Конструктор осциллографа dso138

Осциллограф начинающего DSO138 — инструкция и модернизация

Любой новичок, занимающийся радиоэлектроникой рано или поздно сталкивается с необходимостью узнать форму сигнала и частоту. Для этого существуют осциллографы, в простонародье «ослы». Поэтому сегодня предлагаю рассмотреть недорогой Китайский вариант — dso138, для новичка в самый раз.

Изначально эта модель разрабатывалась как конструктор для пайки своими руками, но Китайские друзья смекнули, что в спаянном виде спрос на осциллограф выше. Мы будем рассматривать уже готовую, рабочую плату.

Несмотря на то, что продавцы заявляют максимальную, исследуемую частоту 200 кГц., на такой диапазон вряд-ли стоит рассчитывать. Ну разве что прикинуть приблизительно частоту, без реальной картины формы сигнала. Если же быть реалистом, то следует рассчитывать на относительно сносную картинку на частоте 50 кГц, выше — будут сильные искажения. Для наладки различных импульсных источников питания этого будет достаточно.

Важный момент — этот осциллограф можно и даже нужно сделать портативным. Карманный прибор, даже с такими не высокими характеристиками может оказаться весьма полезным помощником при ремонте низкочастотных узлов.

Итак, при покупке присылается коробка с платой и дисплеем, щуп в виде двух крокодилов и «куцая» инструкция на английском. В использовании различных функций приходится разбираться методом «высоконаучного тыка» и минимальной информацией из интернета.

Организация питания

Для питания требуется источник 9 В, как утверждают изготовители, питающее напряжение может быть в пределах 8-12 вольт. Потребляемый ток не указан, забегая вперёд — он составляет чуть более 100 мА.

Очень практичным и универсальным решением считаю питать плату от портативного аккумулятора (power bank) — сейчас они есть практически у каждого. К тому же, адаптировав осциллограф для 5 В аккумулятора, плату можно будет запитать и от телефонной зарядки.

Для повышения напряжения с 5 до 9 вольт можно использовать DC-DC преобразователь, например MT3608 — стоит копейки в радиомагазине или у тех же Китайцев. Для подключения к плате я использовал разъём компьютерного вентилятора — подойдут те, которые с двумя проводами, например со старой видеокарты.

То-ли из-за входного конденсатора, то-ли по иным причинам, но у платы большие стартовые токи и при включении всей схемы срабатывает внутренняя защита аккумулятора (выход 2 А). Проблема легко решается добавлением резистора 0,5 Ом в разрыв входного питания DC-преобразователя.

Перед подключением платы осциллографа необходимо выставить на преобразователе напряжение 9-10 вольт, делается это путем вращения подстроечного резистора.

Перед первым включением рекомендую впаять перемычку или штырёк для образцового сигнала, место под перемычку находится рядом с разъёмами питания. Внутренний генератор выдаёт прямоугольные импульсы частотой 1 кГц и амплитудой 3,3 В. Для проверки нужно коснуться красным крокодилом до перемычки, черный крокодил никуда цеплять не нужно.

Теперь можно включать всю схему и приступать к освоению несложной инструкции.

Инструкция по использованию

Назначение кнопок и переключателей. Плата имеет 3 переключателя: коммутация входа, чувствительность и её множитель. Вход переключается на 3 положения:
❶ «GND» — вход замкнут на землю и экран отображает только собственные помехи, можно судить об отклонении от нуля заводских настроек. В идеале линия должна быть на нуле, однако имеются отклонения при разной чувствительности.
❷ «AC» — Вход реагирует только на переменные и пульсирующие токи, при подаче на щуп постоянного напряжения, луч лишь немного дергается. Измерять постоянное напряжение не получится.
❸»DC» — Вход подключен без разделительного конденсатора, поэтому реагирует как на переменное напряжение, так и на постоянное. Можно использовать как милливольтметр.

Чувствительность 1В; 0,1В; 10мВ; в небольших пределах регулируется множителями X1; X2; X5; Произведение чувствительности и множителя — одна клетка на экране по вертикали. Эта величина отображается на экране.

Справа от экрана расположено 4 кнопки (1 снизу не в счёт — это перезагрузка): пауза/пуск — позволяет остановить меняющуюся картинку и рассмотреть более подробно, выбор параметра — позволяет выбрать один из нескольких параметров и кнопками +- подкорректировать. Выбираемые параметры (по хронологии нажатий):
❶ Длительность одной клетки по горизонтали, по факту настраивается под нужную частоту;
❷ Режим воспроизведения, не заметил особой разницы между тремя режимами, только незначительные нюансы, режим «AUTO» самый удобный;
❸ Срабатывание триггера, по фронту или спаду сигнала. Я толком не разобрался в этой функции, это связано с наладкой устройств с цифровым, логическим сигналом;
❹ Курсор триггера, можно выставить нужную величину напряжения для срабатывания. При достижении кривой сигнала выставленного значения срабатывает светодиод под экраном. Кроме этого, когда курсор в пределах действующего сигнала, график более удобно рассматривать, он не плывёт. Для аналоговых измерений лучше выставлять его на нуль;
❺ Прокрутка картинки влево/вправо. Функция полезна при паузе — можно рассмотреть кривую сигнала большей длительности, чем позволяет экран;
❻ Курсор нуля, собственно его можно перемещать как вверх, так и вниз. Таким образом можно рассматривать положительные или отрицательные полуволны более подробно;

Что касается параметров измеряемого сигнала в рабочей области экрана — разберёмся, что они означают:
Freq — собственно частота сигнала;
Cycl — время периода;
Pw — время полупериода;
Duty — коэффициент заполнения (западный аналог скважности, 50% равен скважности 2);

Vmax — Максимальное амплитудное значение сигнала;
Vmin — Минимальное амплитудное значение (максимальное отрицательное);
Vavr — Среднее напряжение;
Vpp — Значение от Vmin до Vmax, если размах будет от -5 В до +5 В, то это значение получается 10 В;
Vrms — Среднеквадратическое напряжение;

Выставление нуля. При первом включении сильно бросается в глаза, что нулевой курсор не совпадает с линией сигнала. Несовпадение это проявляется по-разному при разном положении чувствительности и множителей. Чтобы подкорректировать луч, необходимо кнопкой «Выбор параметра» выбрать курсор нуля, а затем зажать на 2 секунды кнопку «Пауза/пуск». Аналогичным образом курсор триггера выставляется на тот же уровень, что и нуль.

