרגיל.
הכנת אוסילוסקופ Raspberry Pi Pico זה היא פשוטה מאוד, הכוללת תהליך בן ארבעה שלבים.
שלב 1: התקן את אפליקציית Scoppi Android
ראשית, תרצה להוריד ולהתקין את אפליקציית Scoppi עבור מכשיר ה-Android או הטאבלט שלך. זה משמש להצגת ה-GUI של האוסילוסקופ.
הורד:סקופי (חינם)
שלב 2: התקן את קושחת Scoppi Pico
הורד את הקושחה הנכונה לסוג Raspberry Pi Pico שאתה מתכנן להשתמש בו: Pico הרגיל או Pico W עם קישוריות אלחוטית.
הורד:סקופי פי פיקו (חינם)
הורד:Scoppi Pi Pico W (חינם)
לאחר שהורדת את הקושחה הרלוונטית, לחץ והחזק את כפתור ה-BOOTSEL ב-Pi Pico, ולאחר מכן חבר אותו למחשב שלך עם כבל ה-USB ושחרר את הכפתור. זה אמור לגרום ל-Pico להתגלות כהתקן USB לאחסון המוני.
כעת העתק את קובץ ה-.uf2 שזה עתה הורדת והנח אותו במכשיר האחסון ההמוני של ה-Pico. בזמן ההעברה, הנורית המשולבת ב- Pi Pico אמורה להבהב. זה מציין שהקובץ מועבר מהמחשב ל-Pico שלך
שלב 3: הוסף נגד מגביל זרם
שלב זה אינו הכרחי כדי שהאוסילוסקופ של Pico יפעל, אך הוא יבטיח שהלוח מוגן במקרה שאתה חוקר מתחים גבוהים מהמגבלה של 3.3V. החלטנו להוסיף את זה כחלק מהמבנה הבסיסי.
עבור מתקן זמני, הדק את פיני ה- GND, 3.3V ו-GP26 של Pico ללוח הלחם באמצעות כותרות סיכות זכר ישרות.
אתה יכול להשתמש בשני חוטי המגשר של זכר לזכר בתור בדיקות, כאשר ה-GND מתחבר לאדמה, והפין GP26 מתחבר לפלט האות של המעגל האלקטרוני שברצונך לבדוק.
שלב 4: חבר Raspberry Pi Pico למכשיר אנדרואיד
דרוש טלפון או טאבלט אנדרואיד כדי לספק GUI (ממשק משתמש גרפי) לאוסילוסקופ Raspberry Pi Pico. כדי לחבר אותו, תצטרך להשתמש במכשיר אנדרואיד שפועל על אנדרואיד 6.0 ומעלה ויש לו תמיכה ב-USB OTG.
לאחר שתחבר את הטלפון החכם שלך ללוח Pico המוגדר באמצעות USB, פתח את אפליקציית Scoppi בטלפון ובחר להתיר בהנחיה המבקשת רשות להשתמש בהתקן ה-USB עם אפליקציית Scoppi.
מזל טוב! הגדרת בהצלחה את האוסילוסקופ המבוסס על פיקו.
כיצד להשתמש ב-Scoppi
מה שהופך את האוסילוסקופ הזה לבלוט בין אוסילוסקופים זולים אחרים שנבנו מראש שתוכל למצוא באינטרנט הוא ה-GUI היפהפה שסמארטפון מספק למשתמש.
למרות שהממשק אינטואיטיבי למדי, הוא עדיין עשוי להיות מאיים עבור אנשים שלומדים כיצד להשתמש באוסילוסקופ. כדי לעדכן אותך כיצד להשתמש באפשרויות התפריט של סקופי, הנה הפקדים וההגדרות העיקריים שאתה צריך לדעת עליהם:
בקרות אופקיות ואנכיות
לִשְׁלוֹט |
פוּנקצִיָה |
|---|---|
TIME/DIV |
קנה מידה אופקי. מכוון את בסיס זמן הדגימה עבור האות באלפיות שניות לכל חלוקה. |
POSITION (אופקי) |
מזיז את צורת הגל ימינה ושמאלה לתצוגה מקדימה של קטעים שנדגמו עם חותמות זמן. |
VOLTS/DIV |
קנה מידה אנכי. זום את צורת הגל פנימה והחוצה כדי להתאים את גודל משרעת האות. |
POSITION (אנכי) |
מזיז את צורת הגל למעלה ולמטה במסך. |
בקרות הדק
לִשְׁלוֹט |
פוּנקצִיָה |
|---|---|
כבוי |
לא נעשה שימוש בהפעלה; צורות גל מוצגות ללא כל סנכרון לנקודה מסוימת באות. |
אוטומטי |
מתאים באופן אוטומטי את ההדק כדי ללכוד ולהציג צורת גל יציבה. |
נוֹרמָה |
ממתין לאירוע טריגר לפני לכידת צורת הגל הספציפית. |
קצה עולה |
לוכד את צורת הגל כאשר אות הקלט עובר ממתח נמוך לגבוה יותר. |
קצה נופל |
לוכד את צורת הגל כאשר אות הקלט עובר ממתח גבוה לנמוך יותר. |
כדי לבדוק את האוסילוסקופ, אתה יכול למקם את בדיקה הארקה לחיבור הארקה של מעגל ואת בדיקת האות לצומת שממנו אתה מנסה ללכוד את האות. ודא שהמעגל משתמש בפחות מ-3.3V.
אם אין לך מעגל לבדיקת האוסילוסקופ, תוכל לראות את אותות הבדיקה בלוח Pico: פשוט חבר את בדיקת האות לפין GP22 של Pico, ואת בדיקה הארקה לפין GND על הלוח.
אם האוסילוסקופ מראה גל מרובע של 1kHz עם מחזור עבודה של 50%, האוסילוסקופ Raspberry Pi Pico שלך עובד כמתוכנן ומוכן לשימוש עבור פרויקטי האלקטרוניקה שלך!
מגבלות
פרויקט סקופי פותח על מנת לספק למתחילים וחובבי אלקטרוניקה אוסילוסקופ ומנתח לוגי בעלות נמוכה כדי ללמוד וליצור פרויקטים בתדר נמוך. מה שמאפשר לאוסילוסקופ הזה להיות זול במיוחד הוא השימוש בסמארטפון שכבר יש לרוב האנשים ובמיקרו-בקר של 4 דולר.
כמובן, גורם מגביל גדול לגבי האוסילוסקופ הזה הוא Raspberry Pi Pico, שיכול להתמודד רק עם עד 3.3V בתדרים של 200kHz עם קצב דגימה של 500kS/s. זה מגביל את האוסילוסקופ לפרויקטי אלקטרוניקה בעלי הספק נמוך ובתדר נמוך בלבד. באשר לנתח הלוגי, הוא מוגבל לשמונה ערוצים, כל אחד עם קצב דגימה מקסימלי של 25MS/s.
אבל אפילו עם המגבלות האלה, יש הרבה פרויקטים שאתה יכול לעשות ובתקווה ללמוד מהם על ידי שימוש באוסילוסקופ זול וקל להרכבה זה מבוסס Pico.
