Építsen oszcilloszkópot a Raspberry Pi Pico segítségével

Ha elektronikai projekteket szeretne készíteni, csak idő kérdése, mire rájön, milyen hasznos is lehet egy oszcilloszkóp. Az oszcilloszkópok azonban megfizethetetlenül drágák lehetnek azoknak, akik csak most kezdik a PWM-et és a digitális logikai elemzést.

A jó hír az, hogy egy Raspberry Pi Pico mikrokontroller kártyával és ingyenes Scoppy szoftverrel megépítheti saját, olcsó 200 kHz-es oszcilloszkópját.

Mit lehet csinálni egy Pi Pico oszcilloszkóppal?

Az Ön által készített eszköz egy alacsony frekvenciájú oszcilloszkóp, amely akár 3,3 V feszültséget is képes mérni. Bár ez nem sok, de amíg a projektje nem lépi túl a Pi Pico képességeinek határát, továbbra is használhatja ezt oszcilloszkóp impulzusszélesség-modulációt (PWM), szenzor jellemzést, digitális logikai elemzést és hangot magában foglaló projektekhez elektronika.

Bár elsősorban oszcilloszkóp, ez a barkácseszköz más funkciókkal is rendelkezik, például logikai elemzővel! Ez azt jelenti, hogy ezt tanulási eszközként is használhatja, hogy jobban megértse a

különféle kommunikációs protokollok és kísérletezzen PWM-mel és kis teljesítményű elektronikával.

Amire szüksége lesz

Mivel nagyon sok módja van ennek a projektnek a fejlesztésére, egyszerűen megmutatjuk, hogyan készítheti el magát az alapvető oszcilloszkópot. Itt vannak a szükséges elemek:

Néhány elemet is kicserélhet saját ízlése szerint. Használhat aligátorkapcsokat áthidaló vezetékek helyett, ha szívesebben vág dolgokat az áramkör szondázásakor. Egy protolap segítségével az összes alkatrészt összeforraszthatja, hogy tartósabb oszcilloszkópot készítsen. És ha van egy Raspberry Pi Pico W, használhatja a szokásos Pi Pico helyett.

Ennek a Raspberry Pi Pico oszcilloszkópnak az elkészítése nagyon egyszerű, négylépéses folyamatból áll.

1. lépés: Telepítse a Scoppy Android alkalmazást

Először is le kell töltenie és telepítenie kell a Scoppy alkalmazást Android telefonjára vagy táblagépére. Ez az oszcilloszkóp grafikus felhasználói felületének megjelenítésére szolgál.

Letöltés:Scoppy (ingyenes)

2. lépés: Telepítse a Scoppy Pico firmware-t

Töltse le a használni kívánt Raspberry Pi Pico típusának megfelelő firmware-t: a hagyományos Pico vagy a vezeték nélküli kapcsolattal rendelkező Pico W.

Letöltés:Scoppy Pi Pico (ingyenes)

Letöltés:Scoppy Pi Pico W (ingyenes)

Miután letöltötte a megfelelő firmware-t, nyomja meg és tartsa lenyomva a BOOTSEL gombot a Pi Pico-n, majd csatlakoztassa a számítógéphez az USB-kábellel, és engedje fel a gombot. Ennek eredményeként a Pico-t USB tömegtároló eszközként kell felismernie.

Most másolja ki az imént letöltött .uf2 fájlt, és helyezze a Pico háttértárára. Átvitel közben a Pi Pico fedélzeti LED-jének villognia kell. Ez azt jelzi, hogy a fájl átvitele folyamatban van a számítógépről a Pico-ra

3. lépés: Adjon hozzá egy áramkorlátozó ellenállást

Ez a lépés nem szükséges a Pico oszcilloszkóp működéséhez, de biztosítja a kártya védelmét abban az esetben, ha a 3,3 V-nál magasabb feszültséget észlel. Úgy döntöttünk, hogy ezt az alapfelépítés részeként adjuk hozzá.