Если не нужны значения сигнала на экране — кнопкой «Выбор параметра» выбирается длительность развертки и на 2 секунды нажимается «Пауза/пуск». Идентично надписи возвращаются на экран.

Самое главное: не стоит забывать, что максимальное входное напряжение на щупах осциллографа не должно превышать 50 В. Для измерений более высоких напряжений нужно сооружать дополнительный делитель или брать другой щуп со встроенным делителем.

Мы обязательно рассмотрим самодельный делитель и корпус к описываемой плате, но позднее. Сейчас же немного затронем практическую часть, а именно — какую пользу может принести эта «игрушка»?

Практическое применение

Этим прибором можно прекрасно пользоваться как вольтметром и милливольтметром как постоянного, так и переменного напряжения. Причём мы уже не ограничены так сильно частотой или формой сигнала, как при использовании мультиметра. При измерениях следует уделять больше внимание не амплитудным значениям, а среднеквадратичным Vrms. Именно среднеквадратичное значение учитывается при измерении переменного напряжения — в сети амплитудные значения достигают более 310 В, однако действующее значение именно 220 (среднеквадратическое).

Так как мы можем с достаточно высокой точностью измерять напряжение, то соответственно можем более точно измерить любые токи на шунте, для этого нужно всего лишь научиться использовать закон Ома.

Осциллографом можно прекрасно смотреть сигналы звукового тракта — для таких целей это никакая не игрушка. При сносном качестве можно смотреть процессы в импульсных источниках питания. Эта плата приобреталась мной именно для этих целей.

Как пример: осциллограф помог мне наладить блок питания шуруповерта (описание есть в этом разделе) с мощными IGBT-транзисторами. Я никак не мог понять, почему блок не хочет запускаться, перемотал коммутирующий трансформатор с разными данными — никак. Когда оценил сигналы на затворах, всё стало ясно — не хватает открывающего напряжения, нужно добавить витков в затворных обмотках. Вот этот затухающий сигнал, достаточно чёткий, частота 44 кГц:

На этом публикацию заканчиваю. Если данная тема вообще будет интересна посетителям сайта, то обязательно её расширю и дополню. Ставьте оценки и проявляйте активность.

Как собрать и настроить цифровой осциллограф DSO138

Цифровой осциллограф DSO138 продаётся в виде набора для самостоятельной сборки. Он размещается на одной печатной плате, и отдельной мезонинной платой к нему подключается TFT LCD дисплей. Осциллограф компактный, очень недорогой и при этом достаточно качественный. Он имеет функцию запоминания осциллограммы, функцию отображения параметров входного сигнала, автоматический, однократный и нормальный режимы работы. Полоса пропускания – 200 кГц. Разрешение по напряжению – 12 бит. Давайте посмотрим, как правильно и быстро собрать этот осциллограф.

Инструкция по сборке и настройке цифрового осциллографа DSO138
  • Набор с цифровым осциллографом DSO138;
  • мультиметр;
  • источник питания на 8-12 В;
  • отвёртка для мелких работ;
  • пинцет;
  • паяльник;
  • припой и флюс;
  • ацетон или бензин.

1 Установка и пайка радиоэлектронных компонентов

Продаётся набор DSO138 вот в таком виде (купить можно тут). В набор входит собственно печатная плата с установленными на ней SMD компонентами (есть также разновидность набора, где SMD компоненты не установлены), плата с ЖК дисплеем, пакетик с комплектующими, кабель с BNC разъёмом и «крокодилами», а также инструкция по сборке и инструкция по настройке на английском языке.

Набор для самостоятельной сборки DSO138

Распаковав набор, приступаем к монтажу радиоэлементов на печатной плате. Будем двигаться строго по инструкции и соблюдать предложенную изготовителем последовательность пайки. Для удобства сборки осциллографа сначала пайке подлежат самые низкие компоненты, затем более высокие.

Первым делом производится пайка резисторов. Их тут много, и много номиналов. Пайка ведётся обычным образом: формуете выводы, вставляете в отверстия, покрываете флюсом, разогреваете, паяете. Будьте внимательны и аккуратны при проведении пайки.

Монтаж резисторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующий шаг – пайка трёх дросселей и двух диодов. Дроссели одинаковые, а вот диоды – разные, но в одинаковых корпусах. Кроме того, диоды имеют полярность. На шелкографии платы «минус» (катод) обозначен белой чертой, как и на корпусе самих диодов. Так что соблюдайте внимательность.

Монтаж дросселей и диодов на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее припаиваем кварцевый резонатор на 8 МГц. Полярность не важна.

Монтаж кварцевого резонатора на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующим паяем разъём mini-USB на плату и пять тактовых кнопок. И разъём, и кнопки имеют специфические размеры корпуса и выводов, так что перепутать ничего невозможно.

