Oscyloskop z obwodu smartfona z systemem Android. Oscyloskop DIY z tabletu

Żadnemu radioamatorowi trudno wyobrazić sobie swoje laboratorium bez tak ważnego przyrządu pomiarowego, jak oscyloskop. I rzeczywiście, bez specjalnego narzędzia, które pozwala analizować i mierzyć sygnały działające w obwodzie, naprawa większości nowoczesnych urządzeń elektronicznych jest niemożliwa.

Z drugiej strony koszt tych urządzeń często przekracza możliwości budżetowe przeciętnego konsumenta, co zmusza go do poszukiwania alternatywnych opcji lub wykonania oscyloskopu własnymi rękami.

Opcje rozwiązania problemu

Możesz uniknąć zakupu drogich produktów elektronicznych w następujących przypadkach:

  • Używanie do tych celów wbudowanej karty dźwiękowej (SC) w komputerze stacjonarnym lub laptopie;
  • Wykonanie oscyloskopu USB własnymi rękami;
  • Udoskonalenie zwykłego tabletu.

Każda z powyższych opcji, które pozwalają na wykonanie oscyloskopu własnymi rękami, nie zawsze ma zastosowanie. Aby w pełni współpracować z samodzielnie składanymi osprzętem i modułami, muszą zostać spełnione następujące warunki:

  • Dopuszczalność pewnych ograniczeń mierzonych sygnałów (np. ze względu na ich częstotliwość);
  • Doświadczenie w obsłudze złożonych układów elektronicznych;
  • Możliwość modyfikacji tabletu.

Zatem w szczególności oscyloskop z karty dźwiękowej nie pozwala na pomiar procesów oscylacyjnych o częstotliwościach spoza zakresu roboczego (20 Hz-20 kHz). Aby zrobić dekoder USB do komputera PC, będziesz potrzebować doświadczenia w montażu i konfiguracji skomplikowanych urządzeń elektronicznych (jak przy podłączaniu do zwykłego tabletu).

Notatka! Opcja, w której możliwe jest wykonanie oscyloskopu z laptopa lub tabletu przy użyciu najprostszego podejścia, sprowadza się do pierwszego przypadku, który polega na zastosowaniu wbudowanego wyłącznika automatycznego.

Przyjrzyjmy się, jak każda z powyższych metod jest realizowana w praktyce.

Korzystanie z PO

Aby wdrożyć tę metodę uzyskiwania obrazu, konieczne będzie wykonanie niewielkiego załącznika, składającego się tylko z kilku dostępnych dla każdego elementów elektronicznych. Jego schemat można zobaczyć na obrazku poniżej.

Głównym celem takiego toru elektronicznego jest zapewnienie bezpiecznego wprowadzenia badanego sygnału zewnętrznego na wejście wbudowanej karty dźwiękowej, która posiada „własny” przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC). Zastosowane w nim diody półprzewodnikowe gwarantują ograniczenie amplitudy sygnału do poziomu nie większego niż 2 V, a dzielnik wykonany z rezystorów połączonych szeregowo pozwala na podanie na wejście napięć o dużych wartościach amplitudy.

Przewód z wtyczką 3,5 mm na współpracującym końcu przylutowuje się do płytki z rezystorami i diodami od strony wyjściowej, którą wkłada się do gniazda wyłącznika zwanego „wejściem liniowym”. Badany sygnał doprowadzany jest do zacisków wejściowych.

Ważny! Długość przewodu łączącego powinna być jak najkrótsza, aby zapewnić minimalne zniekształcenia sygnału przy bardzo niskich zmierzonych poziomach. Jako takie złącze zaleca się stosować przewód dwużyłowy w oplocie miedzianym (ekran).

Chociaż częstotliwości przepuszczane przez taki ogranicznik mieszczą się w zakresie niskich częstotliwości, to zabezpieczenie pomaga poprawić jakość transmisji.

Program do uzyskiwania oscylogramów

Oprócz wyposażenia technicznego, przed rozpoczęciem pomiarów należy przygotować odpowiednie oprogramowanie. Oznacza to, że musisz zainstalować na swoim komputerze jedno z narzędzi zaprojektowanych specjalnie do uzyskiwania obrazu oscylogramu.

Dzięki temu w ciągu zaledwie godziny lub trochę więcej można stworzyć warunki do badań i analizy sygnałów elektrycznych za pomocą stacjonarnego komputera PC (laptopa).

Finalizacja tabletu

Korzystanie z wbudowanej mapy

Aby przystosować zwykły tablet do rejestracji oscylogramów, można skorzystać z opisanej wcześniej metody podłączenia do interfejsu audio. W takim przypadku możliwe są pewne trudności, ponieważ tablet nie ma dyskretnego wejścia liniowego dla mikrofonu.

Problem ten można rozwiązać w następujący sposób:

  • Musisz zdjąć z telefonu zestaw słuchawkowy, który powinien mieć wbudowany mikrofon;
  • Następnie należy wyjaśnić okablowanie (pinout) zacisków wejściowych tabletu używanego do połączenia i porównać je z odpowiednimi stykami we wtyczce zestawu słuchawkowego;
  • Jeśli pasują, można bezpiecznie podłączyć źródło sygnału zamiast mikrofonu, wykorzystując omówioną wcześniej końcówkę na diodach i rezystorach;
  • Na koniec pozostaje już tylko zainstalować na tablecie specjalny program, który potrafi przeanalizować sygnał na wejściu mikrofonowym i wyświetlić jego wykres na ekranie.

