La tecnologia non si ferma e stare al passo con loro non è sempre facile. Ci sono nuove voci che vorrei capire in modo più dettagliato. Ciò è particolarmente vero per una varietà di designer elettronici, che consentono di assemblare quasi tutti i dispositivi semplici passo dopo passo. Ora includono schede Arduino con i loro cloni e computer a microprocessore cinesi e soluzioni già pronte che vengono già fornite con il software a bordo.
Tuttavia, per lavorare con tutta la gamma di nuovi interessanti prodotti di cui sopra, nonché per riparare apparecchiature digitali, è necessario uno strumento costoso e di alta precisione. Tra tali apparecchiature c'è un oscilloscopio che consente di leggere letture di frequenza ed eseguire la diagnostica. Spesso il suo costo è piuttosto alto e gli sperimentatori alle prime armi non possono permettersi un acquisto così costoso. Qui viene in soccorso una soluzione, apparsa su molti forum di radioamatori quasi subito dopo la comparsa dei tablet sul sistema Android. La sua essenza è realizzare un oscilloscopio da un tablet a un costo minimo, senza aggiungere al tuogadget nessuna modifica o modifica, oltre ad eliminare il rischio di danni.
Cos'è un oscilloscopio
L'oscilloscopio - come dispositivo per misurare e tracciare le fluttuazioni di frequenza in una rete elettrica - è noto dalla metà del secolo scorso. Tutti i laboratori didattici e professionali sono dotati di questi dispositivi, poiché solo con il suo aiuto è possibile rilevare alcuni malfunzionamenti o mettere a punto le apparecchiature. Può visualizzare informazioni sia sullo schermo che su nastro di carta. Le letture consentono di vedere la forma del segnale, calcolarne la frequenza e l'intensità e, di conseguenza, determinare la fonte del suo verificarsi. I moderni oscilloscopi consentono di disegnare grafici di frequenza cromatica tridimensionali. Oggi ci concentreremo su una versione semplice di un oscilloscopio standard a due canali e la implementeremo utilizzando un prefisso per uno smartphone o tablet e il software corrispondente.
Il modo più semplice per creare un oscilloscopio tascabile
Se la frequenza misurata rientra nell'intervallo delle frequenze udibili dall'orecchio umano e il livello del segnale non supera il livello standard del microfono, è possibile assemblare un oscilloscopio da un tablet Android con le proprie mani senza ulteriori moduli. Per fare ciò, è sufficiente smontare qualsiasi auricolare, che deve avere un microfono. Se non ci sono cuffie adatte, dovrai acquistare una presa audio da 3,5 mm con quattro pin. Prima di saldare le sonde, verifica la piedinatura del tuo connettoregadget, perché ne esistono di due tipi. Le sonde devono essere collegate ai pin corrispondenti alla connessione del microfono sul dispositivo.
Successivamente, dovresti scaricare un software dal "mercato" in grado di misurare la frequenza all'ingresso del microfono e tracciare un grafico basato sul segnale ricevuto. Ci sono alcune di queste opzioni. Pertanto, se lo si desidera, ci sarà molto da scegliere. Come accennato in precedenza, non è stata richiesta alcuna modifica del tablet. L'oscilloscopio sarà pronto non appena l'applicazione sarà calibrata.
Pro e contro dello schema di cui sopra
I vantaggi di una tale soluzione sono sicuramente da attribuire alla semplicità e al basso costo di montaggio. Un vecchio auricolare o un nuovo jack non costa nulla e richiede solo pochi minuti.
Ma questo schema ha una serie di svantaggi significativi, vale a dire:
- Piccola gamma di frequenze misurate (a seconda della qualità del percorso audio del gadget, varia da 30 Hz a 15 kHz).
- Mancanza di protezione per il tuo tablet o smartphone (se accidentalmente colleghi le sonde a sezioni del circuito ad alta tensione, puoi, nella migliore delle ipotesi, bruciare il chip responsabile dell'elaborazione del segnale audio sul tuo gadget, e a peggio ancora, disabilita completamente il tuo smartphone o tablet).