Монтаж USB разъёма и тактовых кнопок на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее нам предстоит пайка конденсаторов. Их много, и номиналов много. Все они неполярные, и паяются легко. Не забудьте о формовке выводов, прежде чем вставлять ножки в отверстия под пайку.

Читайте также  Эффект эхо для голоса

Монтаж конденсаторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Следующим делом припаяем светодиод. Длинный вывод – это анод, «плюс». Для него предназначено отверстие с квадратной контактной площадкой.

Монтаж светодиода на плату цифрового осциллографа DSO138

Теперь очередь штыревого белого разъёма для питания. Ставим его открытой частью по направлению от центра платы.

Монтаж разъёма питания на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем на плату 2 транзистора и 2 регулятора напряжения. Они все разных типов, но в одинаковых корпусах. Будьте внимательны при установке их на плату осциллографа. Формуйте выводы перед установкой и не перегревайте их паяльником.

Монтаж транзисторов и регуляторов напряжения на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем два переменных конденсатора.

Монтаж переменных ёмкостей на плату цифрового осциллографа DSO138

Монтируем большую катушку индуктивности для фильтра питания.

Монтаж катушки индуктивности на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее устанавливаем 6 электролитических конденсаторов. При установке важно соблюдать полярность. Более длинный вывод – это «плюс». Он устанавливается в отверстие с квадратной площадкой под пайку.

Монтаж электролитических конденсаторов на плату цифрового осциллографа DSO138

Ставим на плату осциллографа DSO138 разъём для питания. Он имеет широкие довольно толстые выводы, его нужно хорошо пропаять.

Монтаж разъёма питания на плату цифрового осциллографа DSO138

Далее – пайка штыревых разъёмов и соответствующих колодок на плату осциллографа DSO138.

Монтаж штыревых разъёмов на плату цифрового осциллографа DSO138

Устанавливаем три подвижных переключателя SW1, SW2 и SW3. Затем монтируем BNC разъём. Его корпус из толстого слоя металла, и трудно поддаётся пайке. Тем не менее, нужно очень хорошо его припаять к контактным площадкам. Это разъём часто будет подвергаться механической нагрузке, и его пайка должна быть очень качественной. Хорошо прогревайте толстые выводы его корпуса.

Монтаж разъёма BNC на плату цифрового осциллографа DSO138

Теперь припаяем петлю из проволоки толщиной 0,5 мм в отверстия разъёма J2. Это будет контакт для выхода сигнала самотестирования осциллографа.

После этого закоротим с помощью паяльника и припоя контакты перемычки JP3.

Делаем петлю для самотестирования на плате цифрового осциллографа DSO138

Займёмся платой TFT LCD экрана. Нужно припаять 3 штыревых разъёма с нижней части платы. Два маленьких разъёма по два пина и один двухрядный 40-пиновый.

Мы почти закончили пайку. Но не спешите убирать паяльник, он нам ещё ненадолго понадобится.

Монтаж разъёмов на плату ЖК экрана цифрового осциллографа DSO138

Теперь желательно промыть плату ацетоном, бензином или каким-либо другим способом очистить от следов флюса.

Промытой плате нужно дать хорошо просохнуть. Это очень важно! Влаги на плате не должно остаться совершенно.

После этого подключим источник питания к плате и замерим напряжение между землёй и точкой TP22. Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4.

Измеряем напряжение в точке TP22 цифрового осциллографа DSO138

Сейчас можно подключить к осциллографу ЖК дисплей, совместив его штыревые выводы с колодками на печатной плате осциллографа.

Первое включение цифрового осциллографа DSO138

2 Первое включение осциллографа DSO138

Подключите источник питания к осциллографу. Должен загореться дисплей и два раза моргнуть светодиод. Затем на пару секунд на экране появится логотип изготовителя и загрузочная информация. После этого осциллограф войдёт в рабочий режим.

Подключим пробник к BNC разъёму осциллографа и проведём первый тест. Никуда не подключая чёрный провод пробника, прикоснитесь рукой к красному. На осциллограмме должен появится сигнал наводки от вашей руки.

Первый тест цифрового осциллографа DSO138 – касание рукой

3 Калибровкаосциллографа DSO138

Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель SEN1 поставьте в положение «0.1V», SEN2 в положение «X5», а CPL – в положение «AC» или «DC». С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками и выставьте время «0.2ms», как на иллюстрации. На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4, добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.

Калибровка цифрового осциллографа DSO138

Теперь переключатель SEN1 поставим в положение «1V», SEN2 – в положение «X1». Остальные настройки оставим прежними. Аналогично предыдущему пункту, если сигнал далёк от прямоугольного, то подкорректируем его с помощью регулировки конденсатора C6.

Калибровка цифрового осциллографа DSO138

На этом настройка осциллографа DSO138 закончена. Давайте проверим его в боевых условиях. Подключим щупы осциллографа к работающей электрической схеме и посмотрим сигнал.

Осциллограф DSO138 в работе

4 Режимы работы осциллографа DSO138

Возможные режимы работы осциллографа:

  • автоматический (AUTO),
  • нормальный (NORMAL),
  • однократный (SINGLE).

Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.

5 Элементы управления осциллографа DSO138

Для управления чувствительностью осциллографа служат переключатели SEL1 и SEL2. Первый из них задаёт базовый уровень напряжения, второй – множитель. Например если выставить переключатели в положения «0,1V» и «X5», разрешение вертикальной шкалы будет 0,5 вольт на клетку.

Кнопка SEL служит для перемещения по элементам экрана, которые можно настраивать. Настройка выделенного элемента осуществляется с помощью кнопок и . Элементами для настройки являются:

  • время развёртки,
  • режим работы,
  • выбор фронта триггера,
  • порог срабатывания,
  • перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы,
  • перемещение оси по вертикали.

Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.

Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.

6 Дополнительные функции осциллографа DSO138

Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, переместите курсор кнопкой SEL на выбор времени развёртки, а затем нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK.

Вывод информации о сигнале на экран осциллографа DSO138

Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и .

7 Технические характеристикиосциллографа DSO138

Технические данные осциллографа DSO138, взятые из официального паспорта.

Скачать инструкцию по сборке осциллографа DSO139

Конструктор осциллографа dso138

Продолжение небольшой серии обзоров о всяких самодельных вещах для начинающих радиолюбителей. Скажу сразу, это конечно не Тектроникс, и даже не DS203, но по своему интересная штучка, хоть по сути и игрушка. Обычно перед тестами сначала вещь разбирают, здесь сначала надо собрать

На мой взгляд, осциллограф это «глаза» радиолюбителя. Этот прибор редко обладает высокой точностью, в отличие от мультиметра, но позволяет увидеть процессы в динамике, т.е. в «движении».
Иногда такой секундный «взгляд» может помочь больше, чем день ковыряния с тестером.

Несколько лет назад я на некоторых форумах встречал попытки (порой удачные) разработать самодельный осциллограф. Конструктор конечно проще их и слабее по техническим характеристикам, но могу сказать с уверенностью, собрать его сможет даже школьник. Разработан этот конструктор фирмой jyetech. Страничка этого прибора на сайте производителя.

Прислали конструктор в обычном пакетике с защелкой, правда довольно плотном. Как по мне, то для такого набора очень не помешала бы красивая упаковка. Не с целью защиты от повреждений, а с целью внешней эстетики. Ведь вещь должна быть приятной уже даже на этапе распаковки, ведь это конструктор. Ладно, смотрим на цену и прощаем.

В пакете находилось:

  • Инструкция
  • Печатная плата
  • Кабель для подключения к измеряемым цепям
  • Два пакетика с компонентами
  • Дисплей

Технические характиристики устройства очень скромные, как по мне это скорее обучающий набор, чем измерительный прибор, хотя и при помощи даже этого прибора можно проводить измерения, пусть и простые.

Также в комплект входит подробная цветная инструкция на двух листах.
В инструкции расписана последовательность сборки, калибровки и краткое руководство по использованию. Единственный минус, это все на английском, но картинки сделаны понятно, потому даже в таком варианте большая часть будет понятна. В инструкции даже обозначены позиционные места элементов и сделаны «чекбоксы», где надо ставить галочку после завершения определенного этапа. Очень продуманно.

Отдельным листом идет табличка со списком SMD компонентов.
Стоит отметить, что существует как минимум два варианта устройства. На первой исходно распаян только микроконтроллер, на втором распаяны все SMD компоненты. Первый вариант рассчитан на чуть более опытных пользователей. В моем обзоре учавствует именно такой вариант, о существовании второго варианта я узнал позже.

Печатная плата двухсторонняя, красного цвета. Сверху нанесена маска с обозначением элементов, одна часть элементов обозначена полностью, вторая имеет только позиционный номер по схеме. С обратной стороны маркировки нет, есть только обозначение перемычек и наименование модели устройства.

Плата покрыта маской, причем маска очень прочная (невольно пришлось проверить), на мой взгляд то что надо именно для начинающих, так как тяжело что то повредить в процессе сборки.

Как я выше писал, на плате предустановлен микроконтроллер STM32F103C8. Это 32 битный микроконтроллер, базирующийся на ARM 32-bit Cortex™-M3 ядре. Максимальная частота работы 72МГц, также он имеет 2 x 12-bit, 1 μs АЦП.

Дислей упакован в мягкий материал, как оказалось, он не скользит, потому болтаться в пакете не будет, а печатная плата защищает его от повреждений при транспортировке. Но все равно, я считаю что нормальная упаковка не помешала бы. В устройстве применен 2.4 дюйма TFT LCD индикатор со светодиодной подсветкой. Разрешение экрана 320х240 пикселей.

Также в комплект входит небольшой кабель. Для подключения к осциллографу применен стандартный BNC разъем, на втором конце кабеля пара «крокодилов». Кабель средней мягкости, «крокодилы» довольно большие.

Процесс сборки описывать не буду — инструкция достаточно информативная, проблем со сборкой не возникло. Все, можно подавать питание и проверять

Кстати, один из диодов на плате, служит для защиты электроники от неправильного подключения питания, со стороны разработчика это полезный шаг, так как спалить плату неправильной полярностью можно в секунду. На плате указано питание 9 Вольт, но при этом оговорен диапазон до 12 Вольт. В тестах я питал плату от 12 Вольт блока питания, но попробовал и от двух последовательно соединенных литиевых аккумуляторов, разница была только в чуть меньшей яркости подсветки экрана, думаю что применив стабилизатор 5 Вольт с низким падением и убрав защитный диод (или подключив его параллельно питанию и установив предохранитель), можно вполне спокойно питать плату от двух литиевых аккумуляторов. Как вариант, использовать преобразователь питания 3.7-5 Вольт.

Читайте также  Модуль ys-m3 воспроизведения файлов mp3 с micro-sd-карты

Чуть не забыл, несколько слов о назначении переключателей и кнопок.
Слева расположены три трехпозиционных переключателя.

Верхний переключает режим работы входа.
Заземлен
Режим работы без учета постоянной составляющей, или АС, или режим работы с закрытым входом. Хорошо подходит для измерения переменного тока.

Режим работы с возможностью измерения постоянного тока, или режим работы с открытым входом. Позволяет проводить измерения с учетом постоянной составляющей напряжения.

