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.


КАК СДЕЛАТЬ СПИННЕР СВОИМИ РУКАМИ

Спиннер - новая стильная игрушка на подшипнике, собранная своими руками в домашних условиях.


НЕЗАВИСИМОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОЖЕСТВОМ ЛАМП

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


БП ДЛЯ МОЩНЫХ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫХ МОТОРОВ

Схема сетевого блока питания для мощных бесщеточных моторов на 400В – 5А.


РЕГУЛИРУЕМАЯ ТОКОВАЯ НАГРУЗКА

Регулируемая нагрузка постоянного тока - принципиальная схема устройства для настройки БП, ЗУ, УМЗЧ и других мощных схем.


2shemi.ru - сборник интересных радиосхем "Две схемы"






Популярные схемы
СХЕМА ТИРИСТОРНОГО РЕГУ...

     Простая электросхема тиристорного регулятора напряжения, используемая для паяльника.

СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МА...

     Обзор и схема отечественного электрического массажёра «Чародей», выпуска 80-х годов.


УСИЛИТЕЛЬ FM

     FM усилитель на мощность 5 ватт, подключаемый к любому слабому источнику ВЧ сигнала.

ЭЛЕКТРОСХЕМА ПРЕОБРАЗОВ...

     Принципиальная схема и фото готового рабочего преобразователя на 12-220В.

ТРАНСФОРМАТОР ТС 160

     Справочные данные трансформатора ТС-160. Фотографии, схема подключения обмоток и их параметры.

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИ...

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ     Схема, фотосессия и описание сборки самодельного усилителя на лампах 6П14П и 6Н2П.

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ЗВУК...

     Схема и конструкция двухтактного лампового усилителя на мощность 10 ватт.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОЛЛЕКТОРНО...

     Практический пример подключения универсального коллекторного электродвигателя небольшой мощноси к сети переменного тока 220 В.