اسیلوسکوپ موبایل اندروییدی بسازید

آکرومارکت · بهمن 15, 1399

اسیلوسکوپ موبایل اندروییدی بسازید

توسط آکرومارکت آموزشی آموزش, الکترونیک, در الکترونیکی 27 دیدگاه

اسیلوسکوپ موبایل

اسیلوسکوپ موبایل اندروییدی بسازید.

اسیلوسکوپ یا نوسانگار وسیله ای الکترونیکی و بسیار دقیق جهت نمایش شکل موج در مدارات الکترونیکی می باشد.

در گذشته از وسایل اندازه گیری عقربه ای که عموما با نیروی حرارتی و یا مغناطیسی موجب حرکت کردن عقربه می شد استفاده می شد اما در این میان اصطکاک و اینرسی باعث بروز خطا در این نوع ابزار اندازه گیری می شد. با اختراع لامپ اشعه کاتدی ( لامپ تصویر ) و با توجه به وزن بسیار کم اشعه الکترونی در این نوع لامپ ها امکان به تصویر کشیدن یک متغیر از نوع ولتاژی بر حسب زمان در این نوع لامپ ها فراهم شد و اسیلوسکوپ اولین وسیله ای بود که از این نوع لامپ ها بهره برد .

رفته رفته با پیشرفت تکنولوژی اسیلوسکوپ نیز مانند دیگر ابزار های اندازه گیری دستخوش تغییرات شد و اسیلوسکوپ های دیجیتال که به مراتب سبکتر و کوچکتر بودند همچنین دارای امکانات بیشتری نیز داشتند جایگزین اسیلوسکوپ های آنالوگ قدیمی شدند .

اسیلوسکوپ آنالوگ در حال نمایش دو موج سینوسی و مربعی

کاربرد اسیلوسکوپ عموما برای تعمیرکاران و مهندسان و پژوهشکاران می باشد تا بتوانند موج های مختلف در مدارات را رصد کرده و بررسی کنند .
شاید بهتر باشد یک مثال بزنیم تصور کنید قصد دارید یک کنترلر دور موتور بسازید همانطور که میدانید کنترلر دور موتور در واقع یک مولد موج PWM می باشد در حین آزمایش عملی جهت مطمعن شدن از محاسبه ها نیاز دارید تا شکل موج تولید شده توسط مدار خود را ببینید همچنین هنگام تعمیر یا عیب یابی نیز قطعا نیاز به مشاهده شکل موج پیدا خواهید کرد ، در اینجا اسیلوسکوپ به یاری شما خواهد آمد تا بتوانید نتیجه محاسبات خود را به شکل عملی مشاهده کنید . (برگرفته از ویکی پدیا )

ساخت اسیلوسکوپ موبایل

در این نوشته قصد داریم به ساخت یک اسیلوسکوپ برای تلفن همراه بپردازیم .

این اسیلوسکوپ اندروئیدی با استفاده از هدر برد آبی Blue Pill STM32F103C8T6 کار میکند نحوه ی کار بدین شکل است که اندازه گیری ولتاژ توسط هدربرد آبی Blue Pill STM32F103C8T6 و یک مدار کمکی کوچک انجام شده و متغیر ها به تلفن همراه ارسال می شود ، متغیرهای داده شده توسط اپلیکیشن HScope آنالیز شده و به نمودار تبدیل می شود.

لوازم مورد نیاز :

1- هدر برد Blue Pill STM32F103C8T6
2- برد سوراخ دار
3- مقاومت 10KΩ – 1/4W
4- مقاومت 2KΩ – 1/4W
5- خازن عدسی 470pF
6 – خازن الکترولیت 100 میکروفاراد 20 ولت .
7- کانکتور مادگی هدربرد
8- 2 عدد دیود 1N4007
9- کابل پراب مولتی متر
10- کانکتور OTG
11 – کابل شارژ موبایل
12- مبدل USB به TTL

برد-اس-تی-ام-برد-آبی-برد-اس-تی-ام-32-00-blue-pill-STM32F103C8T6-.jpg — برد-اس-تی-ام-برد-آبی-برد-اس-تی-ام-32-00-blue-pill-

برد-اس-تی-ام-برد-آبی-برد-اس-تی-ام-32-00-blue-pill-

قبل از ساخت دقت داشته باشید تلفن همراه شما حتما باید از OTG یا usb on the go پشتیبانی کند برای اطمینان می توانید یک فلش یو اس بی را به تلفن همراه اندروییدی تان وصل کنید در صورتی که توانستید محتویات فلش را ببینید تلفن شما از OTG پشتیبانی میکند.

