Upgrade DIY Mini DSO naar een echte oscilloscoop met geweldige functies - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

De laatste keer dat ik deelde hoe je een Mini DSO maakt met MCU.

Raadpleeg mijn vorige instructable om te weten hoe u het stap voor stap kunt bouwen:

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

Omdat veel mensen geïnteresseerd zijn in dit project, heb ik wat tijd besteed aan het upgraden ervan. Na het upgraden is de Mini DSO krachtiger.

Specificatie:

• MCU: STC8A8K64S4A12 @27MHz Haal het van AliExpress
• Display: 0,96" OLED met een resolutie van 128x64 Haal het van AliExpress
• Controller: één EC11-encoder Haal het van AliExpress
• Ingang: één kanaal
• Sec/div: 500ms, 200ms, 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 2ms, 1ms, 500us, 200us, 100us 100us alleen beschikbaar in Auto Trigger Mode
• Spanningsbereik: 0-30V
• Bemonsteringswaarde: 250 kHz @ 100us/div

Nieuwe functies:

1. Toon frequentie van golfvorm
2. Pas het triggerniveau aan
3. Automatische, normale en enkele triggermodus
4. Scroll golfvorm langs horizontaal of verticaal
5. Pas de OLED-helderheid aan in de instellingen

Stap 1: Bekijk de video

In deze video laat ik u de wijzigingen, bewerkingen en functies van de nieuwe versie Mini DSO zien.

Stap 2: Bereid uw deel voor

We moeten een indicator toevoegen voor nieuwe functies.

Lijst van materialen:

• LED x 1 Haal het van AliExpress
• Weerstand 5k x 1 Haal het van AliExpress

Stap 3: Schema en Circuit

De veranderingen in het circuit zijn alleen om een LED als indicator toe te voegen.

Ik zal u later het gebruik van de indicator laten zien.

Bescherming van het circuit:De laatste keer heb ik een koffer gemaakt met schuim. Het schuim kan statische elektriciteit produceren. Deze kwestie moet zeker aandacht krijgen. Deze keer gebruik ik tape voor hoge temperaturen om de bescherming te doen.

Stap 4: Download de code

Download onderstaand pakket. Er zijn broncode en gecompileerd hex-bestand.

Ook beschikbaar op GitHub:

Als u de codes niet wilt lezen, brandt u gewoon de hex in de MCU.

Gebruik een USB naar TTL-downloader en STC-ISP-software om de code naar MCU te downloaden.

Sluit TXD, RXD en GND aan.

Download hier de STC-ISP-software:

Als de interface van STC-ISP Chinees is, kunt u op het pictogram linksboven klikken om de taal te wijzigen in Engels.

Raadpleeg mijn vorige video voor de gedetailleerde configuratie van STC-ISP.

De codes zijn geschreven in C. Gebruik Keil-software om het te bewerken en te compileren.

Stap 5: Introductie van interface

Parameters in hoofdinterface:

Seconden per divisie:

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

100us alleen beschikbaar in Auto Trigger Mode

Spanningsbereik:

Spanning is 0-30V.

Aanzet niveau:

Spanningsniveau triggeren.

Triggerhelling:

Trigger op stijgende of dalende rand.

Trigger-modus:

Automatische modus, normale modus, enkele modus.

Status in hoofdinterface:

'Run': Sampling Running.

'Stop': Sampling gestopt.

'Fail': het triggerniveau buiten de golfvorm in de automatische triggermodus.

'Auto': Auto Spanningsbereik.

Parameters in de instellingeninterface:

PMode (plotmodus): Toon golfvorm in vector of punten.

LSB: Bemonsteringscoëfficiënt. Kalibreer de bemonsteringsspanning door LSB aan te passen.

100 keer spanningsdelingscoëfficiënt. bijv. de weerstand voor spanningsdeling is 10k en 2k, bereken de spanningsdelingscoëfficiënt (10+2)/2=6. Verkrijg de LSB = 6 x 100 = 600.

BRT (Helderheid): Pas de OLED-helderheid aan.

Stap 6: Introductie van operaties

Alle handelingen worden uitgevoerd door de EC11 Encoder. De invoer omvat enkele klik, dubbelklik, lang indrukken, draaien en draaien terwijl u drukt. Het lijkt een beetje ingewikkeld, maak je geen zorgen, er zijn details hieronder. De bronnen van deze encoder zijn bijna uitgeput. Als er nieuwe functies zijn, is mogelijk een extra invoercomponent nodig.

Hoofdinterface - Parametermodus:

• Encoder met één klik: bemonstering uitvoeren/stoppen
• Dubbelklik-encoder: Ga naar de modus Golf scrollen
• Lang indrukken Encoder: Ga naar de instellingeninterface
• Rotate Encoder: Pas parameters aan
• Encoder draaien terwijl u drukt: schakelen tussen opties
• Schakel tussen automatisch en handmatig bereik: draai de encoder continu met de klok mee om het automatische bereik in te voeren. Draai de encoder tegen de klok in om het handmatige bereik in te voeren.