Второй и третий переключатели позволяют выбрать масштаб по оси напряжения. Если выбран 1 Вольт, то это означает, что в этом режиме размах в одну масштабную клетку экрана будет равен напряжению в 1 Вольт.

При этом средний переключатель позволяет выбрать напряжение, а нижний множитель, потому при помощи трех переключателей можно выбрать девять фиксированных уровней напряжения от 10мВ до 5 Вольт на клетку.

Справа расположены кнопки управления режимами развертки и режима работы.

Описание кнопок сверху вниз.

1. При коротком нажатии включает режим HOLD, т.е. фиксация показаний на дисплее. при длинном (более 3 секунд) включает или выключает режим цифрового вывода данных параметра сигнала, частоту, период, напряжения.
2. Кнопка увеличения выбранного параметра
3. Кнопка уменьшения выбранного параметра.
4. Кнопка перебора режимов работы.
Управление временем развертки, диапазон от 10мкс до 500сек.
Выбор режима работы триггера синхронизации, Авто, нормальный и ждущий.
Режим захвата сигнала синхронизации триггером, по фронту или тылу сигнала.
Выбор уровня напряжения захвата сигнала триггера синхронизации.
Прокрутка осциллограммы по горизонтали, позволяет просмотреть сигнал «за пределами экрана»
Установка позиции осциллограммы по вертикали, помогает при измерении напряжений сигнала и когда осциллограмма не влазит на экран…
Кнопка сброса, просто перезагрузка осциллографа, как выяснилось иногда бывает очень удобна.
Рядом с кнопкой есть зеленый светодиод, он моргает когда осциллограф синхронизировался.

Все режимы при выключении прибора запоминаются и включается он потом в том режиме, в котором его выключили.

Еще на плате есть разъем USB, но как я понял, он в этом варианте не используется, при подключении к компьютеру выдает что обнаружено неизвестное устройство. Также есть контакты для перепрошивки устройства.

Все режимы, выбранные кнопками или переключателями, дублируются на экране осциллографа. Настройка прибора очень проста, помогает в этом встроенный генератор. Скорее всего при подключении к встроенному генератору прямоугольных импульсов вы увидите следующую картину, вместо ровных прямоугольников будет либо «завал» угла верха/низа, вниз или вверх.

Корректируется это вращением подстроечных конденсаторов.
Конденсаторов два, в режиме 0.1 Вольта подстраиваем С4, в режиме 1 Вольт соответственно С6. В режиме 10мВ корректировка не производится.

  • Интересная обучающая конструкция
  • Качественно изготовленная печатная плата, прочное защитное покрытие.
  • Собрать конструктор под силу даже начинающему радиолюбителю.
  • Продуманная комплектация, порадовали запасные резисторы в комплекте.
  • В инструкции хорошо расписан процесс сборки.

  • Небольшая частота входного сигнала.
  • Забыли положить в комплект пару контактов для крепления индикатора
  • Простенькая упаковка.

Бюджетный осциллограф на основе конструктора DSO138

В практике радиолюбителя для настройки и проверки различных схем требуется осциллограф. Но современные аппараты как правило дорогие или качество бюджетных не соответствует необходимым параметрам. Существуют небольшие компактные осциллографы, покрывающие своими возможностями большинство требований пользователя. Например, конструктор DSO138. Ориентировочная стоимость такого конструктора варьируется в районе 1500 рублей. Купить его можно в этом китайском магазине. Ниже представлен авторский видеоролик блогера YouTube Паяльник TV.

Комплектация.

Посмотрим, что входит в комплект. Осциллографический пробник, сама плата устройства с микрочипом STM32, инструкция, детали и жидкокристаллический дисплей. Можно отметить, что печатная плата сделана качественно, все отверстия на плате металлизированы. Кроме того, отмечено расположение компонентов. Но не номиналы компонентов, а только их наименования. Поэтому сборку придётся производить, опираясь на разъяснения инструкции. Микроконтроллер STM32. Производитель постарался облегчить сборку осциллографа, и поэтому раздельно положил в один пакетик мелкие компоненты, и в другой пакетик – большие. Пайку начнем с мелких компонентов, это резисторы, индуктивности и конденсаторы.

Мануалы, схема, прошивки и исходники скачать можно по этой ссылке.

Сборка и тестирование.

Первым шагом при сборке берём резистор, проверяем его номинал, ищем, что это у нас за резистор по инструкции, находим его место на печатной плате. И, впаиваем. После того, как все резисторы впаяны, установим так же конденсаторы. По такому же алгоритму смотрим маркировку номинала на детали, сверяем его с инструкцией и впаиваем в то место, которое показано в инструкции. В комплекте есть три индуктивности. Все они одинакового номинала, паять можно в любое место для них. Итак, все мелкие детали пассивные запаяны, теперь можно устанавливать с другого пакетика. Внимательно смотрим все шаги и действия по инструкции. И спокойно продолжаем впаивать детали.

Далее, после того, как вы впаяли все наличные компоненты, следует из остатков ножек, которые мы откусывали, сделать небольшую перемычку сверху платы и впаять её в отверстие J2. По этой перемычке мы будем настраивать осциллографический пробник. Кроме того, необходимо закоротить контакты JP3. Это SMD контакты, расположены они слева от стабилизатора 79L05. После того, как вы всё это выполнили, нужно впаять большие штыревые разъёмы, один большой и два маленьких, на печатную плату дисплея. Вставляем, фиксируем капельками припоя, и пропаиваем. Перед настройкой рекомендуем промыть печатную плату от остатков флюса.

