USB ОСЦИЛЛОГРАФ

   Все больше устройств для радиолюбителя можно сделать на базе ПК. Тем более, что обычные приборы, стоят очень дорого. Поскольку портативный компьютер сегодня есть у каждого - представляем приставку-осциллограф с использованием USB порта ПК, который работает на частоте до 10 кГц ±16V входного напряжения. USB осциллограф использует микроконтроллер PIC18F2550, который позволяет сделать осциллограф компактных размеров, к тому же нет необходимости использовать дополнительный источник питания.

Принципиальная схема usb осциллографа

   В основе этого несложного осциллографа USB 2.0-совместимый микроконтроллер Microchip PIC18F2550. Вы также можете использовать IC18F2445 в место PIC18F2550. Технические характеристики микроконтроллера 18F2550:

   Программирование

  • 1. До 32 Кб флэш-памяти, 2 Кб ОЗУ и 256 байт EEPROM.
  • 2. Расширенный набор инструкций (оптимизация ‘C’ компилятор).
  • 3. 8х8 (single-cycle multiplier).
  • 4. Single-supply последовательного программирования и простота отладки.

   USB приемопередатчик

  • 1. USB 1.1 и 2.0 от 1.5 Мб/с до 12 Мб/сек
  • 2. Равномерная передача данных.
  • 3. 1 kB доступа оперативной памяти, которые можно использовать с 32 конечных точек (64 байта каждый).

   Генератор и режимы питания

  • 1. От внутреннего 31 кГц - внешними 48 МГц с PLL
  • 2. Возможно программное переключение между ‘run’ и ‘idle’ в спящих режимах. В спящем режиме ток до 0.1 мкА.
  • 3. Широкий диапазон напряжения питания (от 2,0 в до 5,5 в).

   Полный набор классических периферийных устройств

  • 1. Несколько вход/выход (I/O) портов, четыре таймера с захватом.
  • 2. Синхронные и асинхронные расширенные модули.
  • 3. Потоковый параллельный порт.
  • 4. 10-битный АЦП модуль с 13-канальным мультиплексором.

Печатная плата прибора

USB ОСЦИЛЛОГРАФ - плата печатная

   Печатная плата для двух-канального осциллографа на базе ПК, показана на рисунке. USB-разъем (CON1) должны быть надежно припаян и закреплён на плате. Он расположен на крайнем правом участке. Два BNC-разъема может быть использованы для входных сигналов для каналов "1" и "2" соответственно. Разъемы могут быть установлены на передней панели корпуса. Производительность осциллографа может быть улучшена путем изменения PIC и его АЦП на более быструю модель. Файлы проекта есть в архиве.

USB ОСЦИЛЛОГРАФ - настройка

   Данный микроконтроллер имеет USB 2.0-совместимый приемопередатчик и его процессор работает со скоростью до 12 MIPS. На схеме показана схема двух-канального осциллографа. Микросхема MCP6S91 - это аналоговый усилитель с программируемым коэффициентом усиления, который хорошо подходит для драйверов аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и аналогового входа для PIC микроконтроллеров. Два усилителя MCP6S91 с программируемым коэффициентом усиления (IC4 и IC5) позволяют выбрать входные диапазоны для каждого из двух каналов, выбрав от 1:1 до 32:1. Они маленькие, дешевые и простые в использовании. Простой трехпроводной последовательный периферийный интерфейс (SPI) позволяет PIC контролировать их через контакты 5, 6 и 7.

USB ОСЦИЛЛОГРАФ своими руками

   Единственным недостатком является то, что эти усилители принимают только положительные по полярности сигналы. Поэтому напряжение смещения усилителей LF353 (IC2A и IC3A) используются по одному для каждого канала ввода. На LF353 выполнен JFET усилитель с внутренней компенсацией входного напряжения смещения, что обеспечивает широкую полосу пропускания, низкие входные токи смещения и смещения токов. Как результат - высокое входное сопротивление и коэффициент ослабления.

USB ОСЦИЛЛОГРАФ программа ПК

   Две половинки микросхемы LF353 (IC2B и IC3B) используются чтобы обеспечить низкий импеданс сдвига напряжения (Vref) для программируемых усилителей. Это напряжение должно быть точно настроено двумя 4.7-ком резисторами для точного измерения 2,5 в уровень на входах IC2 и IC3. Так как операционным усилителям LF353 необходимо симметричное напряжение питания, небольшой DC-DC преобразователь напряжения ICL7660 (IC1) используется для этих целей. Микросхему ICL7660 можно заменить на MAX1044.