- Su dispositivi molto economici, si verifica un errore significativo nella misurazione del segnale, che raggiunge il 10-15%. Per le apparecchiature di messa a punto, tale cifra non è consentita.
Protezione dell'attrezzo, schermatura del segnale e riduzione degli errori
Per ordinareper proteggere parzialmente il tuo dispositivo da possibili guasti, nonché per stabilizzare il segnale ed espandere il range di tensione in ingresso, puoi utilizzare un semplice circuito oscilloscopio per tablet, che è stato utilizzato con successo per assemblare dispositivi per un computer per molto tempo volta. Utilizza componenti economici, inclusi diodi zener KS119A e due resistori da 10 e 100 kOhm. I diodi zener e il primo resistore sono collegati in parallelo e il secondo resistore più potente viene utilizzato all'ingresso del circuito per espandere l'intervallo di tensione massimo possibile. Di conseguenza, una grande quantità di interferenza scompare e la tensione sale a 12 V.
Ovviamente, va tenuto presente che l'oscilloscopio del tablet funziona principalmente con impulsi sonori. Pertanto, vale la pena occuparsi di una schermatura di alta qualità sia del circuito stesso che delle sonde. Se lo si desidera, è possibile trovare istruzioni dettagliate per l'assemblaggio di questo circuito su uno dei forum tematici.
Software
Per lavorare con un tale schema, hai bisogno di un programma in grado di disegnare grafici basati sul segnale audio in ingresso. Trovarlo nel "Mercato" è facile, ci sono molte opzioni. Quasi tutti implicano una calibrazione aggiuntiva, quindi puoi ottenere la massima precisione possibile e creare un oscilloscopio professionale da un tablet. In caso contrario, questi programmi svolgono essenzialmente la stessa attività, quindi la scelta finale dipende dalla funzionalità richiesta e dalla facilità d'uso.
Fatto in casadecoder con modulo Bluetooth
Se è richiesta una gamma di frequenze più ampia, l'opzione sopra non sarà limitata. Qui viene in soccorso una nuova opzione: un gadget separato, che è un set-top box con un convertitore analogico-digitale che fornisce la trasmissione del segnale in forma digitale. In questo caso, il percorso audio di uno smartphone o tablet non è più coinvolto, il che significa che è possibile ottenere una maggiore precisione di misurazione. In effetti, in questa fase sono solo un display portatile e tutte le informazioni vengono raccolte da un dispositivo separato.
Puoi assemblare tu stesso un oscilloscopio da un tablet Android con un modulo wireless. C'è un esempio sulla rete in cui un dispositivo simile è stato implementato nel 2010 utilizzando un convertitore analogico-digitale a due canali creato sulla base del microcontrollore PIC33FJ16GS504 e il modulo Bluetooth LMX9838 fungeva da trasmettitore di segnale. Il dispositivo si è rivelato abbastanza funzionale, ma difficile da montare, quindi per i principianti sarà un compito impossibile realizzarlo. Ma, se lo desideri, trovare un progetto simile sugli stessi forum di radioamatori non è un problema.
Opzioni pronte per decoder con Bluetooth
Gli ingegneri non dormono e, oltre all'artigianato, nei negozi compaiono sempre più set-top box che svolgono la funzione di oscilloscopio e trasmettono un segnale via Bluetooth a uno smartphone o un tablet. Un oscilloscopio collegato a un tablet connesso tramite Bluetooth ha spesso la seguente principaleSpecifiche:
- Limite di frequenza misurata: 1MHz.
- Tensione sonda: fino a 10 V.
- Portata: circa 10 m.
Queste caratteristiche sono abbastanza sufficienti per l'uso domestico, eppure nelle attività professionali a volte ci sono casi in cui questa gamma è gravemente carente ed è semplicemente irrealistico implementarne una più ampia con il lento protocollo Bluetooth. Qual è la via d'uscita in questa situazione?