Теперь перейдём к включению осциллографа. В инструкции указано, что подавать напряжение нужно либо на один, либо на другой разъём, в зависимости от того, какой в наличии. По инструкции питание осциллографа должно быть 9 В. Но по более развернутой инструкции, которую можно найти в интернете, напряжение питания может быть от 8 до 12 В. Поэтому если у вас нет в наличии источника 9 В напряжения (хотя можно взять батарейку «крона», она вполне подойдёт здесь), но если у вас этого нет, то можно использовать 12 В источник питания или аккумулятор от источника бесперебойного питания, или импульсный источник 12 В. Как раз такой мы будем тут использовать. Небольшой импульсный источник питания как раз с подходящим штыревым разъёмом.

При первом включении вам понадобится мультиметр для измерения опорного напряжения. После включения осциллографа морганий светодиода быть не должно. Замеряем напряжение на левом контакте нашего разъёма и на отверстии TP22. Тут должно быть 3,3 В. Действительно – 3,24 В. Теперь, когда убедились в работоспособности, выключим питание.

Далее нужно запаять ещё одну перемычку, это перемычка JP4, ее запаиваем припоем. Теперь ставим в соответствующие разъёмы ЖК дисплей. Ставится он легко, без каких-либо особенностей.

Перед включением осциллографа с дисплеем рекомендую поставить в отверстия ножки, которые в комплекте с осциллографом, чтобы случайно не закоротить плату с обратной стороны какими-либо металлическими частями. Также эти ножки подходят для установки осциллографа в корпус.

Включаем осциллограф. Видим загрузку программного обеспечения. DSO138 – наименование осциллографа. И видим сигнал. Для настройки нужно подключить пробник. Сигнал имеется! То есть, просто контачим к телу плюсовой провод, и видим 50 Гц наводку. Для настройки прибора нужно подключить красный провод к перемычке и выставить развёртку. Видим, переключатель SEL как раз выбирает развёртку. Вот, 5 мс, он её в квадратик выделил синий. Прибавляем её, и видим сигнал. По инструкции сказано, что эти два переключателя должны быть в положениях верхний 01, нижний X5. И в таком положении необходимо настроить пробник двумя конденсаторами. Нужно добиться, чтобы был резкий прямоугольный фронт сигнала. Берём отвёрточку – и крутим. Видим, что у нас меняется. Теперь фронт слишком стал вылезать, эта помеха. Следовательно, нужно убавить. Вот, фронт теперь прямоугольный. Можно сказать, что пробник настроен.

Теперь пройдемся немного по клавишам. Переключатель CPL изменяет режим измерения, то есть, режим переменного тока, постоянного или заземление. Переключатель SEN1 меняет развёртку по напряжению. Видим, у нас меняется 5,0; 5,50 мВ. Переключатель SEN2 выбирает делитель напряжения для пробника. То есть, можно напряжение делить с помощью переключателя.

Далее микропереключатели. Клавиша ОК – это заморозка значения. Появляется HOLD, заморозка. Клавиша «+» отвечает за прибавку чего-либо, то есть либо увеличение уровня, либо продолжение выбора. Клавиша «-» – обратная клавише плюса, отвечает за уменьшение. И SEL – клавиша выбора: изменить развёртку, либо режим триггера, либо положение синхронизации, уровня синхронизации. И RESET – клавиша сброса – перезагрузка осциллографа. Нажимаем её – и осциллограф перезагружается, то есть, происходит заново загрузка программного обеспечения. Это необходимо при зависании прибора.

Теперь о развёртке. Минимальная развёртка 10 мкс. Максимальная – 500 с. Такая редко используется. После того, как мы поставили максимальную развёртку, у нас немножко подвисает осциллограф… Развёртку по напряжению смотрим. Вот у нас напряжение меняется. Теперь можем изменить делитель. Делитель один к пяти, один к двум и один к одному. Режим постоянного напряжения, переменного напряжения, и на землю замыкается.

Тестирование технических характеристик. Осциллограф может работать не только с пробником, который идёт в комплекте. Так, например, обыкновенный осциллографический пробник… Включим наш осциллограф. Подключаем пробник. Также можем посмотреть сигнал. Видим, что у нас спокойно всё хорошо показывает. Тоже без всяких лишних помех, всё прекрасно. Для тестирования осциллографа воспользуемся генератором. Подключаем. Включаем сигнал. Видим синусоиду, но по каким-то причинам синхронизация не устанавливается из-за плохого контакта. Прибавим частоты до 1 кГц. Дальше прямоугольный сигнал. Треугольный сигнал. Пилообразный. Обратная пила. ЭКГ сигнал. И, собственно, шум ещё остался. Наш осциллограф всё прекрасно показывает, никаких проблем. К сожалению, проверить на заявленную максимальную частоту его 200 кГц нет возможности, потому что нет генератора на 200 кГц.

Выберем постоянное напряжение. Изменяется уровень сигнала, всё отлично. Амплитуда меняется. Итак наш осциллограф работает. Имеется в осциллографе 3 режима работы триггера, то есть, автоматическое, нормальное и одиночное. Так же, как и во всех современных больших осциллографах.

Заключение.

Итак, какие же выводы можно сделать по данному конструктору? Осциллограф показал себя отлично. Сигнал показывает очень хорошо, все показатели отображаются. Режимы регулировки достаточны. Максимальный входной сигнал до 30 В. Это хорошие показатели, учитывая то, что делитель здесь уже встроенный есть. Развертка тоже прекрасно меняется.