Zaletami tej metody podłączenia do komputera jest łatwość wdrożenia i niski koszt. Do jego wad można zaliczyć mały zakres mierzonych częstotliwości, a także brak 100% gwarancji bezpieczeństwa dla tabletu.

Te niedociągnięcia można przezwyciężyć stosując specjalne elektroniczne dekodery połączone za pomocą modułu Bluetooth lub poprzez kanał Wi-Fi.

Domowa przystawka do modułu Bluetooth

Połączenie przez Bluetooth odbywa się za pomocą osobnego gadżetu, jakim jest dekoder z wbudowanym mikrokontrolerem ADC. Wykorzystując niezależny kanał przetwarzania informacji, istnieje możliwość rozszerzenia szerokości pasma transmitowanych częstotliwości do 1 MHz; w tym przypadku wartość sygnału wejściowego może osiągnąć 10 woltów.

Dodatkowe informacje. Zasięg działania takiego samodzielnie wykonanego załącznika może sięgać 10 metrów.

Jednak nie każdy jest w stanie złożyć taki konwerter w domu, co znacznie ogranicza krąg użytkowników. Dla każdego, kto nie jest gotowy na samodzielne wykonanie dekodera, istnieje możliwość zakupu gotowego produktu, który od 2010 roku jest dostępny w bezpłatnej sprzedaży.

Powyższe cechy mogą pasować do mechanika domowego, który naprawia niezbyt skomplikowany sprzęt niskiej częstotliwości. W przypadku bardziej pracochłonnych operacji naprawczych mogą być wymagane profesjonalne konwertery o szerokości pasma do 100 MHz. Możliwości te może zapewnić kanał Wi-Fi, ponieważ prędkość protokołu wymiany danych w tym przypadku jest nieporównywalnie wyższa niż w Bluetooth.

Oscyloskopy set-top z transmisją danych poprzez Wi-Fi

Możliwość transmisji danych cyfrowych przy pomocy tego protokołu znacznie zwiększa przepustowość urządzenia pomiarowego. Dekodery działające na tej zasadzie i sprzedawane bezpłatnie nie są gorsze pod względem właściwości od niektórych przykładów klasycznych oscyloskopów. Jednak ich koszt również jest daleki od akceptowalnego dla użytkowników o średnich dochodach.

Podsumowując, zauważamy, że biorąc pod uwagę powyższe ograniczenia, opcja połączenia Wi-Fi jest również odpowiednia tylko dla ograniczonej liczby użytkowników. Tym, którzy zdecydują się porzucić tę metodę, radzimy spróbować złożyć oscyloskop cyfrowy zapewniający te same właściwości, ale podłączając go do wejścia USB.

Ta opcja jest również bardzo trudna w realizacji, dlatego dla tych, którzy nie są do końca pewni swoich możliwości, rozsądniej byłoby kupić gotowy dekoder USB, który jest dostępny na rynku.

Wideo

W ciągu ostatnich 20 lat oscyloskopy zmieniły się tak samo jak telewizory. Od dużych, ciężkich pudełek po kompaktowe, kieszonkowe urządzenia z kolorowymi wyświetlaczami LCD. To prawda, że ​​koszt zawsze był i pozostaje trudny do osiągnięcia dla początkującego radioamatora. Ale sytuacja wkrótce się zmieni, bo teraz główną część funkcji przejmie zwykły smartfon. IkaScope to nowa bezprzewodowa sonda oscyloskopowa, która może przesyłać pomiary bezpośrednio do telefonu komórkowego lub laptopa. IkaScope łączy się poprzez szybkie łącze Wi-Fi i współpracuje z urządzeniami iOS, Android i Windows, w tym OSX.

Bezprzewodowa sonda oscyloskopowa IkaScope wygląda jak mały marker. Wykorzystuje połączenie Wi-Fi do przesyłania sygnałów, które będą wyświetlane na dowolnym podłączonym ekranie (laptopie, smartfonie, tablecie lub komputerze stacjonarnym). W zestawie znajduje się akumulator, który można ładować poprzez dowolny port USB. IkaScope zapewnia izolację galwaniczną 4 kV od zasilania sieciowego.

Dane techniczne

  • Wartość podziału wynosi 10 mV/dz. → 10 V/dz
  • Maksymalne napięcie wejściowe 80 Vpp
  • Szerokość pasma 25 MHz
  • Okres 100 ns/dz → 10 s/dz
  • Impedancja wejściowa 1MΩ
  • Uruchomienie wyzwalacza
  • Częstotliwość próbkowania 200 MSPS
  • Rozdzielczość 8 bitów
  • Buforowanie 4 tys. punktów (4 x 1 tys. pkt)

Tym samym można stwierdzić nadejście nowej ery przyrządów pomiarowych – czyli małych, samozasilających się czujników bezprzewodowych, w obrębie których przeprowadzane jest całe przetwarzanie mierzonego sygnału, z dalszą transmisją danych do dowolnego smartfona lub tabletu. Co więcej, monitorowanie napięcia, pojemności, prądu i innych prostych parametrów wkrótce również przeniesie się z multimetrów cyfrowych na rzecz zdalnych sond pomiarowych współpracujących z telefonami.