Ideiglenes szerelékhez rögzítse a Pico GND, 3,3 V-os és GP26-os érintkezőit a kenyérsütőtáblához egyenes csatlakozófejekkel.

Használhatja a két apa-apa közötti áthidaló vezetéket szondaként, ahol a GND a földre, a GP26 érintkező pedig a tesztelni kívánt elektronikus áramkör jelkimenetére csatlakozik.

4. lépés: Csatlakoztassa a Raspberry Pi Pico-t Android-eszközhöz

A Raspberry Pi Pico oszcilloszkóp GUI-jának (grafikus felhasználói felületének) biztosításához Android telefon vagy táblagép szükséges. A csatlakoztatáshoz Android 6.0 vagy újabb rendszert futtató Android-eszközt kell használnia, amely támogatja az USB OTG-t.

Miután csatlakoztatta okostelefonját a konfigurált Pico kártyához USB-n keresztül, nyissa meg a Scoppy alkalmazást a telefonon, és válassza ki Lehetővé teszi azon a prompton, amely engedélyt kér az USB-eszköz használatához a Scoppy alkalmazással.

Gratulálunk! Sikeresen beállította a Pico-alapú oszcilloszkópot.

A Scoppy használata

Ami ezt az oszcilloszkópot kiemeli a többi olcsó előre beépített oszcilloszkóp közül, amelyet online találhat, az az a gyönyörű grafikus felhasználói felület, amelyet egy okostelefon biztosít a felhasználó számára.

Bár az interfész meglehetősen intuitív, még mindig megfélemlítő lehet az oszcilloszkóp használatát megtanuló emberek számára. A Scoppy menüopciók használatának felgyorsítása érdekében íme a fő vezérlők és beállítások, amelyeket tudnia kell:

Vízszintes és függőleges vezérlők

Trigger vezérlők

Az oszcilloszkóp teszteléséhez helyezze a földelőszondát egy áramkör testcsatlakozójára, a jelszondát pedig ahhoz a csomóponthoz, amelyről a jelet próbálja rögzíteni. Győződjön meg arról, hogy az áramkör 3,3 V-nál kisebb feszültséget használ.

Ha nincs áramköre az oszcilloszkóp teszteléséhez, megtekintheti a tesztjeleket a Pico kártyán: egyszerűen csatlakoztassa a jelszondát a Pico GP22 érintkezőjéhez, a földelő szondát pedig a kártya GND érintkezőjéhez.

Ha az oszcilloszkóp 1 kHz-es négyszöghullámot mutat 50%-os kihasználtság mellett, akkor Raspberry Pi Pico oszcilloszkópja rendeltetésszerűen működik, és készen áll az elektronikai projektekhez!

Korlátozások

A Scoppy projektet azért fejlesztették ki, hogy az elektronikai újoncok és amatőrök számára alacsony költségű oszcilloszkópot és logikai elemzőt biztosítsanak a tanuláshoz és az alacsony frekvenciájú projektek létrehozásához. Ami miatt ez az oszcilloszkóp rendkívül olcsó, az egy okostelefon és egy 4 dolláros mikrokontroller használata, amellyel a legtöbb ember már rendelkezik.

Természetesen egy nagy korlátozó tényező ennél az oszcilloszkópnál a Raspberry Pi Pico, amely legfeljebb 3,3 V-ot képes kezelni 200 kHz-es frekvencián, 500 kS/s mintavételezési sebesség mellett. Ez az oszcilloszkópot csak kis teljesítményű és alacsony frekvenciájú elektronikai projektekre korlátozza. Ami a logikai analizátort illeti, nyolc csatornára korlátozódik, mindegyik 25 MS/s maximális mintavételi sebességgel.

De még ezekkel a korlátokkal is számos projektet megvalósíthat, és remélhetőleg tanulhat is belőlük ennek az olcsó és könnyen összeszerelhető Pico-alapú oszcilloszkópnak a használatával.