Technologie nestojí na místě a držet krok s nimi není vždy snadné. Jsou zde nové položky, kterým bych rád porozuměl podrobněji. To platí zejména pro různé elektronické návrháře, což vám umožní sestavit téměř každé jednoduché zařízení krok za krokem. Nyní zahrnují desky Arduino s jejich klony a čínské mikroprocesorové počítače a hotová řešení, která již přicházejí se softwarem na desce.
Abyste však mohli pracovat se všemi výše uvedenými zajímavými novými produkty a také opravovat digitální zařízení, je nutný drahý a vysoce přesný nástroj. Mezi takové vybavení patří osciloskop, který umožňuje číst frekvenční odečty a provádět diagnostiku. Jeho cena je často poměrně vysoká a začínající experimentátoři si nemohou dovolit tak drahý nákup. Zde přichází k záchraně řešení, které se objevilo na mnoha amatérských rádiových fórech téměř okamžitě po objevení tabletů v systému Android. Jeho podstatou je vyrobit osciloskop z tabletu s minimálními náklady, bez přidání k vašemugadget žádné úpravy nebo úpravy, stejně jako eliminace rizika poškození.
Co je to osciloskop
Osciloskop - jako zařízení pro měření a sledování kolísání frekvence v elektrické síti - je znám již od poloviny minulého století. Těmito zařízeními jsou vybaveny všechny výukové a odborné laboratoře, neboť pouze s jejich pomocí je možné odhalit některé poruchy nebo doladit zařízení. Může zobrazovat informace jak na obrazovce, tak na papírové pásce. Odečty umožňují vidět tvar signálu, vypočítat jeho frekvenci a intenzitu a v důsledku toho určit zdroj jeho výskytu. Moderní osciloskopy umožňují kreslit trojrozměrné grafy barevné frekvence. Dnes se zaměříme na jednoduchou verzi standardního dvoukanálového osciloskopu a implementujeme ji pomocí předpony smartphonu nebo tabletu a odpovídajícího softwaru.
Nejjednodušší způsob, jak vytvořit kapesní osciloskop
Pokud je naměřená frekvence v rozsahu frekvencí slyšitelných lidským uchem a úroveň signálu nepřesahuje standardní úroveň mikrofonu, můžete si osciloskop sestavit z tabletu Android vlastníma rukama bez jakýchkoliv dalších moduly. K tomu stačí rozebrat jakýkoli headset, který musí mít mikrofon. Pokud neexistuje vhodná náhlavní souprava, budete si muset koupit 3,5 mm audio konektor se čtyřmi kolíky. Před pájením sond ověřte pinout vašeho konektorugadget, protože existují dva typy. Sondy musí být připojeny ke kolíkům odpovídajícím připojení mikrofonu na vašem zařízení.
Dále byste si měli stáhnout software z „Marketu“, který dokáže měřit frekvenci na mikrofonním vstupu a na základě přijatého signálu nakreslit graf. Takových možností je poměrně dost. Bude-li si tedy přát, bude z čeho vybírat. Jak již bylo zmíněno dříve, nebyla nutná žádná úprava tabletu. Osciloskop bude připraven, jakmile bude aplikace zkalibrována.
Pro a proti výše uvedeného schématu
Výhody takového řešení lze jednoznačně přičíst jednoduchosti a nízké ceně montáže. Stará náhlavní souprava nebo jeden nový konektor nestojí téměř nic a zabere to jen pár minut.
Toto schéma má ale řadu významných nevýhod, konkrétně:
- Malý rozsah měřených frekvencí (v závislosti na kvalitě zvukové cesty gadgetu se pohybuje od 30 Hz do 15 kHz).
- Nedostatečná ochrana pro váš tablet nebo smartphone (pokud náhodou připojíte sondy k částem obvodu s vysokým napětím, můžete v nejlepším případě spálit čip zodpovědný za zpracování zvukového signálu na vašem gadgetu a na v nejhorším případě úplně deaktivujte svůj smartphone nebo tablet).
- Na velmi levných zařízeních je značná chyba v měření signálu, dosahující 10-15 procent. Pro jemné doladění zařízení není taková hodnota povolena.
Implementujte ochranu, stínění signálu a redukci chyb
Na objednávkupro částečnou ochranu vašeho zařízení před případným selháním a také pro stabilizaci signálu a rozšíření rozsahu vstupního napětí můžete použít jednoduchý osciloskopový obvod pro tablet, který se již dlouhou dobu úspěšně používá pro sestavování zařízení pro počítač čas. Využívá levné součástky včetně zenerových diod KS119A a dvou odporů 10 a 100 kOhm. Zenerovy diody a první rezistor jsou zapojeny paralelně a druhý, výkonnější rezistor je použit na vstupu obvodu, aby se rozšířil maximální možný rozsah napětí. V důsledku toho zmizí velké množství rušení a napětí stoupne na 12 V.
Samozřejmě je třeba mít na paměti, že osciloskop z tabletu pracuje především se zvukovými impulsy. Proto se vyplatí postarat se o kvalitní stínění jak samotného obvodu, tak i sond. Pokud si přejete, podrobné pokyny pro sestavení tohoto obvodu lze nalézt na jednom z tematických fór.
Software
Abyste mohli pracovat s takovým schématem, potřebujete program, který umí kreslit grafy na základě příchozího audio signálu. Najít ho na „trhu“je snadné, možností je mnoho. Téměř všechny zahrnují dodatečnou kalibraci, takže můžete dosáhnout nejvyšší možné přesnosti a vyrobit si profesionální osciloskop z tabletu. Jinak tyto programy provádějí v podstatě stejný úkol, takže konečný výběr závisí na požadované funkčnosti a snadném použití.