Technologie nie stoją w miejscu i nie zawsze łatwo za nimi nadążać. Pojawiły się nowe produkty, które chciałbym poznać bardziej szczegółowo. Dotyczy to szczególnie różnorodnych narzędzi, które pozwalają krok po kroku zmontować niemal każde proste urządzenie. Teraz są wśród nich płytki Arduino wraz z ich klonami, chińskie komputery mikroprocesorowe oraz gotowe rozwiązania dostarczane z oprogramowaniem na pokładzie.

Jednak do pracy z całą gamą interesujących nowości wymienionych powyżej, a także do naprawy sprzętu cyfrowego, potrzebne jest drogie, bardzo precyzyjne narzędzie. Do takiego sprzętu należy oscyloskop, który umożliwia odczyt odczytów częstotliwości i przeprowadzenie diagnostyki. Często jego koszt jest dość wysoki, a początkujących eksperymentatorów nie stać na tak drogi zakup. I tu z pomocą przychodzi rozwiązanie, które pojawiło się na wielu forach krótkofalarstwa niemal natychmiast po pojawieniu się tabletów z systemem Android. Jego istotą jest wykonanie oscyloskopu z tabletu przy minimalnych kosztach, bez dokonywania jakichkolwiek modyfikacji i modyfikacji gadżetu, a także eliminując ryzyko uszkodzenia.

Co to jest oscyloskop

Oscyloskop jako urządzenie do pomiaru i monitorowania wahań częstotliwości w sieci elektrycznej jest znany od połowy ubiegłego wieku. Wszystkie laboratoria edukacyjne i zawodowe są wyposażone w te urządzenia, ponieważ tylko za ich pomocą można wykryć niektóre awarie lub dostroić sprzęt. Może wyświetlać informacje zarówno na ekranie, jak i na taśmie papierowej. Odczyty pozwalają zobaczyć kształt sygnału, obliczyć jego częstotliwość i natężenie, a w efekcie określić źródło jego pojawienia się. Nowoczesne oscyloskopy umożliwiają rysowanie trójwymiarowych wykresów częstotliwości kolorów. Dzisiaj skupimy się na prostej wersji standardowego oscyloskopu dwukanałowego i zaimplementujemy go za pomocą przystawki do smartfona lub tabletu oraz odpowiedniego oprogramowania.

Najprostszy sposób na stworzenie oscyloskopu kieszonkowego

Jeżeli zmierzona częstotliwość mieści się w zakresie częstotliwości słyszalnych dla ludzkiego ucha, a poziom sygnału nie przekracza standardowego poziomu mikrofonu, to oscyloskop z tabletu z Androidem można złożyć własnymi rękami, bez żadnych dodatkowych modułów. Aby to zrobić, wystarczy zdemontować dowolny zestaw słuchawkowy, który musi mieć mikrofon. Jeśli nie masz odpowiedniego zestawu słuchawkowego, będziesz musiał kupić wtyczkę audio 3,5 mm z czterema pinami. Przed lutowaniem sond sprawdź układ pinów złącza swojego gadżetu, ponieważ są dwa typy. Sondy należy podłączyć do pinów odpowiadających złączu mikrofonu w Twoim urządzeniu.

Następnie należy pobrać z Marketu oprogramowanie, które zmierzy częstotliwość na wejściu mikrofonowym i wykreśli wykres na podstawie odebranego sygnału. Takich opcji jest całkiem sporo. Dlatego w razie potrzeby będzie z czego wybierać. Jak wspomniano wcześniej, tabletu nie trzeba było przeprojektowywać. Oscyloskop będzie gotowy od razu po skalibrowaniu aplikacji.

Plusy i minusy powyższego schematu

Do zalet tego rozwiązania z pewnością należy prostota i niski koszt montażu. Stary zestaw słuchawkowy lub jedno nowe złącze nie kosztuje praktycznie nic, a zajmuje to tylko kilka minut.

Ale ten schemat ma wiele istotnych wad, a mianowicie:

  • Mały zakres mierzonych częstotliwości (w zależności od jakości toru audio gadżetu waha się od 30 Hz do 15 kHz).
  • Brak ochrony tabletu lub smartfona (jeśli przypadkowo podłączysz sondy do obszarów obwodu o wysokim napięciu, możesz w najlepszym przypadku spalić mikroukład odpowiedzialny za przetwarzanie sygnału audio w gadżecie, a w najgorszym całkowicie wyłączyć smartfon lub tabletu).
  • Na bardzo tanich urządzeniach występuje znaczny błąd pomiaru sygnału, sięgający 10-15 proc. W przypadku precyzyjnego dostrojenia sprzętu taka liczba jest niedopuszczalna.

Implementacja zabezpieczeń, ekranowania sygnału i redukcji błędów

Aby częściowo zabezpieczyć urządzenie przed ewentualną awarią, a także ustabilizować sygnał i poszerzyć zakres napięć wejściowych, można zastosować prosty obwód oscyloskopowy dla tabletu, który od dawna z powodzeniem stosowany jest do montażu urządzeń dla komputer. Wykorzystuje tanie komponenty, m.in. diody Zenera KS119A i dwa rezystory 10 i 100 kOhm. Diody Zenera i pierwszy rezystor są połączone równolegle, a drugi, mocniejszy rezystor jest używany na wejściu obwodu w celu rozszerzenia maksymalnego możliwego zakresu napięcia. W rezultacie znika duża ilość szumu, a napięcie wzrasta do 12 V.