Такой осциллограф отлично подойдёт для автомобилистов, то есть, если нужно будет сигналы в проверять, в случаях, когда необходим именно портативный осциллограф. Его можно запитать его от аккумуляторов автомобиля, на выключенном двигателе. Отлично подойдёт этот осциллограф для новичков в радиолюбительстве. Приятно, что это мобильный осциллограф, его можно везде взять с собой, и нигде он не будет мешаться.

Читайте также  Схемы управления освещением

Повторим, что питаться осциллограф может от 8 до 12 В. Потребляет он совсем немного, и «кроны» хватит надолго. Имеется у осциллографа mini-USB выход, с помощью которого можно подключиться к компьютеру и обновить прошивку осциллографа. Возможно, что будут выходить обновления прошивки.

Многобукфф

Vladislav’s personal blog site

Апофеоз очумелых ручек: собираем микропроцессорный осциллограф DSO 138 из комплекта DIY

Еще с раннего детства мне хотелось владеть осциллографом. Эдакую бандуру, на которой можно посмотреть, как пульсирует электроток в розетке или устроить настоящую петлю гистерезиса на триггере Шмитта. Но все как-то не складывалось. Небольшие устройства, с понятной инструкцией и цветными дисплеями стояли, да и до сих пор стоят, весьма внушительных денег, а практической пользы, если не занимаешься активно радиолюбительским делом, от них мало. Но увлекшись в кругу семьи, сборкой при помощи пайки простеньких устройств, я наткнулся на то, что искал добрую половину своей осознанной жизни. В продаже появились адекватные наборы по сборке карманного размера цифровых осциллографов с цветным дисплеем. Да и цена на комплекты для самостоятельной пайки вполне адекватная, даже если свободных средств не так много.

Финальная, работающая версия, осциллографа DSO 138 собранного с учетом пайки SMD компонентов.

Решено — сделано. На одном из китайских сайтов заказан комплект DIY, месяц ожидания и на столе для пайки оказалась россыпь деталей. Продажа наборов для самостоятельной сборки — занятие специфическое. Ведь если неопытный покупатель, возьмет что-то сделает не так, то он впоследствии может начать обвинять поставщика во всех грехах, в частности в продаже бракованного комплекта. Но… Тут есть одна маленькая и очень интересная деталь.

Китайская компания JYE Tech долгое время промышляла на ниве изготовления комплектов для начинающих радиолюбителей. В активе у ребят солидное количество различных показометров, ужасного вида осциллографов, крупных генераторов импульсов и прочих развлекалочек для любителей разогретых паяльников (понятное дело, что паяльники для пайки, а не для того, о чем вы подумали). Но с ростом продаж и наработкой опыта, компания смогла выпустить на рынок настоящий и интересный продукт. Речь идет как раз о DSO 138, цифровом осциллографе, построенном на микропроцессоре, с цветным дисплеем и смешной ценой. Комплект оказался настолько удачным, что другие, ушлые жители Китая, начали активно подделывать популярный товар. А подделки, сами знаете, часто отличаются от оригинала в не лучшую сторону.

Похоже, что именно такую подделку я и заказал на свою голову. После нескольких дней сборки, устройство, конечно, заработало, но работало оно как-то не так, как должно. В контрольных точках напряжение отличалось от номинального, при нажатии на плату появлялся тестовый сигнал на экране, а что-то замерить осциллографом мне так и не удалось. Более того, разбираться в нагромождении деталей, выискивая и устраняя различия по номиналам или просто дефектные части было не очень интересно, поэтому была предпринята попытка номер два. Очередной комплект осциллографа DSO 138 был заказан на этот раз уже в проверенном месте. А в комплекте к нему был заказан тестер радиодеталей M328 на ATmega.

Первый вариант платы, с уже установленными SMD деталями.

Тестер оказался категорически полезным устройством, хотя его пластиковый корпус совершенно ни на что не годится. Дело в том, что все детали для DSO 138 поставляются россыпью. И разобраться в номиналах десятка резисторов без хорошего тестера очень непросто. Но резисторы — это еще полбеды, хороший мультитестер сможет показать вам сопротивление резистора, очень хороший проверит еще транзисторы. А вот с проверкой прочих элементов мультитестер уже не справится. И как раз тут на помощь приходит тестер радиодеталей, приведенный выше. Он поставляется в комплекте для самостоятельной сборки, а собирается менее, чем за час. Устройство показало себя с лучшей стороны и перед сборкой DSO 138, все поддающиеся измерениям детали были тщательнейшим образом проверены на соответствие параметрам и вообще работоспособность.

Если первый комплект DSO 138 был с уже установленными на плату SMD (детали в миниатюрном корпусе, выводы которых припаиваются к поверхности платы, не в дырочках) деталями. Но раз уж гулять, так гулять. Второй комплект был взят самый хардкорный, на плате припаяны только не поддающиеся ручной пайке кристаллы, а все остальные SMD детали нужно паять самостоятельно. Но пайки SMD опасаться не стоит. SMD паяется не сложнее, чем обычные детали.

Для пайки SMD мы применяли следующий метод: компонент размещается на плате, в местах пайки кладется небольшой огрызочек проволочного припоя с канифолью, сверху деталь придерживается тонким пинцетом, а паяльником с тонким жалом припой расплавляет и припаивает деталь к плате. Таким образом, можно паять как одному, так и с партнером, который будет помогать придерживать деталь.

Сборка остальных частей осциллографа, после того как припаяны SMD и распознаны все остальные детали, не составляет труда. К комплекту прилагается три подробных описания. Одно весьма детальное по пайке всех компонентов, по проверке полученных напряжений (обязательно прочитайте, поскольку если не выполнить все шаги, то осциллограф просто не будет работать), второе по тому, как откалибровать осциллограф и как с ним работать. Третья же инструкция прилагается к комплектам с SMD. Все инструкции на английском языке. Но любой электронный переводчик сможет вам обеспечить понимание, даже если в плане языков — медведь на ухо наступил.

