Rakenna oskilloskooppi Raspberry Pi Picolla

Jos haluat tehdä elektroniikkaprojekteja, on vain ajan kysymys, ennen kuin ymmärrät, kuinka hyödyllinen oskilloskooppi voi olla. Oskilloskoopit voivat kuitenkin olla kohtuuttoman kalliita henkilölle, joka on vasta aloittamassa PWM: n ja digitaalisen logiikan analyysin.

Hyvä uutinen on, että voit rakentaa oman edullisen 200 kHz oskilloskoopin Raspberry Pi Pico -mikrokontrollerilevyllä ja ilmaisella Scoppy-ohjelmistolla.

Mitä voit tehdä Pi Pico -oskilloskoopilla?

Valmistamasi laite on matalataajuinen oskilloskooppi, joka voi mitata jopa 3,3 V: n jännitteitä. Vaikka tämä ei ole paljon, niin kauan kuin projektisi ei ylitä Pi Picon kykyjä, voit silti käyttää tätä oskilloskooppi projekteihin, jotka sisältävät pulssinleveysmodulaation (PWM), anturin karakterisoinnin, digitaalisen logiikan analyysin ja äänen elektroniikka.

Vaikka tämä DIY-laite on ensisijaisesti oskilloskooppi, sen mukana tulee myös muita toimintoja, kuten logiikka-analysaattori! Tämä tarkoittaa, että voit myös käyttää tätä oppimisvälineenä ymmärtääksesi paremmin

erilaisia ​​viestintäprotokollia ja kokeile PWM: ää ja pienitehoista elektroniikkaa.

Mitä tarvitset

Koska on niin monia tapoja parantaa tätä projektia, näytämme sinulle yksinkertaisesti kuinka tehdä itse perusoskilloskooppi. Tässä ovat tarvitsemasi tuotteet:

Voit myös vaihtaa muutamia kohteita mieltymystesi mukaan. Voit käyttää alligaattorin pidikkeitä hyppyjohtimien sijasta, jos haluat mieluummin leikata asioita, kun tutkit piiriä. Voit juottaa kaikki komponentit yhteen protolevyn avulla pysyvämmän oskilloskoopin luomiseksi. Ja jos sinulla on a Raspberry Pi Pico W, voit käyttää sitä tavallisen Pi Picon sijaan.

Tämän Raspberry Pi Pico -oskilloskoopin valmistaminen on hyvin yksinkertaista, ja se sisältää nelivaiheisen prosessin.

Vaihe 1: Asenna Scoppy Android App

Ensin sinun kannattaa ladata ja asentaa Scoppy-sovellus Android-puhelimeesi tai tablet-laitteellesi. Tätä käytetään oskilloskoopin graafisen käyttöliittymän näyttämiseen.

Ladata:Scoppy (ilmainen)

Vaihe 2: Asenna Scoppy Pico Firmware

Lataa oikea laiteohjelmisto käytettävälle Raspberry Pi Pico -tyypille: tavallinen Pico tai Pico W langattomalla yhteydellä.

Ladata:Scoppy Pi Pico (ilmainen)

Ladata:Scoppy Pi Pico W (ilmainen)

Kun olet ladannut tarvittavan laiteohjelmiston, pidä Pi Picon BOOTSEL-painiketta painettuna, liitä se sitten tietokoneeseen USB-kaapelilla ja vapauta painike. Tämän pitäisi saada Pico tunnistettua USB-massamuistilaitteena.

Kopioi nyt juuri lataamasi .uf2-tiedosto ja aseta se Picon massamuistilaitteeseen. Siirron aikana Pi Picon LED-valon pitäisi vilkkua. Tämä osoittaa, että tiedostoa siirretään tietokoneesta Picoon

Vaihe 3: Lisää virtaa rajoittava vastus

Tämä vaihe ei ole välttämätön Pico-oskilloskoopin toiminnan kannalta, mutta se varmistaa, että kortti on suojattu siltä varalta, että mittaat jännitteitä, jotka ylittävät 3,3 V: n rajan. Olemme päättäneet lisätä tämän osaksi perusrakennetta.