Oczywiście należy wziąć pod uwagę, że oscyloskop z tabletu działa przede wszystkim z impulsami dźwiękowymi. Dlatego warto zadbać o wysokiej jakości ekranowanie zarówno samego obwodu, jak i sond. W razie potrzeby szczegółowe instrukcje dotyczące montażu tego obwodu można znaleźć na jednym z forów tematycznych.

Oprogramowanie

Do pracy z takim obwodem potrzebny jest program, który potrafi rysować wykresy na podstawie przychodzącego sygnału audio. Znalezienie go na rynku nie jest trudne, istnieje wiele opcji. Prawie wszystkie wymagają dodatkowej kalibracji, dzięki czemu można osiągnąć najwyższą możliwą dokładność i wykonać profesjonalny oscyloskop z tabletu. W przeciwnym razie programy te wykonują zasadniczo to samo zadanie, dlatego ostateczny wybór zależy od wymaganej funkcjonalności i łatwości obsługi.

Domowy dekoder z modułem Bluetooth

Jeśli wymagany jest szerszy zakres częstotliwości, powyższa opcja nie będzie działać. Tutaj na ratunek przychodzi nowa opcja – osobny gadżet, czyli dekoder z przetwornikiem analogowo-cyfrowym zapewniający transmisję sygnału w postaci cyfrowej. W takim przypadku nie jest już wykorzystywany tor audio smartfona lub tabletu, co oznacza, że ​​można uzyskać większą dokładność pomiaru. Tak naprawdę na tym etapie są one jedynie przenośnym wyświetlaczem, a wszelkie informacje zbierane są przez osobne urządzenie.

Oscyloskop z tabletu Android z modułem bezprzewodowym możesz samodzielnie złożyć. W sieci jest przykład, gdzie podobne urządzenie jeszcze w 2010 roku zostało zrealizowane z wykorzystaniem dwukanałowego przetwornika analogowo-cyfrowego opartego na mikrokontrolerze PIC33FJ16GS504, a rolę nadajnika sygnału pełnił moduł Bluetooth LMX9838. Urządzenie okazało się dość funkcjonalne, ale trudne w montażu, więc dla początkujących jego wykonanie będzie zadaniem niemożliwym. Ale w razie potrzeby znalezienie podobnego projektu na tych samych forach amatorskich nie stanowi problemu.

Gotowe dekodery z Bluetooth

Inżynierowie nie śpią, a oprócz rękodzieła w sklepach pojawia się coraz więcej dekoderów, które pełnią funkcję oscyloskopu i przesyłają sygnał kanałem Bluetooth do smartfona lub tabletu. Oscyloskop podłączony do tabletu, połączony przez Bluetooth, często ma następujące główne cechy:

  • Zmierzony limit częstotliwości: 1 MHz.
  • Napięcie sondy: do 10 V.
  • Zasięg: około 10 m.

Te cechy są w zupełności wystarczające do codziennego użytku, a jednak w działalności zawodowej czasami zdarzają się przypadki, gdy tego zasięgu bardzo brakuje, a wdrożenie większego z wolnym protokołem Bluetooth jest po prostu nierealne. Jakie może być wyjście z tej sytuacji?

Oscyloskopy set-top z transmisją danych poprzez Wi-Fi

Ta opcja przesyłania danych znacznie rozszerza możliwości urządzenia pomiarowego. Obecnie rynek oscyloskopów z tego typu wymianą informacji pomiędzy dekoderem a tabletem nabiera tempa ze względu na zapotrzebowanie. Takie oscyloskopy praktycznie nie ustępują profesjonalnym, ponieważ bez opóźnienia przesyłają zmierzone informacje do tabletu, który natychmiast wyświetla je w postaci wykresu na ekranie.

Sterowanie odbywa się poprzez proste, intuicyjne menu, które kopiują ustawienia konwencjonalnych urządzeń laboratoryjnych. Dodatkowo taki sprzęt pozwala na nagrywanie lub transmisję w czasie rzeczywistym wszystkiego, co dzieje się na ekranie, co może okazać się niezastąpioną pomocą w przypadku konieczności zasięgnięcia porady bardziej doświadczonego technika znajdującego się w innej lokalizacji.

Charakterystyka oscyloskopu dla dekodera z połączeniem Wi-Fi zwiększa się kilkakrotnie w porównaniu do poprzednich wersji. Oscyloskopy takie mają zakres pomiarowy do 50 MHz i można je modyfikować za pomocą różnych adapterów. Często mają zainstalowane akumulatory do autonomicznego zasilania, aby zminimalizować obciążenie miejsca pracy niepotrzebnymi przewodami.

Domowe wersje nowoczesnych przystawek oscyloskopowych

Oczywiście na forach pojawia się fala różnych pomysłów, za pomocą których entuzjaści próbują spełnić swoje wieloletnie marzenie - samodzielnie złożyć oscyloskop z tabletu z Androidem i kanałem Wi-Fi. Niektóre modele odnoszą sukcesy, inne nie. Teraz od Ciebie zależy, czy spróbujesz szczęścia i zaoszczędzisz kilka dolarów samodzielnie składając urządzenie, czy też kupisz gotową wersję. Jeśli nie jesteś pewien swoich umiejętności, lepiej nie podejmować ryzyka, aby później nie żałować zmarnowanych środków.

