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勾搭树莓派——史上最小的便携式虚拟示波器BitScope Micro
发布时间:2015-04-03
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勾搭树莓派——史上最小的便携式虚拟示波器BitScope Micro
发布时间:2015-04-03
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对电子工程师来说,示波器是会经常接触到的仪器之一,习惯使用哪一类型或哪一品牌的示波器产品,工程师都有各自的见解。科技日新月异的发展,示波器也早早的从模拟示波器跨入了数字时代,如今可谓是后数字时代,各种类型的示波器产品如便携式虚拟示波器、智能示波器等也是层出不穷,就爱板网评测过的就有好几个,有兴趣的朋友可以点击下面的链接详细了解。

今天,主要是给大家介绍一款从e络盟电子拿到的便携式虚拟示波器产品BitScope Micro。当然,它不仅仅局限于示波器功能,同样,它还具有逻辑分析仪、信号发生器等功能。耳听为虚,眼见为实,我们一起来看下实物。

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BitScope的包装盒还是做的挺细心的,不是说包装材质有多好,而是说产品信息提示的非常到位,如BitScope是什么,有些什么功能,讲得很清楚,让人一眼就能明白这个小玩意的定位。

打开包装盒,发现BitScope内部的配件比较少了,连基本的示波器探针都没有,如下图所示内部产品配件包括:

  • BitScope主板一块
  • miniUSB线一根
  • 10跟杜邦线接口线(带夹子)
  • 一份产品说明文档

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BitScope的主要特点有:

  • 2个20MS/s 模拟采集通道
  • 6个40MS/s 数字采集通道
  • 2个可调整的比较器通道
  • 任意波形发生器
  • 高速时钟发生器
  • 10-pin BitScope Micro POD

第一眼看见BitScope Micro,你一定会被它小巧的外观所吸引,大小仅为108mm*21mm,你可能仅仅会认为它是一块MCU开发板。不过,正如文章一开头所介绍的,其功能可一点也不少,配合电脑上的工具软件,可以实现多种测量仪器功能,这在使用过程中会具体提到,我们先来看下BitScope Micro的硬件组成。

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BitScope的核心方案是采用了Ti的ADC转换IC+微芯的数字信号控制器,在板卡设计的时候采用了长形条PCB板,电子元件错落有致的按顺序排列,犹如电子电路工作的流程,让人一眼就能明白整个方案的原理,如下图所示

Ti ADC1173(ADC1173数据手册

BitSocpe的采用AD转换芯片为Ti 的ADC1173,这是一个8bit分辨率的ADC,最高的采样率为15MSPS,支持3V的单电压供电,当然,其最大的特点还是低功耗,仅有33mW。

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微芯dsPIC33FJ128GP(dsPIC33FJ128GP数据手册

BitScope的数字信号处理芯片使用的是Microchip的这颗dsPIC33FJ128GP,实质上是一个高性能的16位数字信号控制器,内部属于DSP与CPU组合的结构。

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如何使用

BitScope Micro正可谓不鸣则已一鸣惊人,一上来就给我们一个大大的惊喜,其配套的软件除了可以在 Windows, Mac OS X, Linux系统上运行,更可以配合 Raspberry Pi实现示波器的功能,是不是很意外。

OK,我们先来说下BitScope具体该如何使用。以Windows系统环境为例,首先在BitScope示波器软件下载页面下载BitScope DSO软件,这是一个多功能的软件,其中已经包括了示波器、逻辑分析仪、信号发生器等功能,当然如果你只需要其中的某一个功能,官网也提供了单独的软件下载,不过还是推荐使用这个综合的BitScope DSO软件,一劳永逸。

下载后安装,打开的界面如下图所示。

此时将BitScope Micro通过miniUSB连接电脑上电,会自动安装usb串口驱动。再打开上面BitScope软件的SETUP进行端口的配置,如下图

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配置完成后,点击Power启用示波器,出现如下图的显示界面

BitScope作为一个多功能的测量仪器,主要的特点有:

  • 20 MHz的带宽
  • 40 MSPS逻辑捕获
  • 2个模拟示波器通道
  • 2个模拟比较器的通道
  • 6个逻辑/协议分析仪通道
  • 8和12位模拟采样分辨率
  • 支持分析串行,SPI,I2C,CAN以及更多的信号
  • 在Windows,Linux和Mac OS X和树莓派
  • 内置的模拟波形和时钟发生器。
  • 用户可编程的,C/ C++,Python和VM API
  • 微小的,重量轻(14克)和耐水性
  • 提供标准的示波器探头适配器(选配)

我们来具体看下界面上有些什么功能。

  • 1.主显示界面:波形,逻辑和频谱显示,测量和光标。
  • 2.仪器选择:虚拟仪器,适用范围的工具,预置,游标刻度等。
  • 3.触发界面,显示在触发时候的等级,模拟和逻辑波形。
  • 4.触发控制:控制触发设置和显示触发的波形和数据。
  • 5.光标测量:X和Y光标值,电压,时间和速度测量。
  • 6.时基控制:时基,变焦和对焦时间的控制参数。
  • 7.通道控制:控制输入信号源,范围,垂直位置和缩放。
  • 8.捕获控制:捕获采样速率,持续时间,帧速率和显示模式。

该如何方便的测试呢?由于我们拿到的BitScope Micro没有配备相应的BNC适配器(如下图),要想实际演示示波器的功能变得很麻烦。

好在BitScope大有乾坤,可以通过信号发生器实现自给自足。首先我们再来回顾下BitScope I/O信号的定义,如下图所示

CHA、CHB信号通道除了作为示波器的输入端外,也可以作为逻辑通道的输入,因而总共可以实现8个逻辑分析通道的输入。

而L4/AWG信号除了作为逻辑通道的输入更可以配置波形发生器通道输出,L5/CLK则可以配置为数字时钟的输出。

按照这个思路我们将,L4信号与CHA信号通过一根杜邦线连接。

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在BitScope DSO示波器界面选择WAVE功能,然后再选择波形的输入,可以看到示波器界面呈现各种波形画面以及逻辑分析界面得到的时序图,如下图所示

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下图则是示波器触发功能的实现

从BitScope DSO使用的情况来看,可以总结以下几点:

波形发生器:输出频率范围比较窄,范围为2kHz~8kHz,输出电压范围为0~3.3V。

逻辑分析仪:有点傻,触发电平没法调节,触发电平大概在490mV

示波器功能:功能相比其它几样比较全面,但是由于没有BCN适配器,无法真实测量示波器的性能,比如真实的带宽能达到多少,笔者对产品上标明的20MHz带宽保持怀疑。

当然,除了在Windows系统上体验了一番,笔者也在树莓派2上试了下,实际体验与windows相差无几,这算是一个BitScope Micro最大的一个亮点了。

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小结

介绍了BitScope Micro示波器套件的基本功能和使用,随着电子产品的更新迭代,各种电子测量仪器也成了“改革”的风潮,前有威视锐巴掌大的智能示波器产品,如今又来了这个更小巧的虚拟示波器BitScope Micro,尤其搭配树莓派2实现包括示波器、逻辑分析仪、信号发生器等功能人大开眼界,目前BitScope在e络盟电子现货销售,有兴趣的可以去看看。

参考资料

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

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讨论 (2)

讨论区
zfz0122 ·  2015-04-17
jhcj2014 ·  2015-04-06
幸得安然 ·  2015-04-07

e络盟电子单个买1005RMB不含税这边没有BNC转接头,示波器的详细功能不好测,可以参考第二页给的参数。逻辑分析仪跟波形发生器功能最后一页有总结

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