Kiinnitä Picon GND-, 3.3V- ja GP26-nastat koepalautaan käyttämällä suoria urospuolisia tappia.

Voit käyttää kahta uros-uros-hyppyjohtoa antureina, joissa GND liitetään maahan ja GP26-nasta kytkeytyy testattavan elektroniikkapiirin signaalilähtöön.

Vaihe 4: Liitä Raspberry Pi Pico Android-laitteeseen

Android-puhelin tai tabletti tarvitaan GUI: n (graafisen käyttöliittymän) tarjoamiseen Raspberry Pi Pico -oskilloskoopille. Sen yhdistämiseksi sinun on käytettävä Android-laitetta, jossa on Android 6.0 tai uudempi ja jossa on USB OTG -tuki.

Kun yhdistät älypuhelimesi määritettyyn Pico-korttiin USB: n kautta, avaa Scoppy-sovellus puhelimessa ja valitse Sallia kehotteessa, joka pyytää lupaa käyttää USB-laitetta Scoppy-sovelluksen kanssa.

Onnittelut! Olet onnistuneesti määrittänyt Pico-pohjaisen oskilloskoopin.

Kuinka käyttää Scoppia

Mikä tekee tämän oskilloskoopin erottuvan muista halvoista valmiiksi rakennetuista oskilloskoopeista, joita voit löytää verkosta, on kaunis graafinen käyttöliittymä, jonka älypuhelin tarjoaa käyttäjälle.

Vaikka käyttöliittymä on varsin intuitiivinen, se voi silti olla pelottava ihmisille, jotka oppivat käyttämään oskilloskooppia. Tässä on tärkeimmät säätimet ja asetukset, jotka sinun on tiedettävä, jotta saat tietoa Scoppy-valikon vaihtoehtojen käytöstä:

Vaaka- ja pystysäätimet

Liipaisimen säätimet

Voit testata oskilloskooppia asettamalla maadoitusanturin piirin maadoitusliitäntään ja signaalianturin solmuun, josta yrität siepata signaalin. Varmista, että piiri käyttää vähemmän kuin 3,3 V.

Jos sinulla ei ole piiriä oskilloskoopin testaamiseen, voit tarkastella testisignaaleja Pico-kortilla: yksinkertaisesti kytke signaalianturi Picon GP22-nastaan ​​ja maadoitusanturi kortin GND-nastaan.

Jos oskilloskooppi näyttää 1 kHz: n neliöaallon 50 %:n käyttösuhteella, Raspberry Pi Pico -oskilloskooppisi toimii tarkoitetulla tavalla ja on valmis käytettäväksi elektroniikkaprojekteissasi!

Rajoitukset

Scoppy-projekti kehitettiin tarjoamaan elektroniikan aloittelijoille ja harrastajille edullinen oskilloskooppi ja logiikka-analysaattori oppimiseen ja matalataajuisten projektien luomiseen. Se, mikä mahdollistaa tämän oskilloskoopin olevan erittäin halpa, on älypuhelimen käyttö, joka useimmilla ihmisillä on jo ja 4 dollarin mikrokontrolleri.

Tietenkin suuri rajoittava tekijä tässä oskilloskoopissa on Raspberry Pi Pico, joka pystyy käsittelemään vain 3,3 V jännitettä 200 kHz: n taajuuksilla 500 kS/s näytteenottotaajuudella. Tämä rajoittaa oskilloskoopin vain pienitehoisiin ja matalataajuisiin elektroniikkaprojekteihin. Mitä tulee logiikka-analysaattoriin, se on rajoitettu kahdeksaan kanavaan, joista jokaisen suurin näytteenottotaajuus on 25 MS/s.

Mutta näistäkin rajoituksista huolimatta voit tehdä monia projekteja ja toivottavasti oppia niistä käyttämällä tätä edullista ja helposti koottavaa Pico-pohjaista oskilloskooppia.