W przeciwnym razie witaj w jednej ze społeczności radioamatorów, gdzie mogą udzielić Ci praktycznych porad. Być może później, zgodnie z twoim schematem, początkujący zmontują swój pierwszy oscyloskop.

Oprogramowanie dekodera

Często wraz z zakupionymi oscyloskopami typu set-top dołączona jest płyta z programem, który można zainstalować na tablecie lub smartfonie. Jeśli taki dysk nie znajduje się w pakiecie, dokładnie przestudiuj instrukcję urządzenia - najprawdopodobniej zawiera ona nazwy programów kompatybilnych z dekoderem i znajduje się w sklepie z aplikacjami.

Ponadto niektóre z tych urządzeń mogą współpracować nie tylko z urządzeniami z systemem operacyjnym Android, ale także z droższymi urządzeniami Apple. W takim przypadku program na pewno będzie w AppStore, ponieważ nie ma innej opcji instalacji. Po wykonaniu oscyloskopu z tabletu nie zapomnij sprawdzić dokładności odczytów i, jeśli to konieczne, skalibrować urządzenie.

Oscyloskopy USB

Jeśli nie masz urządzenia przenośnego, takiego jak tablet, ale masz laptopa lub komputer, nie martw się. Można z nich też zrobić cudowną.Najprostszą opcją byłoby podłączenie sond do wejścia mikrofonowego komputera na tej samej zasadzie co opisano na początku artykułu.

Jednak ze względu na swoje ograniczenia opcja ta może nie być odpowiednia dla wszystkich. W takim przypadku można zastosować oscyloskop USB, który zapewni takie same parametry jak dekoder z transmisją sygnału przez Wi-Fi. Warto zaznaczyć, że takie urządzenia czasami współpracują z niektórymi tabletami obsługującymi technologię OTG do podłączania urządzeń zewnętrznych. Oczywiście próbują też samodzielnie wykonać oscyloskop USB i całkiem skutecznie. Przynajmniej duża liczba tematów na forach poświęcona jest temu rzemiosłu.

Opracowując swój pierwszy wirtualny instrument, stworzyła nowy rynek i pomogła wielu programistom ocenić możliwości wykorzystania komputera osobistego jako platformy testowej i pomiarowej. Dostępność komputera PC dla każdego programisty stała się wówczas czynnikiem wpływającym na rynek, dzięki czemu komputer stacjonarny lub laptop stał się podstawą platformy oprzyrządowania wyposażonej w tani sprzęt i oprogramowanie do gromadzenia danych. Obecnie, oprócz firmy National Instruments, która odniosła sukces w tej dziedzinie, na rynku istnieje wiele innych małych firm oferujących urządzenia do akwizycji danych USB zwane oscyloskopami USB/PC.

Ale dzisiaj większość twórców elektroniki ma smartfony i powszechne byłoby używanie przez nich smartfona, jeśli nie jako platformy testowej, to przynajmniej do wyświetlania uzyskanych danych. Otwiera to nowy kierunek w rozwoju urządzeń wirtualnych.

Sprzęt do gromadzenia danych w połączeniu z platformą obliczeniową może być bardzo kompaktowy, mniejszy niż karta kredytowa.

Koncepcja ta dała początek dwóm ciekawym instrumentom wirtualnym dostępnym obecnie na rynku. Mowa o SmartScope od LabNation i Red Pitaya. Obydwa projekty mają charakter open source i zostały opracowane w oparciu o układy FPGA firmy Xilinx. Częstotliwość i amplitudę sygnału wyświetlanego na telefonie komórkowym można zmieniać za pomocą konwencjonalnego interfejsu dotykowego, eliminując potrzebę stosowania pokręteł.

LabNation SmartScope

SmartScope kosztuje około 200 dolarów. W zależności od dodatkowych zewnętrznych urządzeń peryferyjnych znajdujących się w zestawie cena może się nieznacznie różnić, zarówno w dół, jak i w górę.

SmartScope można zasilać poprzez kabel USB podłączony do smartfona lub poprzez zewnętrzne źródło zasilania USB. SmartScope może pełnić funkcje nie tylko oscyloskopu, ale także analizatora stanów logicznych i generatora sygnału.

SmartScope obsługuje różne systemy operacyjne, w tym Linux, iOS, Android i Windows. Jednak połączenie się z którymkolwiek z nich może powodować trudności. SmartScope można rozpoznać, jeśli zainstalujesz łatkę jailbreak na swoim urządzeniu iOS (iPhone i iPad). A w przypadku Androida warto sprawdzić, czy Twój telefon obsługuje USB OTG. Ale w przypadku większości najnowszych telefonów z Androidem nie powinno to stanowić problemu. Mimo to zdecydowanie zalecamy sprawdzenie szczegółów na stronie internetowej.

Czerwona Pitaja

Czerwona Pitaya jest droższa, ale nie narazi Cię na niedogodności, które możesz napotkać na początku korzystania ze SmartScope. Chociaż Red Pitaya jest pod wieloma względami podobny do SmartScope, oferuje aplikacje na smartfony, które można pobrać z chmury do określonych zastosowań. Można także tworzyć własne aplikacje. Red Pitaya opiera się na układzie FPGA Xilinx Zynq, natomiast SmartScope wykorzystuje Spartan firmy Xilinx. Zastosowanie nowoczesnych układów FPGA maksymalnie upraszcza rekonfigurację obu urządzeń. Programiści FPGA mogą wykorzystać swoje umiejętności w celu poprawy wydajności tych urządzeń.