Осталось только припаять выводы и переключатели.

Единственная трудность в сборке комплекта заключается в сложности пайки нелужёных выводов и ножек. В комплекте есть несколько разъемов, где ножки — это просто металл, покрытый желтым оксидом. Припаять такие детали к плате без применения хорошего флюса очень сложно. Более-менее приличный результат у нас получился только при пайке с паяльным жиром, канифоль не справлялась, но вполне вероятно, что и другие, более активные флюсы подойдут. Но в таком случае, стоит побеспокоиться об отмывке флюса с платы, а в случае с платой дисплея нужно соблюдать осторожность и не повредить растворами сам дисплей.

В комплекте к осциллографу идет обычный щуп, без множителя. Поэтому измерять можно напряжение вплоть до 50Vpp. Однако, с применением щупа с множителем 1:10, допустимо измерение напряжения до 400Vpp. Щупы подходят стандартные, поэтому можно сразу приобрести хороший. По характеристикам, прибор способен измерять частоту вплоть до 200 кГц, что вполне находится в пределах разрешающей способности использованного процессора, однако следует делать поправку, что чем выше частота, тем хуже будет результат измерений. Увы, если вам требуется высокая точность, то придется все же приглядеться к более серьезным аппаратам.

В целом, сборкой и использованием осциллографа DSO 138 я и мой сын очень довольны. За пайкой и последующими испытаниями было проведено немало интересных часов. За это время проработалась мелкая моторика, аккуратность при работе, появились новые навыки, позволяющие чувствовать себя в жизни уверенно. Могу смело рекомендовать DSO 138 DIY KIT к приобретению и последующей сборке, устройство стоит каждого рубля, который за него просят.

PS. Отрадно, что производитель, JYE Tech заботится о своих клиентах. Для осциллографов DSO 138 (а уже существует несколько аппаратных ревизий) можно скачать, в том числе и прошивки. Кроме того, компания поддерживает в активном состоянии форум, что уже само по себе удивительно, где можно поделиться вопросами и поискать ответы на своих проблемы, возникшие во время сборки осциллографа.

Опубликовано 14.11.2015 автором kvv в следующих категориях:
DIY

Отзыв: Осциллограф SDS DS0138 — И прибор, и игрушка. Цена соответствует его возможностям

Кроме самого «ослика» в комплекте идет подробная инструкция с иллюстрациями на английском ящыке, щуп.

Питание осциллографа 9 В, используется штырьковый разъем, что очень неудобно. Такой блок питания найти достаточно сложно. Я решил поступить умнее и сделал такой адаптер на основе повышающего преобразователя напряжения МТ3608. К данному преобразователю на вход припаял microUSB разъем, на преобразователе выставил напряжение 9 В. Все это дело обтянул термоусадкой. Теперь мой DSO138 стал мобильным и прекрасно работает от любой зарядки для мобильника или powerbank с 5 В. Ниже этот адаптер.

На ослике установлена прошивка 113-13801-060, которую можно обновлять.
Из больших минусов осциллографа отмечу неудобные органы управления. Маленькие неудобнве тактовые кнопки. Осевые регуляторы в 1000000 раз были б удобнее.
Тумблер CPL позволяет переключаться между напряжением постоянным и переменным. Так как мне важно видеть имеено саму форму сигнала, я чаще всего пользуюсь отображением переменного напряжения. Тогда сигнал отображается симметрично горизонтальной оси.
Тумблер Sen1 позволяет выставлять чувствительность прибора по напряжению (цену деления шкалы прибора на экране).
Тумблер Sen2 позволяет сжимать сигнал по вертикали для его полного отображения. Х5 — это сужение сигнала в 5 раз по вертикали, Х1 — нормальный размер. Правее от этих кнопок подстроечные зеленые конденсаторы используются для калибровки ослика. Для этого на нем есть встроенный генератор прямоугольных импульсов.

Ниже правая панель кнопок. Начнем с нижней. Sel — выбор изменяемого параметра на экране. Выбранный параметр будет голубого цвета. Потом вы поймете о чем я. Кнопки «+», «-» — кнопки управления параметрами. Кнопка ОК — это как Enter на клавиатуре компьютера. Кроме того позволяет «заморозить» изображение экрана.

На примере усилителя звука продемонстрирую принцип работы, постараюсь изложить все очень простым языком. Подаем на усилитель сигнал — в нашем случае это сигнал с частотой 1 кГц. На входе видим его таким красивым.

После усиления сигнала усилителем звука смотрим форму сигнала на выходе. Видите, как изменилась форма? Это есть искажения сигнала. Значит, качество усилителя достаточно низкое, он искажает сигнал, в итоге мы получим некачественный звук.

Вернемся к устройству. На экране кроме сигнала отображается его параметры: Частота, скважность, амплитуда сигнала и тд.

Когда сигнал синхронизируется, под экраном загарится зеленый светодиод Trigger.

Ниже, вроде сигнал «пила» на 62 кГц.

Производитель заявляет о чувствительности сигнала до 200 кГц. Но на частотах выше 50 кГц параметры сигнала уже сильно искажены. На 200 кГц можно увидеть только самое общее представление о форме сигнала. Поэтому область применения его очень сильно ограничена. Как к серьезному прибору DSO138 относиться нельзя. Но чтобы на любительском уровне в домашних условиях получить определенные навыки по работе на осциллогрфе, его приобрести можно. Тем более, что цена его всего около 1800 российских рублей.
Рекомендовать или нет — смотрите сами исходя из потребностей.