قسمت اول – ساخت مدار

مدار را مطابق نقشه روی برد سوراخ دار پیاده سازی میکنیم ، مدار این اسیلوسکوپ بسیار ساده است لذا بدون برد سوراخدار نیز میتوانید قطعات را سر هم کنید .

همانطور که در تصویر مشخص است در اینجا سازنده جهت اتصال کابل پراب از اتصال بی ان سی استفاده کرده است اینکار جهت کمتر شدن نویز می باشد زیرا اسیلوسکوپ ابزاری بسیار بسیار دقیق می باشد که کوچکترین نویز می تواند محاسبات را بصورت کلی اشتباه کند ، پس سعی کنید از بهترین قطعات استفاده کنید ، برخلاف سازنده ما همانطور که در ویدئو خواهید دید کابل های پراب را مستقیما به برد لحیم کرده ایم .

قسمت دوم – برنامه ریزی مدار

در این قسمت هدر برد Blue Pill STM32F103C8T6 را با استفاده از تلفن همراه و مبدل USB به TTL برنامه ریزی ( پروگرام ) می کنیم .

این عمل جهت اجرای فریمور اسیلوسکوپ روی هدر برد می باشد وظیفه ی این برنامه این است که ولتاژ دریافتی را بصورت متغیر تحویل تلفن همراه دهد همچنین این هدر برد به تنهایی قابل شناسایی برای تلفن همراه نیست اما بعد از برنامه ریزی بوت لودر ، برد بصورت اسیلوسکوپ برای تلفن همراه قابل شناسایی می باشد .

نحوه ی اتصال برد Blue Pill STM32F103C8T6 به مبدل USB به TTL به این شکل می باشد

نحوه ی اتصال

پین VCC5v از مبدل به هدربرد پین سوم از راست (علامت 5V )
پین GND از مبدل به هدربرد پین دوم از راست ( علامت G )
پین RX از مبدل به هدر برد پین A9
پین TX از مبدل به هدربرد پین A10
پس از اتصال یبار دیگر از صحیح بودن پین ها مطمعن شوید سپس اپلیکیشن STM 32 Util را از پلی استور نصب کنید سپس برنامه را باز کرده مبدل USB به سریال را از طریق کابل یا مبدل OTG مه گوشی خود وصل کنید در صورتی که همه چیز صحیح باشد مبدل سریال توسط گوشی شناسایی شده و بلا فاصله پیامی در این رابطه روی گوشی ظاهر می شود .

در برنامه INT CHIPSET را بزنید تا برد شناسایی شود .
در صورتی که همانند ویدئو برد شناسایی شد علامت مکعب کنار چرخدنده تنظیمات را بزنید
در کادر باز شده روی Generic بزنید از منوی باز شده Martinloren را انتخاب کنید
از منوی باز شده HS10x Oscilloscope را انتخاب کنید در زبانه باز شده با توجه به ورژن ها بالاترین ورژن را انتخاب کرده و گزینه FLASH FW را بزنید .
در صورتی که همه مراحل را صحیح رفته باشید Warning در صفحه نمایش داده شده و مشغول برنامه ریزی هدر برد می شود.
پس از پایان اتصالات را قطع کرده و از برنامه خارج شوید .