Red Pitaya działa jako serwer WWW, do którego można uzyskać dostęp z dowolnego komputera lub smartfona podłączonego do Internetu, po wpisaniu adresu IP w przeglądarce internetowej. Red Pitaya można podłączyć do sieci za pomocą kabla sieciowego lub poprzez Wi-Fi. Do zasilania urządzenia, a także podłączenia go do innej konsoli służy port microUSB. System jest dostarczany z preinstalowanym systemem operacyjnym Linux, zasilaczem, złączami BNC i sondami. Dzięki własnej konfiguracji DHCP konfiguracja Red Pitaya jest prosta. Istnieje również możliwość ustawienia ręcznego. Na karcie SD dołączonej do urządzenia znajduje się całe niezbędne oprogramowanie, jednak pobranie z własnej karty nie sprawi żadnych trudności.

Lista aktualnie dostępnych aplikacji obejmuje oscyloskop, generator sygnału, analizator widma, miernik LCR i inne. Można je pobrać tak samo łatwo, jak każdą aplikację na smartfony; W tym celu należy odwiedzić stronę internetową.

Możliwy jest także import danych z MATLAB-a lub odwrotnie eksport do MATLAB-a.

Radioamatorzy lub studenci, którzy chcą stworzyć laboratorium na własnym biurku i nie potrzebują pasma powyżej 50 MHz, nie powinni kupować drogich oscyloskopów.

Red Pitaya jest o 200 dolarów droższa od Smartscope, czyli około 370-470 dolarów.

Długie wprowadzenie.

Nigdy nie byłem zagorzałym fanem smartfonów. Prawdopodobnie głównym powodem obojętności na te urządzenia jest ich rozmiar i brak możliwości pracy w sieci 3G (moja firma ma własną komunikację korporacyjną z bardzo korzystnymi stawkami za rozmowy, ale nie za Internet). Dodatkowo ze względu na charakter mojej pracy telefon muszę mieć cały czas przy sobie i to w dość brudnych warunkach, z dużym prawdopodobieństwem, że go gdzieś upuszczę lub uderzę. Niewygodne jest dla mnie noszenie telefonu w różnych plastikowych torebkach, silikonach i etui, ponieważ jestem przyzwyczajony do noszenia telefonu w kieszeni. Z tego powodu mój stary Sony Ericsson K750 jest ze mną już kilka lat i nie było powodu go wymieniać.

Ale potem wysyłają mnie w podróż służbową, a potem natychmiast idę do sanatorium, aby odpocząć. W obu miejscach możliwości dostępu do komputera były dość wątpliwe, ale w obu hotelach obiecano bezpłatne WiFi. Jako że nie mogę na tak długo rozstać się z zasobami internetowymi, a w ogóle nie chciałem nosić ze sobą laptopa, zdecydowałem się zabrać ze sobą telefon Google. I dlatego mojej żonie wśród okrzyków niezadowolonych :) odebrano Galaxy Gio, a ja w zamian dostałem mojego starego Sony Ericssona.

Szczerze mówiąc, Galaxy Gio podobał mi się już wcześniej ze względu na odpowiednie wymiary i niską cenę. I to ja zainicjowałem wymianę starego, martwego, składanego telefonu mojej żony na Galaxy Gio.

Przed wyjazdem służbowym moja znajomość z Galaxy Gio była raczej powierzchowna - założenie WiFi, konto, jakieś inne drobnostki... po sanatorium, bazując na pewnym doświadczeniu z telefonem, doszedłem do następujących wniosków:
— telefon ma wygodne wymiary (dzięki temu, że jest cieńszy od mojego Sonyeriksona) i nawet mniej przeszkadza w kieszeni;
- synchronizacja kontaktów z kontem Google to dobra rzecz (męczyło mnie przenoszenie kontaktów przez Bluetooth ze starego telefonu na nowy), utrata telefonu nie będzie już tak katastrofalna, bo kontakty (najcenniejsza rzecz w telefonie) są przechowywane na koncie Google;
— praca w sieci (w Operze) w zasadzie jest znośna, ale funkcjonalność jest dość ograniczona, co stwarza problemy, jeśli np. trzeba zrobić coś więcej niż tylko odpowiedzieć na maila lub napisać na forum;
— wpisywanie tekstu na panelu dotykowym jest niezaprzeczalnie wygodniejsze niż na zwykłym telefonie, ale nic nie zastąpi zwykłej klawiatury i myszy;
- Obżarstwo telefonu jest bardzo denerwujące! Wymagane są codzienne ćwiczenia. A że musiałem wozić się pociągami i odbywać długie podróże, nabrałem silnego instynktu oszczędzania baterii (dobrze, że jest osobny odtwarzacz, bo inaczej nie będę mógł grać w gry ani słuchać muzyki w drodze, bo w na końcu podróży łatwo można pozostać bez komunikacji). Nosisz też stale ze sobą ładowarkę i na każdej stacji szukasz gniazdka, do którego możesz się podłączyć (przed smartfonem McDonald's postrzegałem jedynie jako miejsce, w którym można zjeść przekąskę w nieznanym mieście - teraz mają inną funkcję :)) .

Ogólnie rzecz biorąc, ostatecznie pomimo pewnych niedociągnięć zdecydowałem się zachować Galaxy Gio do stałego użytku (żona kupiła sobie taki sam, tylko w kolorze białym :))


Bliżej celu.

Dlaczego taki długi wstęp? Ale bez skutku! To ja w końcu dotarłem do komputera i zacząłem pisać tekst :). I w tym artykule chciałem porozmawiać o aplikacjach na Androida, które mogą być przydatne w rozwoju urządzeń elektronicznych.

Od razu trzeba powiedzieć, że ze względu na specyfikę Google Phone (w końcu to telefon) nie można liczyć na nic poważnego, ale co tam, nas to cieszy.

Po wędrówce po sklepie Google Play dokonałem małego wyboru, który moim zdaniem może Ci się przydać. Wybór nie wydaje się być kompletny, a jeśli znasz jakieś ciekawe aplikacje, napisz do mnie, a ja je dodam.


1 ZACZNIJMY OD APLIKACJI NIEZBĘDNEJ.



W opisie Marketu czytamy: „ElectroDroid to potężny zestaw narzędzi i punkt odniesienia dla programistów elektroniki”. Można dyskutować o „potężnym zestawie narzędzi”, ale fakt, że aplikacja jest najlepsza w swojej dziedzinie, jest pewny. ElectroDroid jest łatwy w użyciu, został przetłumaczony na język rosyjski (większość), zawiera wiele informacji referencyjnych z różnych dziedzin, istnieją obliczenia dla podstawowych obwodów (LM317, NE555, wzmacniacz operacyjny...), wygodne kalkulatory do kolorowego oznaczania rezystorów, kondensatorów, dławików, wyprowadzeń dużej liczby złączy i wielu innych ciekawych rzeczy. Informacje pomocy są wygodne w użyciu, ponieważ obrazy i tekst są automatycznie formatowane po obróceniu i skalowaniu, aby ułatwić czytanie.

Aby dać Państwu wyobrażenie o formie prezentacji materiałów referencyjnych, poniżej znajduje się pasek informacyjny na złączu USB:

W Market dostępne są zarówno płatne, jak i bezpłatne wersje aplikacji. Wielki szacunek dla autora za to, że darmowa wersja jest prawie w pełni funkcjonalna (z wyjątkiem braku poszczególnych sekcji i obecności reklam).


2 GRUPA SYMULATORÓW OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH.




Symulator obwodu elektrycznego Droid Tesla, opisany w Marketie, oparty na silniku SPICE (co to ma znaczyć?). Poza tym w opisie przechwala się, że symulator wykorzystuje prawa Kirchhoffa (KCL) dla obwodów rezystancyjnych (chciałbym zobaczyć symulator, który tych praw nie wykorzystuje! Dodatkową zaletą byłoby wykorzystanie prawa Ohma :)). W przypadku obwodów nieliniowych stosuje się algorytm Newtona-Raphsona… itd. i tak dalej. Generalnie opis jest obficie usiany terminami matematycznymi - krótko mówiąc, powinno działać bez problemu (zgodnie z opisem w Market). Nie mogę powiedzieć, jak wiarygodnie obliczono obwody, ale z przykładów jasno wynika, że ​​obwody są dość złożone. Aplikacja posiada wiele ustawień, możliwość tworzenia projektów online, zmiany schematów kolorystycznych. Główną wadą jest to, że darmowa wersja jest całkowicie bezużyteczna, ponieważ brakuje większości komponentów (nie można nawet spojrzeć na przykłady).




Kolejnym symulatorem jest EveryCircuit. Podobnie jak poprzedni, może pochwalić się różnymi metodami obliczania różnych obwodów, ale główną różnicą i zaletą tego symulatora jest jego wizualizacja. W dosłownym tego słowa znaczeniu można zobaczyć, jak prąd przepływa przez przewody, diody LED świecą z różną jasnością (nawet jeśli zostanie przekroczony dopuszczalny dla nich prąd, rysowany jest efekt ich przepalenia), rysowane są wykresy itp. Podczas pracy możesz zmieniać parametry elementów za pomocą interaktywnego kontrolera.

Aplikacja aż prosi się o umieszczenie jej na tablecie nauczyciela! Dzięki takiej aplikacji w łatwy i przejrzysty sposób możesz pokazać leniwym uczniom, jak działają poszczególne elementy obwodu elektrycznego. Kolejną zaletą jest to, że autorzy w wersji darmowej poszli ścieżką ograniczania pola dla obwodu, a nie liczby elementów.

3 GRUPA OSCYLOSKOPÓW I ANALIZATORÓW WIDMA.

Ze względu na to, że bez użycia jakiegokolwiek sprzętu urządzenie z Androidem może odbierać sygnał jedynie przez mikrofon (lub zestaw słuchawkowy), zakres częstotliwości mieści się w przedziale 20 – 22 000 Hz (i to w najlepszym przypadku). To znacznie ogranicza zakres zastosowania takich analizatorów oscyloskopowych, zamieniając je w zabawki, ale nigdy nie wiadomo, mogą się przydać...




