查看: 126|回复: 0

硬件工程师都应该DIY一个示波器

[复制链接]

主题

好友

268

积分

秀才

该用户从未签到

发表于 2019-2-22 15:19:23 |显示全部楼层
我一直觉得,一个硬件工程师怎么也要自己DIY一次示波器,只有这样才能深刻掌握电信号的基本属性及信号处理的过程,通过自己动手制作能够真正掌握模拟电路、数字逻辑、处理器、输入控制、输出显示、电源管理以及软件设计等全方位的知识和技能。
从此以后你也能更好地使用你实验室的测量仪器了。
今天下午我发了下面的一个短视频 - 用树莓派做的示波器!

这个短视频引来了很多朋友的好奇,纷纷在问是如何实现的?答案是:

  • 树莓派3B+一枚
  • 7寸电容触摸屏一个,通过树莓派的DSI连接,分辨率800*480
  • OpenScope MZ一个,支持USB和WiFi连接
  • Waveform Live开源仪器软件,可以运行在浏览器中
要强调一下的是,这个OpenS cope MZ是个多功能的口袋仪器,它有如下主要的功能:

  • 连接方式:WiFi和USB 2.0
  • 双通道示波器,采样率6.25 MS/s
  • 任意波形发生器:正弦波, 三角波, 锯齿波, 方波和直流输出
  • 逻辑分析仪和GPIO
  • 双通道电源,输出电压范围:±4 V
可以说是一个多功能合一的仪器,虽然指标不高,但对于日常的调试工作已经胜任了,更重要的是它是一个非常好的学习平台。关于这个口袋仪器,我们爱板网上有专门的评测文章,点击下面的阅读原文就可以看到这篇文章。
整个系统搭建起来的成本:

  • 树莓派+电容屏 ~ 600元
  • OpenScope MZ ~600元(可以从Digikey购买)
总计 ~1200元,看起来不便宜,但想到它有这么多的功能,你实验桌从此变得干净,其他人也会很崇拜地看着你,这点钱真的值了。
对很多人来讲硬件的制作难度不是很高,但要做一套功能强大、使用起来非常流畅的仪器软件难度是相当大的,这成了很多硬件玩家的一个障碍,毕竟硬件高手擅长软件编程的不是很多,况且仪器这玩意本身背后就非常复杂。
以前很多自己DIY仪器的朋友多数是基于Labview或者用LabWindows自己编写界面,现在福音来了 - 这个OpenScope MZ运行的是一款开源的测试测量仪器软件Waveform Live,而且它竟能够运行在浏览器里!也就是说无论你用的是Window的电脑、Mac机器、Linux的树莓派、IOS的iPad、Android的手机,都可以用这个软件。
我发的这个视频中的示波器运行的就是Waveform Live。
重要的是它是开源的!你可以按照自己的喜好进行裁剪、进一步定制。
再推荐两款开源的仪器软件:


Scopy的主要功能及支持的平台
另外关于开源示波器的一些主要项目,有一个网站整理的非常全,大家可以自行阅读,涨涨见识:http://www.opencircuits.com/Oscilloscope
有的朋友会问,如果自己计划用树莓派设计一个示波器,在硬件上都有哪些连接方式?树莓派有5地方可以输入数据:

  • 通过USB端口, 目前的树莓派支持USB2.0,如果你设计一个支持USB2.0接口的数据采集板,可以考虑通过USB端口进行数据的连接
  • 通过以太网接口连接
  • 通过WiFi连接
  • 通过40个管脚的GPIO连接,其中这些GPIO管脚中有SPI总线,其时钟能够运行到50MHz,因此对于一些低速的数据传输是没有问题的
  • 通过CSI接口,这本是树莓派用于连接外部摄像头的低压差分接口(LVDS),因此可以通过这个接口将ADC采集的高速数据传递到树莓派的处理器进行数据的处理
至于采用哪种方式,取决于你性能的要求以及价格的考虑,从学习的角度,你可以考虑从简单的方式入手,比如通过SPI将你从ADC采集的数据传递进来。
心动不如行动,自己动手,挑战一下自己的综合知识。
文章来源于苏老师
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

关闭

站长推荐上一条 /3 下一条

手机版|电路城

GMT+8, 2019-5-22 01:56 , Processed in 0.099108 second(s), 12 queries , MemCache On.

ICP经营许可证 苏B2-20140176  苏ICP备14012660号-2   苏州灵动帧格网络科技有限公司 版权所有.

苏公网安备 32059002001037号

Powered by Discuz!

返回顶部