A tecnologia não para e nem sempre é fácil acompanhá-la. Há novos itens que eu gostaria de entender com mais detalhes. Isso é especialmente verdadeiro para uma variedade de designers eletrônicos, permitindo que você monte quase qualquer dispositivo simples passo a passo. Agora eles incluem placas Arduino com seus clones, computadores com microprocessadores chineses e soluções prontas que já vêm com software integrado.
No entanto, para trabalhar com toda a gama de novos produtos interessantes acima, bem como para reparar equipamentos digitais, é necessária uma ferramenta cara e de alta precisão. Entre esses equipamentos está um osciloscópio que permite fazer leituras de frequência e realizar diagnósticos. Muitas vezes, seu custo é bastante alto e os experimentadores iniciantes não podem pagar uma compra tão cara. Aqui vem uma solução para o resgate, que apareceu em muitos fóruns de rádio amador quase imediatamente após o aparecimento de tablets no sistema Android. Sua essência é fazer um osciloscópio a partir de um tablet a um custo mínimo, sem adicionar ao seugadget sem modificações ou modificações, além de eliminar o risco de danos.
O que é um osciloscópio
Osciloscópio - como um dispositivo para medir e rastrear flutuações de frequência em uma rede elétrica - é conhecido desde meados do século passado. Todos os laboratórios educacionais e profissionais estão equipados com estes dispositivos, pois é possível detectar algumas avarias ou afinar o equipamento apenas com a sua ajuda. Ele pode exibir informações tanto na tela quanto na fita de papel. As leituras permitem que você veja a forma do sinal, calcule sua frequência e intensidade e, como resultado, determine a fonte de sua ocorrência. Os osciloscópios modernos permitem que você desenhe gráficos tridimensionais de frequência de cores. Hoje vamos nos concentrar em uma versão simples de um osciloscópio padrão de dois canais e implementá-lo usando um prefixo para um smartphone ou tablet e o software correspondente.
A maneira mais fácil de criar um osciloscópio de bolso
Se a frequência medida estiver na faixa de frequências audíveis ao ouvido humano e o nível do sinal não exceder o nível do microfone padrão, você poderá montar um osciloscópio de um tablet Android com suas próprias mãos sem nenhum adicional módulos. Para fazer isso, basta desmontar qualquer fone de ouvido, que deve ter um microfone. Se não houver fone de ouvido adequado, você precisará comprar um plugue de áudio de 3,5 mm com quatro pinos. Antes de soldar as pontas de prova, verifique a pinagem do seu conectorgadget, porque existem dois tipos deles. As pontas de prova devem ser conectadas aos pinos correspondentes à conexão do microfone em seu dispositivo.
Em seguida, você deve baixar o software do "Mercado" que pode medir a frequência na entrada do microfone e desenhar um gráfico com base no sinal recebido. Existem algumas dessas opções. Portanto, se desejar, haverá muito por onde escolher. Como mencionado anteriormente, nenhuma modificação do tablet foi necessária. O osciloscópio estará pronto assim que o aplicativo for calibrado.
Prós e contras do esquema acima
As vantagens de tal solução podem definitivamente ser atribuídas à simplicidade e baixo custo de montagem. Um fone de ouvido antigo ou um conector novo custa quase nada e leva apenas alguns minutos.
Mas este esquema tem uma série de desvantagens significativas, a saber:
- Pequeno intervalo de frequências medidas (dependendo da qualidade do caminho de áudio do gadget, varia de 30 Hz a 15 kHz).
- F alta de proteção para seu tablet ou smartphone (caso você conecte acidentalmente as pontas de prova a seções do circuito com alta tensão, você pode, na melhor das hipóteses, queimar o chip responsável pelo processamento do sinal de áudio em seu gadget, e no mínimo pior, desative completamente seu smartphone ou tablet).
- Em dispositivos muito baratos, há um erro significativo na medição do sinal, chegando a 10-15 por cento. Para equipamentos de ajuste fino, tal valor não é permitido.
Proteção de implementos, blindagem de sinal e redução de erros
Para encomendarpara proteger parcialmente seu dispositivo de possíveis falhas, bem como estabilizar o sinal e expandir a faixa de tensão de entrada, você pode usar um circuito de osciloscópio simples para um tablet, que tem sido usado com sucesso para montar dispositivos para um computador por um longo tempo Tempo. Ele usa componentes baratos, incluindo diodos zener KS119A e dois resistores de 10 e 100 kOhm. Os diodos zener e o primeiro resistor são conectados em paralelo, e o segundo resistor, mais potente, é usado na entrada do circuito para expandir a faixa de tensão máxima possível. Como resultado, uma grande quantidade de interferência desaparece e a tensão sobe para 12 V.
Claro, deve-se ter em mente que o osciloscópio do tablet funciona principalmente com pulsos de som. Portanto, vale a pena cuidar da blindagem de alta qualidade tanto do próprio circuito quanto das sondas. Se desejar, instruções detalhadas para a montagem deste circuito podem ser encontradas em um dos fóruns temáticos.
Software
Para trabalhar com esse esquema, você precisa de um programa que possa desenhar gráficos com base no sinal de áudio recebido. Encontrá-lo no "Mercado" é fácil, há muitas opções. Quase todos eles envolvem calibração adicional, para que você possa obter a maior precisão possível e fazer um osciloscópio profissional a partir de um tablet. Caso contrário, esses programas executam essencialmente a mesma tarefa, portanto, a escolha final depende da funcionalidade necessária e da facilidade de uso.