Niezły oscyloskop. Są kursory, wyzwalacz, przesunięcie. Wejście mikrofonowe. Projekt jest otwarty i jeśli możesz dodać coś, czego potrzebujesz, możesz uzyskać źródło na android.serverbox.ch



Ascetyczny, pozbawiony jakichkolwiek ustawień, a według twórców szybki (High Performance natywny kod wykorzystujący OpenGL ES 2.0) analizator widma. Deklarowany zakres to 20 – 22 000 Hz, jednak rozumiemy, że będzie on znacznie węższy. Skala jest logarytmiczna. Z moich testów wynika, że ​​jest całkiem dokładny.



Kolejny analizator widma, ale w porównaniu do poprzedniego, nie tylko wyświetla widmo, ale rysuje je w czasie. Okazuje się całkiem wyraźnie. W wersji bezpłatnej zakres częstotliwości jest ograniczony do 8 kHz, a skala jest liniowa. Wersja płatna usuwa ograniczenia częstotliwości, dodaje schematy kolorów i pozwala wybrać rodzaj skali


4 GRUPA GENERATORÓW.
Znaczenie zbliżone do poprzedniej grupy, ale wydaje mi się, że jest bardziej poszukiwane. Ponownie możemy liczyć jedynie na zakres wyjściowy 20 – 22 000 Hz. Sygnał można przesłać do głośnika lub przez gniazdo audio (i wzmacniacz, jeśli to konieczne). Na razie w tej grupie znajduje się tylko jedna aplikacja, ale jest ona bardzo funkcjonalna.



Całkiem funkcjonalny darmowy generator. Może generować szumy sinusoidalne, kwadratowe, piłowe, „białe” i „różowe”. W przypadku meandera i piły cykl pracy można zmienić. Dodatkowo może wytworzyć sygnał z modulacją amplitudy, częstotliwości i fazy (a sygnałem modulującym może być również fala sinusoidalna, prostokątna lub piłokształtna). Program może również automatycznie zwiększać/zmniejszać częstotliwość w czasie liniowo lub logarytmicznie. Wszystko jest wygodne, proste, a co najważniejsze, nie ma lepkiego uchwytu tłumika, który programiści uwielbiają wklejać w tego typu programach.


5 GRUPA DLA DEWELOPERÓW AVR.


Przewodnik referencyjny po poleceniach asemblera dla AVR. Nie jest to zbyt wygodne w użyciu - nie ma wyszukiwania i podziału na grupy - wszystko jest na jednej liście. Poza tym na moim Gio tekst jest bardzo słaby. Ale nie bądźmy surowi dla dewelopera - próbował u nas za darmo.


Jedna z niewielu przydatnych rzeczy na rynku! Kompletny kalkulator bezpieczników dla AVR. Podobny do http://www.engbedded.com/fusecalc. Zaznaczasz pola i otrzymujesz Fusebytes. Obsługuje 144 kryształy. Generuje linię poleceń dla AVRDUDE. Często używane kontrolery można oznaczyć jako ulubione – łatwiej je znaleźć. Za darmo. Wymagane do instalacji.


Bardzo ciekawa aplikacja. Może wysyłać sygnał UART przez wyjście audio. (Gdybym nadal to wziął, byłoby wspaniale). Możesz ustawić prędkość transmisji i opóźnienie między znakami - nie ma innych ustawień. Ponieważ zawsze staram się podłączyć do swoich urządzeń sterowanie UART, ta aplikacja może zamienić telefon w rodzaj panelu sterowania. Aby wygenerować wymagany poziom sygnału, potrzebny jest kabel konwertujący. Deweloper oferuje następujący schemat:


6 GRUPA DANYCH.
Często zachodzi potrzeba rejestrowania dowolnych parametrów, które rozciągają się na długi okres czasu, przydatne mogą być w tym urządzenia z Androidem, ponieważ są dość kompaktowe i mają na pokładzie cały arsenał czujników. Można na przykład przymocować telefon do obiektu i rejestrując odczyty z czujników położenia, uzyskać trajektorię ruchu obiektu. Możesz także zamienić swój telefon w rejestrator wideo lub rejestrator dźwięku. Zakres zastosowań jest szeroki i taką ilość różnych czujników trudno znaleźć gdziekolwiek indziej w jednym miejscu.


Prosty darmowy program może nagrywać wideo (w razie potrzeby podzielić je na części) lub wykonać zdjęcia z zadanego okresu. Podczas nagrywania możesz przeglądać odczyty czujnika. Pliki zapisywane są na karcie SD w katalogu Dane rejestratora smartfona


Kolejna darmowa aplikacja. Współpracuje z wieloma czujnikami: dźwięku (mikrofon), przyspieszenia, orientacji, pola magnetycznego, światła itp. Dodatkowo i z egzotycznymi: poziom naładowania baterii, WIFI, Bluetooth, GPS, poziom sygnału, komórka rozgłoszeniowa... Program zapisuje dane w formacie CSV, co pozwala później „nakarmić” je dowolnym programem, przeanalizować, narysować wykres lub wykonaj obliczenia. Pliki zapisywane są na karcie SD w katalogu ścieżka czujnika podzielone na foldery z nazwami czujników.


To na razie cała lista. Czekam na ciekawe dodatki od Ciebie.

(Odwiedziono 26 844 razy, 1 odwiedzin dzisiaj)