Hoofdinterface - Wave Scroll-modus:

• Encoder met één klik: bemonstering uitvoeren/stoppen
• Dubbelklik-encoder: voer de parametermodus in
• Lang indrukken Encoder: Ga naar de instellingeninterface
• Rotate Encoder: Golfvorm horizontaal scrollen (alleen beschikbaar wanneer het samplen gestopt is)
• Encoder draaien terwijl u op drukt: Golfvorm verticaal scrollen (alleen beschikbaar wanneer het samplen gestopt is)

Instellingeninterface:

• Single Click Encoder: Nvt
• Dubbelklik-encoder: Nvt
• Encoder lang indrukken: terug naar hoofdinterface
• Rotate Encoder: Pas parameters aan
• Encoder draaien terwijl u drukt: schakelen tussen opties

Stap 7: Introductie van functies

Aanzet niveau:

Voor een herhalend signaal kan het triggerniveau het stabiel op het display maken. Voor een enkelvoudig signaal kan het triggerniveau het vastleggen.

Triggerhelling:

Triggerhelling bepaalt of het triggerpunt zich op de stijgende of dalende flank van een signaal bevindt.

Trigger-modus:

• Automatische modus: continu vegen. Klik één keer op de encoder om de bemonstering te stoppen of uit te voeren. Indien geactiveerd, wordt de golfvorm op het display weergegeven en wordt de triggerpositie in het midden van de kaart geplaatst. Anders zal de golfvorm onregelmatig scrollen en wordt 'Fail' weergegeven op het display.
• Normale modus: wanneer de pre-sampling is voltooid, kunt u een signaal invoeren. Indien geactiveerd, golfvorm weergegeven op het display en wachtend op nieuwe trigger. Als er geen nieuwe trigger is, blijft de golfvorm behouden.
• Single Mode: Wanneer de pre-sampling voltooid is, kunt u een signaal invoeren. Indien geactiveerd, wordt de golfvorm op het display weergegeven en wordt de bemonstering gestopt. De gebruiker moet één keer op Encoder klikken om de volgende bemonstering te starten.

Zorg ervoor dat voor de normale modus en de enkele modus het triggerniveau correct is ingesteld, anders wordt er geen golfvorm op het display weergegeven.

Indicator:

Over het algemeen betekent de indicator aan dat de bemonstering loopt. Het belangrijkste gebruik is in Single en Normal Trigger Mode, voordat je in de triggerfase komt, is pre-sampling vereist. De indicator gaat niet aan tijdens de pre-sampling-fase. We mogen geen signaal invoeren totdat de indicator gaat branden. Hoe langer de geselecteerde tijdschaal, hoe langer de wachttijd van voorbemonstering.

Instellingen opslaan:

Bij het afsluiten van de instellingeninterface worden alle parameters in de instellingen en de hoofdinterface opgeslagen in EEPROM.

Stap 8: Test het

Proef 1:

Leg de golfvorm vast tijdens het inschakelen van een schakelende voeding.

De golfvorm op Mini DSO is hetzelfde als die op DS1052E. Kleine verandering in de golfvorm wordt duidelijk vastgelegd. De precisie van de spanning is behoorlijk.

Proef 2:

Leg de golfvorm vast in een circuit dat inductantie en verzadigingsstroom meet.

Het triggerniveau is slechts 0,1 V en sec/div is 200us. Want zo'n klein signaal kan worden getriggerd, dat is best goed.

Stap 9: Beperking en problemen

1. Hetzelfde als de eerste versie, het kon geen negatieve spanningen meten. De golfvorm stopt bij 0V.

2. Als het PWM-signaal wordt ingevoerd met een snelle bemonstering, zou het bemonsteringsresultaat vaak naar het maximum springen. Ik heb STC engineer gevraagd naar dit probleem, maar kreeg geen duidelijke uitleg. Dit springprobleem had ook te maken met de kwaliteit van elke MCU. Een stuk in mijn hand is heel serieus, en andere stukken zijn beter. Maar ze hebben allemaal het probleem met het springen van monsters.

Stap 10: Verder plan

Aangezien er een probleem is met het samplen van springen in STC8A8K, en het is niet zo populair dat het moeilijk te vinden is. Ik besluit dit project over te zetten naar STM32. Ondertussen zal ik proberen een eenvoudige manier te vinden om negatieve spanning te meten.

Als u advies of vereisten heeft over dit project, laat het me dan alstublieft weten.

Hoop dat je het leuk vindt.

Neem gerust een kijkje op mijn YouTube-kanaal: