Zgradite osciloskop z Raspberry Pi Pico

Če se ukvarjate s projekti elektronike, je samo vprašanje časa, kdaj boste ugotovili, kako uporaben je lahko osciloskop. Vendar so lahko osciloskopi pregrešno dragi za nekoga, ki šele začenja s PWM in digitalno logično analizo.

Dobra novica je, da lahko z mikrokrmilniško ploščo Raspberry Pi Pico in brezplačno programsko opremo Scoppy sestavite svoj poceni osciloskop 200 kHz.

Kaj lahko storite z osciloskopom Pi Pico?

Naprava, ki jo boste naredili, je nizkofrekvenčni osciloskop, ki lahko meri napetosti do 3,3 V. Čeprav to ni veliko, če vaš projekt ne preseže meje zmožnosti Pi Pica, lahko še vedno uporabljate to osciloskop za projekte, ki vključujejo pulzno-širinsko modulacijo (PWM), karakterizacijo senzorjev, digitalno logično analizo in zvok elektronika.

Čeprav je primarno osciloskop, ima ta naprava DIY tudi druge funkcije, kot je logični analizator! To pomeni, da lahko to uporabite tudi kot učno orodje za boljše razumevanje

različne komunikacijske protokole in eksperimentirajte s PWM in nizkoenergetsko elektroniko.

Kaj boste potrebovali

Ker obstaja toliko načinov za izboljšanje tega projekta, vam bomo preprosto pokazali, kako narediti sam osnovni osciloskop. Tu so elementi, ki jih potrebujete:

Po svojih željah lahko tudi zamenjate nekaj predmetov. Namesto premostitvenih žic lahko uporabite krokodilske sponke, če raje spenjate stvari pri sondiranju vezja. Za spajkanje vseh komponent lahko uporabite protoboard, da naredite trajnejši osciloskop. In če imate a Raspberry Pi Pico W, lahko ga uporabite namesto navadnega Pi Pica.

Izdelava tega osciloskopa Raspberry Pi Pico je zelo preprosta in vključuje postopek v štirih korakih.

1. korak: Namestite aplikacijo Scoppy za Android

Najprej boste želeli prenesti in namestiti aplikacijo Scoppy za vaš telefon ali tablico Android. To se uporablja za prikaz GUI osciloskopa.

Prenesi:Scoppy (brezplačno)

2. korak: Namestite vdelano programsko opremo Scoppy Pico

Prenesite pravilno vdelano programsko opremo za vrsto Raspberry Pi Pico, ki jo nameravate uporabljati: običajni Pico ali Pico W z brezžično povezljivostjo.

Prenesi:Scoppy Pi Pico (brezplačno)

Prenesi:Scoppy Pi Pico W (brezplačno)

Ko prenesete ustrezno vdelano programsko opremo, pritisnite in držite gumb BOOTSEL na Pi Pico, nato ga povežite z računalnikom s kablom USB in spustite gumb. To bi moralo povzročiti, da bo Pico zaznan kot naprava USB za množično shranjevanje.

Zdaj kopirajte datoteko .uf2, ki ste jo pravkar prenesli, in jo postavite v napravo za masovno shranjevanje Pico. Med prenosom bi morala vgrajena LED na Pi Picu utripati. To pomeni, da se datoteka prenaša iz računalnika v vaš Pico

3. korak: Dodajte upor za omejevanje toka

Ta korak ni potreben za delovanje osciloskopa Pico, vendar bo zagotovil, da je plošča zaščitena v primeru, da preizkusite napetosti, ki so višje od omejitve 3,3 V. Odločili smo se, da to dodamo kot del osnovne zgradbe.

Za začasno opremo pritrdite zatiče GND, 3,3 V in GP26 Pica na ploščo z ravnimi moškimi zatiči.

Dve premostitveni žici moški-moški lahko uporabite kot sondi, kjer se GND poveže z maso, pin GP26 pa poveže z izhodom signala elektronskega vezja, ki ga želite preizkusiti.

4. korak: povežite Raspberry Pi Pico z napravo Android

Za zagotovitev GUI (grafični uporabniški vmesnik) za osciloskop Raspberry Pi Pico potrebujete telefon ali tablico Android. Če ga želite povezati, boste morali uporabiti napravo Android, ki deluje na sistemu Android 6.0 ali novejšo različico in podpira USB OTG.

Ko povežete svoj pametni telefon s konfigurirano ploščo Pico prek USB-ja, odprite aplikacijo Scoppy na telefonu in izberite Dovoli na poziv, ki zahteva dovoljenje za uporabo naprave USB z aplikacijo Scoppy.

čestitke! Uspešno ste nastavili Pico-osnovan osciloskop.

Kako uporabljati Scoppy

Ta osciloskop izstopa od drugih poceni vnaprej izdelanih osciloskopov, ki jih lahko najdete na spletu, po čudovitem grafičnem vmesniku, ki ga pametni telefon ponuja uporabniku.

Čeprav je vmesnik precej intuitiven, je morda še vedno zastrašujoč za ljudi, ki se učijo uporabljati osciloskop. Da bi se hitreje seznanili z uporabo možnosti menija Scoppy, so tukaj glavni kontrolniki in nastavitve, ki jih morate poznati:

Horizontalne in navpične kontrole

Kontrole sprožilcev

Za preizkus osciloskopa lahko postavite ozemljitveno sondo na ozemljitveno povezavo vezja in signalno sondo na vozlišče, iz katerega poskušate zajeti signal. Prepričajte se, da vezje uporablja manj kot 3,3 V.

Če nimate vezja za testiranje osciloskopa, si lahko testne signale ogledate na plošči Pico: preprosto priključite signalno sondo na Picov GP22 pin, ozemljitveno sondo pa na GND pin na plošči.

Če osciloskop prikazuje kvadratni val 1 kHz s 50-odstotnim delovnim ciklom, vaš osciloskop Raspberry Pi Pico deluje, kot je predvideno, in je pripravljen za uporabo v vaših elektronskih projektih!

Omejitve

Projekt Scoppy je bil razvit, da bi novincem in ljubiteljem elektronike ponudil poceni osciloskop in logični analizator za učenje in ustvarjanje nizkofrekvenčnih projektov. Kar omogoča, da je ta osciloskop izjemno poceni, je uporaba pametnega telefona, ki ga večina ljudi že ima, in mikrokrmilnika za 4 USD.

Seveda je velik omejevalni dejavnik pri tem osciloskopu Raspberry Pi Pico, ki zmore samo do 3,3 V pri frekvencah 200 kHz s hitrostjo vzorčenja 500 kS/s. To omejuje osciloskop samo na nizkonapetostne in nizkofrekvenčne elektronike. Kar zadeva logični analizator, je omejen na osem kanalov, vsak z največjo hitrostjo vzorčenja 25 MS/s.

Toda tudi s temi omejitvami obstaja veliko projektov, ki jih lahko izvajate in upajmo, da se iz njih kaj naučite z uporabo tega poceni osciloskopa na osnovi Pica, ki ga je enostavno sestaviti.