Domácíset-top box s modulem Bluetooth
Pokud je vyžadován širší frekvenční rozsah, výše uvedená možnost nebude omezena. Zde přichází na pomoc nová možnost - samostatný gadget, kterým je set-top box s analogově-digitálním převodníkem, který zajišťuje přenos signálu v digitální podobě. V tomto případě již není zapojena zvuková cesta smartphonu nebo tabletu, což znamená, že lze dosáhnout vyšší přesnosti měření. Ve skutečnosti jsou v této fázi pouze přenosným displejem a všechny informace shromažďuje samostatné zařízení.
Osciloskop si můžete sami sestavit z tabletu Android s bezdrátovým modulem. V síti je příklad, kdy bylo podobné zařízení implementováno již v roce 2010 pomocí dvoukanálového analogově-digitálního převodníku vytvořeného na bázi mikrokontroléru PIC33FJ16GS504 a jako vysílač signálu sloužil modul LMX9838 Bluetooth. Zařízení se ukázalo být docela funkční, ale obtížné sestavit, takže pro začátečníky bude nemožné jej vyrobit. Ale pokud si přejete, najít podobný projekt na stejných amatérských rádiových fórech není problém.
Připravené možnosti pro set-top boxy s Bluetooth
Inženýři nespí a kromě ručních prací se v obchodech objevuje stále více set-top boxů, které plní funkci osciloskopu a přenášejí signál přes Bluetooth do chytrého telefonu nebo tabletu. Osciloskop připojený k tabletu připojenému přes Bluetooth má často následující hlavníSpecifikace:
- Limit měřené frekvence: 1MHz.
- Napětí sondy: až 10 V.
- Dosah: asi 10 m.
Tyto vlastnosti jsou pro domácí použití zcela dostačující, a přesto se v profesionálních činnostech někdy vyskytnou případy, kdy tento rozsah velmi chybí a implementovat větší s pomalým protokolem Bluetooth je prostě nereálné. Jaké je východisko z této situace?
Wi-Fi STB
Tato možnost přenosu dat výrazně rozšiřuje možnosti měřicího zařízení. Nyní trh s osciloskopy s tímto typem výměny informací mezi set-top boxem a tabletem díky jeho poptávce nabírá na síle. Takové osciloskopy jsou téměř stejně dobré jako profesionální osciloskopy, protože bez zpoždění předávají naměřené informace do tabletu, který je okamžitě zobrazí jako graf na obrazovce.
Správa probíhá pomocí jednoduchých, intuitivních nabídek, které kopírují ladicí prvky běžných laboratorních zařízení. Kromě toho vám takové vybavení umožňuje nahrávat nebo vysílat v reálném čase vše, co se děje na obrazovce, což může být nepostradatelný nástroj, pokud potřebujete požádat o radu zkušenějšího mistra sídlícího jinde.
Vlastnosti osciloskopu pro opravy tabletů ve formě set-top boxu s Wi-Fi připojením oproti předchozím verzím několikanásobně rostou. Takové osciloskopy mají rozsah měření až 50 MHz, přičemž je lze upravovatpřes různé adaptéry. Často jsou vybaveny bateriemi pro autonomní napájení, aby se pracoviště co nejvíce odlehčilo od zbytečných drátů.
Domácí verze příslušenství moderního osciloskopu
Na fórech se samozřejmě množí nejrůznější nápady, s jejichž pomocí se nadšenci snaží splnit si svůj dávný sen – samostatně sestavit osciloskop z tabletu Android s Wi-Fi kanálem. Některé modely jsou úspěšné, jiné ne. Zde zbývá rozhodnout se, zda zkusit štěstí také a ušetřit pár dolarů vlastní montáží zařízení, nebo si pořídit již hotovou verzi. Pokud si nejste jisti svými schopnostmi, pak je lepší neriskovat, abyste později nelitovali vyhozených prostředků.
Jinak vítejte v jedné z radioamatérských komunit, kde můžete získat dobré rady. Možná později si začátečníci sestaví svůj první osciloskop ve svém životě podle vašeho schématu.
Software pro set-top box
Set-top boxy jsou často spolu se zakoupenými osciloskopy dodávány s diskem s programem, který si můžete nainstalovat do svého tabletu nebo chytrého telefonu. Pokud v sadě takový disk není, pečlivě si prostudujte pokyny k zařízení - pravděpodobně obsahuje názvy programů kompatibilních se set-top boxem a umístěných v obchodě s aplikacemi.
Některá z těchto zařízení mohou fungovat nejen szařízení s operačním systémem „Android“, ale i s dražšími „jablečnými“zařízeními. V tomto případě bude program určitě v AppStore, protože neexistuje žádná jiná možnost instalace. Po vyrobení osciloskopu z tabletu nezapomeňte zkontrolovat přesnost naměřených hodnot a v případě potřeby zařízení zkalibrovat.
USB osciloskopy
Pokud nemáte přenosné zařízení, jako je tablet, ale máte notebook nebo počítač, nemějte obavy. Vyrábějí také vynikající měřicí přístroje. Nejjednodušší možností by bylo připojit sondy k mikrofonnímu vstupu počítače stejným způsobem, jak je popsáno na začátku článku.
Vzhledem ke svým omezením však tato možnost není pro každého. V tomto případě lze použít USB osciloskop, který poskytne stejný výkon jako set-top box s přenosem signálu přes Wi-Fi. Stojí za zmínku, že taková zařízení někdy fungují s některými tablety, které podporují technologii pro připojení externích zařízení OTG. Samozřejmě se snaží vyrobit i USB osciloskop svépomocí, a to celkem úspěšně. Přinejmenším velké množství témat na fórech je věnováno tomuto řemeslu.