Программное обеспечение

   Программа для микроконтроллера написана на языке "C". MPLAB 8.70 вместе с MPLAB_C18 используется в качестве программного средства разработки. Программное обеспечение можно бесплатно загрузить с веб-сайта www.microchip.com. Все операции инициируются хостом (ПК), который заканчивается на 16 байт команды. Первый байт команды определяет действия. Четыре возможных действия:

  • 1. Команда 80h: очищает EEPROM памяти калибровочных
  • 2. Команда 81h: принимает параметры, и усиления компенсации ошибок для двух каналов.
  • 3. Команда 83h: инициирует калибровку нуля последовательности, первый байт команды определяет действия МК.
  • 4. Команда 80h: очищает EEPROM памяти
  • 5. Команда 81h: принимает параметры, и усиление компенсации ошибок для двух каналов.
  • 6. Команда 83h: инициирует калибровку нуля последовательности из двух каналов.

Установка USB-драйвера

  1.     Подключите осциллограф с USB-кабелем к компьютеру. “Обнаружено новое оборудование-USB2-MiniOscilloscope” - должна отображаться на экране. Обратите внимание: драйвер для этого осциллограф не для windows 7 или vista.
  2.     Теперь вы можете начать процесс установки драйвера. Целью является выбор драйвера (mchpusb.inf) по пути на нужное место. Не позволяйте Windows поставить универсальный драйвер по умолчанию.
  3.     Когда вы закончили с установкой, зайдите в "диспетчер устройств" и проверьте, есть ли USB2-MiniOscilloscope в разделе "другие устройства". В противном случае, повторите шаги 1 и 2.

Не забудьте поделиться с друзьями


Это тоже полезно посмотреть:


ТЕРМОМЕТР НА РАЗНОЦВЕТНЫХ СВЕТОДИОДАХ

Комнатный термометр на цветных LED элементах WS2812B и микроконтроллере - самодельная конструкция.


ТРЁХФАЗНЫЙ МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ

Как собрать устройство для управления трёхфазной нагрузкой до 10 киловатт, через мощные тиристоры BTA41 и оптроны - схема и описание.


ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ TEC1 12706 12V

Эксперименты с готовым модулем Пельте tec1 12706 для выработки тока, купленным на Алиэкспресс. Описание принципа работы.


НЕЗАВИСИМОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОЖЕСТВОМ ЛАМП

WS2812 - микросхема для управления лампами или светодиодными лентами. Схема и испытание.


СХЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЛЕВИТАТОРА

Создайте своё парящее светодиодное НЛО всего лишь с несколькими деталями и магнитом.


ИНТЕРЕСНЫЕ СХЕМЫ. МНОГО!




Популярные схемы
ИНДИКАТОР ПУЛЬСАЦИЙ НАП...

     Представленный в материале индикатор пульсаций стабилизатора напряжения также может служить индикатором предаварийной работы БП.

СХЕМА ТАЙМЕРА

      Таймер питается от электросети, а синхронизируется от кварцевого резонатора. Он предназначен для ограничения времени работы какой-либо нагрузки. 

РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОГО К...

     Самостоятельный успешный ремонт автомобильного видео регистратора AVS.


ДИНАМО МАШИНА ИЗ ФОНАРИ...

     Электрическая динамомашина своими руками или переделка фонарика в динамо-машину.


КАК ВОССТАНОВИТЬ ИНФОРМ...

     Сохранение информации или ее восстановление при поломках ноутбуков.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ МЕТЕОСТА...

     Построение самодельной метеорологической станции, где используются исключительно готовые промышленные модули, в том числе радиоканал для связи с датчиками и базой.


РЕМОНТ ЦИФРОВОГО РЕСИВЕ...

     Ремонт блока питания цифрового ресивера MYSTERY MMP-85DT2 стандарта DVB-2T.


ПЕРЕДЕЛКА РОЗЕТОЧНЫХ РА...

     Три варианта сетевых удлинителей - разветвителей, собранных из старых подручных материалов.