Caseiroset-top box com módulo Bluetooth
Se for necessária uma faixa de frequência mais ampla, a opção acima não será limitada. Aqui, uma nova opção vem em socorro - um gadget separado, que é um decodificador com um conversor analógico-digital que fornece transmissão de sinal em formato digital. Nesse caso, o caminho de áudio de um smartphone ou tablet não está mais envolvido, o que significa que uma maior precisão de medição pode ser alcançada. Na verdade, neste estágio eles são apenas um display portátil e todas as informações são coletadas por um dispositivo separado.
Você mesmo pode montar um osciloscópio a partir de um tablet Android com um módulo sem fio. Há um exemplo na rede quando um dispositivo semelhante foi implementado em 2010 usando um conversor analógico-digital de dois canais criado com base no microcontrolador PIC33FJ16GS504, e o módulo Bluetooth LMX9838 serviu como transmissor de sinal. O dispositivo acabou sendo bastante funcional, mas difícil de montar, portanto, para iniciantes, será uma tarefa impossível fazê-lo. Mas, se desejar, encontrar um projeto semelhante nos mesmos fóruns de rádio amador não é um problema.
Opções prontas para set-top boxes com Bluetooth
Engenheiros não dormem e, além do artesanato, cada vez mais surgem nas lojas decodificadores que realizam a função de osciloscópio e transmitem sinal via Bluetooth para um smartphone ou tablet. Um osciloscópio conectado a um tablet conectado via Bluetooth geralmente tem o seguinteEspecificações:
- Limite de frequência medido: 1MHz.
- Tensão da sonda: até 10 V.
- Alcance: cerca de 10m.
Essas características são suficientes para o uso doméstico, mas em atividades profissionais, às vezes, há casos em que esse alcance é muito carente, e é simplesmente irreal implementar um maior com o protocolo Bluetooth lento. Qual é a saída nesta situação?
STBs Wi-Fi
Esta opção de transmissão de dados expande significativamente as capacidades do dispositivo de medição. Agora o mercado de osciloscópios com esse tipo de troca de informações entre o set-top box e o tablet está ganhando força devido à sua demanda. Esses osciloscópios são quase tão bons quanto os osciloscópios profissionais, pois transmitem sem demora as informações medidas para o tablet, que as exibe imediatamente como um gráfico na tela.
O gerenciamento é feito através de menus simples e intuitivos que replicam os elementos de sintonia dos dispositivos convencionais de laboratório. Além disso, esse equipamento permite gravar ou transmitir em tempo real tudo o que acontece na tela, o que pode ser uma ferramenta indispensável se você precisar pedir conselhos a um mestre mais experiente localizado em outro lugar.
As características do osciloscópio para reparo de tablets na forma de set-top box com conexão Wi-Fi crescem várias vezes em relação às versões anteriores. Esses osciloscópios têm uma faixa de medição de até 50 MHz, enquanto podem ser modificadosatravés de vários adaptadores. Muitas vezes, eles são equipados com baterias para alimentação autônoma, a fim de descarregar o máximo possível o local de trabalho de fios desnecessários.
Versões caseiras de acessórios modernos para osciloscópios
Claro, há uma onda de várias idéias nos fóruns, com a ajuda dos quais os entusiastas estão tentando realizar seu antigo sonho - montar independentemente um osciloscópio a partir de um tablet Android com um canal Wi-Fi. Alguns modelos são bem sucedidos, outros não. Aqui resta você decidir se também tenta a sua sorte e economize alguns dólares montando o dispositivo você mesmo ou comprando uma versão pronta. Se você não está confiante em suas habilidades, então é melhor não correr riscos, para que mais tarde você não se arrependa dos fundos desperdiçados.
Caso contrário, bem-vindo a uma das comunidades de rádio amador onde você pode obter bons conselhos. Talvez mais tarde, seja de acordo com o seu esquema que os iniciantes montarão seu primeiro osciloscópio em suas vidas.
Software set-top box
Muitas vezes, junto com os osciloscópios adquiridos, os decodificadores vêm com um disco com um programa que você pode instalar em seu tablet ou smartphone. Se não houver tal disco no kit, estude cuidadosamente as instruções do dispositivo - provavelmente, ele contém os nomes dos programas compatíveis com o decodificador e localizado na loja de aplicativos.
Além disso, alguns desses dispositivos podem funcionar não apenas comdispositivos que executam o sistema operacional "Android", mas também com dispositivos "apple" mais caros. Nesse caso, o programa definitivamente estará na AppStore, pois não há outra opção de instalação. Tendo feito um osciloscópio a partir de um tablet, não se esqueça de verificar a precisão das leituras e, se necessário, calibrar o dispositivo.
Osciloscópios USB
Se você não tem um dispositivo portátil como um tablet, mas tem um laptop ou computador, não se preocupe. Eles também são excelentes instrumentos de medição. A opção mais fácil seria conectar as pontas de prova à entrada de microfone do computador da mesma forma descrita no início do artigo.
No entanto, dadas as suas limitações, esta opção não é para todos. Nesse caso, pode ser utilizado um osciloscópio USB, que proporcionará o mesmo desempenho de um decodificador com transmissão de sinal via Wi-Fi. Vale a pena notar que esses dispositivos às vezes funcionam com alguns tablets que suportam a tecnologia para conectar dispositivos OTG externos. Claro, eles também tentam fazer um osciloscópio USB por conta própria e com bastante sucesso. Pelo menos, um grande número de tópicos nos fóruns são dedicados a este ofício.