ویدئوی آموزش برنامه ریزی کردن هدربرد STM32 با موبایل اندروییدی

توجه :

جهت برنامه ریزی حتما از قبل جامپر ها را به شکل ذکر شده درآورید همچنین اگر هدر برد را بصورت لحیم نشده خریداری کرده اید قبل از هر کاری پین ها را مانند ویدئوی زیر به جهت بالا لحیم کنید .
دربرخی موارد هنگام اتصال نیاز به ریست کردن هدر برد خواهد بود اینکار را با فشردن میکرو سوئیچ ریست روی هدر برد می توانید انجام دهید
این اسیلوسکوپ موبایل دارای نسخه های بلوتوثی نیز می باشد که نیاز به ماژول جداگانه ی بلوتوث به سریال دارد لذا هنگام انتخاب حتما HS10x Oscilloscope را دقیقا انتخاب کنید (واژه BT نسخه بلوتوث می باشد)
حتما اتصالات را محکم کنید و کنترل کنید تا هنگام برنامه ریزی از موبال یا هدربرد و همچنین دیگر اتصالات قطع نشود ، زیرا درصورتی که هنگام برنامه ریزی اتصال هدربرد قطع شود امکان از دست رفتن هدر برد وجود دارد.

قسمت سوم – اتصال و تست

حالا اسیلوسکوپ ما آماده ست کافیست ابتدا جامپرها را به حالت اول برگردانید سپس برنامه HScope را از پلی استور دانلود کرده و هدر برد را با کابل میکرو یو اس بی ومبدل OTG به موبایل خود متصل کنید ( مبدل USB به سریال فقط برای برنامه ریزی اولیه بود و دیگربه آن احتیاجی نخواهیم داشت )

هنگامی که برد را به موبایل متصل میکنید پیام متصل شدن اسیلوسکوپ Hs10x روی گوشی نمایان خواهد شد من در اینجا همانطور که در ویدئو خواهید دید از یک مولد PWM جهت تست استفاده کرده ام شما می توانید جهت تست از یک باتری قلمی استفاده کنید طبیعیست وقتی باطری متصل شود شکل موج صاف خواهد بود و بالای صفر با توجه به ولتاژ باتری نمایش داده خواهد شد .
توجه کنید سیم های پراب دارای قطب مثبت و منفی هستند اگر در اندازه گیری DC پراب مثبت و منفی اشتباه یعنی برعکس زده شوند اسیلوسکوپ عکس العملی نشان نخواهد داد.

ویئدئو تست اسیلوسکوپ HS10x

توجه داشته باشید
این اسیلوسکوپ فقط در دامنه ی 0 تا 20 ولت می تواند کار کند لذا هیچگاه ولتاژی بالاتر از مقدار ذکر شده را اندازه گیری نکنید
از این اسیلوسکوپ همانطور که در انتهای ویدئو نیز نمایش داده شده می توان بع عنوان صرفا ولتمتر نیز استفاده کرد اما این قابلیت در نسخه های قدیمی برنامه HScope فعال می باشد که می توانید از این لینک دریافت کنید .
این وسیله را با دیگر برد های STM نیز می توانید بسازید
هنگام ساخت حتما از اتصالات اطمینان حاصل کنید صدمات ناشی از استفاده ی نادرست به عهده ی سازنده می باشد.
وسایل مورد نیاز برای ساخت این اسیلسکوپ بصورت مجزا در فروشگاه آکرومارکت موجود است .
به زودی این اسیلوسکوپ بصورت آماده در فروشگاه آکرومارکت موجود خواهد شد .

مشخصات کامل از زبان سازنده :

Channels1

Input Range: 0 – 20V

ADC Resolution :12 Bits (effective without noise: 8 bit, 10bit @ 100KSa/s, 11bit @ 75KSa/s, 12bit @ 12KSa/s)

Sampling rates : 3KS/s, 6KS/s, 12KS/s, 25KS/s, 50KS/s, 75KS/s, 100KS/s, 150KS/s, 300K/s, 450KS/s, 600KS/s, 900KS/s, 1800KS/s (experimental, not linear)

Bandwidth
(sine wave -3dB)200KHz (not limited without capacitor C1). Sine wave visible with sinc interpolation up to 400KHz @ 1800KS/s)

Continous acquisition : Up to 100KSa/s

Input Nois :e< 60mV (<= 15mV for Sampling Rate <= 100KSa/s)
<=20mV

Input Impedence :10KΩ (if use a standard oscilloscope probe it works just with x1 factor)

Consumption< 0.1A

ساخته شده توسط آکرومارکت

لینک سایت سازنده ( ابداع کننده )