STB Wi-Fi
Questa opzione di trasmissione dati espande notevolmente le capacità del dispositivo di misurazione. Ora il mercato degli oscilloscopi con questo tipo di scambio di informazioni tra il set-top box e il tablet sta guadagnando slancio grazie alla sua domanda. Tali oscilloscopi sono efficaci quasi quanto gli oscilloscopi professionali, perché trasmettono senza indugio le informazioni misurate al tablet, che le visualizza immediatamente sotto forma di grafico sullo schermo.
La gestione avviene tramite menu semplici e intuitivi che replicano gli elementi di ottimizzazione dei dispositivi di laboratorio convenzionali. Inoltre, tali apparecchiature consentono di registrare o trasmettere in tempo reale tutto ciò che accade sullo schermo, il che può essere uno strumento indispensabile se è necessario chiedere consiglio a un maestro più esperto che si trova altrove.
Le caratteristiche dell'oscilloscopio per la riparazione dei tablet sotto forma di set-top box con connessione Wi-Fi crescono più volte rispetto alle versioni precedenti. Tali oscilloscopi hanno un campo di misura fino a 50 MHz, mentre possono essere modificatitramite vari adattatori. Spesso sono dotati di batterie per l'alimentazione autonoma, in modo da scaricare il più possibile il posto di lavoro dai cavi non necessari.
Versioni fatte in casa di moderni accessori per oscilloscopi
Certo, c'è un'ondata di varie idee sui forum, con l'aiuto del quale gli appassionati stanno cercando di realizzare il loro vecchio sogno: assemblare autonomamente un oscilloscopio da un tablet Android con un canale Wi-Fi. Alcuni modelli hanno successo, altri no. Qui sta a voi decidere se tentare la fortuna anche voi e risparmiare qualche euro montando voi stessi il dispositivo, oppure acquistare una versione già pronta. Se non sei sicuro delle tue capacità, allora è meglio non correre rischi, così in seguito non ti pentirai dei fondi sprecati.
Altrimenti, benvenuto in una delle comunità di radioamatori dove puoi ricevere buoni consigli. Forse più tardi, è secondo il tuo schema che i principianti assembleranno il loro primo oscilloscopio nella loro vita.
Software set-top box
Spesso, insieme agli oscilloscopi acquistati, i set-top box sono dotati di un disco con un programma che puoi installare sul tuo tablet o smartphone. Se nel kit non è presente un disco di questo tipo, studia attentamente le istruzioni per il dispositivo: molto probabilmente contiene i nomi dei programmi compatibili con il set-top box e che si trovano nell'app store.
Inoltre, alcuni di questi dispositivi possono funzionare non solo condispositivi che eseguono il sistema operativo "Android", ma anche con dispositivi "apple" più costosi. In questo caso, il programma sarà sicuramente nell'AppStore, poiché non ci sono altre opzioni di installazione. Dopo aver realizzato un oscilloscopio da un tablet, non dimenticare di controllare l'accuratezza delle letture e, se necessario, calibrare il dispositivo.
Oscilloscopi USB
Se non hai un dispositivo portatile come un tablet, ma hai un laptop o un computer, non preoccuparti. Fanno anche ottimi strumenti di misura. L'opzione più semplice sarebbe quella di collegare le sonde all'ingresso microfono del computer nello stesso modo descritto all'inizio dell'articolo.
Tuttavia, date le sue limitazioni, questa opzione non è per tutti. In questo caso, è possibile utilizzare un oscilloscopio USB, che fornirà le stesse prestazioni di un set-top box con trasmissione del segnale tramite Wi-Fi. Vale la pena notare che tali dispositivi a volte funzionano con alcuni tablet che supportano la tecnologia per il collegamento di dispositivi OTG esterni. Naturalmente, provano anche a creare un oscilloscopio USB da soli e con successo. Almeno, un gran numero di argomenti sui forum sono dedicati a questo mestiere.
