Здравствуйте. В продолжение
моего обзора на подобный набор-конструктор осциллографа DSO 062, расскажу про более «продвинутую» модель — DSO 068.
Основные отличия DSO 068 от DSO 062 следующие:
— наличие корпуса;
— возможность автономного питания от встроенного аккумулятора;
— работа в качестве USB осциллографа;
— сохранение данных в MS Excel.
Указанные отличия, переводят осциллограф DSO 068 из разряда познавательных игрушек в разряд профессионального инструмента начального уровня.
В обзоре я постараюсь подробно описать все этапы сборки и настройки, возникшие в этом процессе проблемы и поделюсь с найденными путями решения. Надеюсь информация будет полезна.
Необходимо отметить, что достаточно хороший обзор этого комплекта
здесь уже был, но в это время ко мне уже шёл данный конструктор. Поэтому буду отрабатывать :)
Конструктор может поставляться в 6 различных вариантах (маркировка присутствует на торце упаковочной коробки). В данном обзоре будет идти речь о самом полном варианте: 06804К
Отличия осциллографов DSO 062 и DSO 068:
Упаковка и комплектация:
В коробке кроме корпуса осциллографа находятся кабеля и пакетик с «платками» и BNC разъёмами:
Остальные «запчасти» находятся внутри корпуса:
Рассмотрим всё отдельно.
Конденсаторы:
Для определения номинала керамических конденсаторов, нужно «превратить» последнюю цифру трёхзначной маркировки в соответствующее количество «нолей», это и будет ёмкость в пикофарадах. Керамические конденсаторы неполярные. У электролитических на корпусе указана ёмкость в микрофарадах и "-" обозначен отрицательный электрод
Кварцевый резонатор:
Полярности не имеет
Транзисторы и диоды:
Элементы полярные, при пайке необходимо это учитывать
Индуктивности:
Полярности не имеют, номинал у всех 3-х в наборе одинаков
Резисторы:
Полярности не имеют. Номинал можно определить по цветным кольцам на корпусе, для этого используются специальные таблицы, но в данном случае цвета колец очень близки между собой и можно ошибиться вычисляя номинал таким образом. В связи с этим лучше пользоваться мультиметром.
Звукоизлучатель:
Элемент полярный, на корпусе промаркирован положительный контакт знаком "+"
Другие изделия (разъёмы, кнопки, ручки, саморезы):
Кабели:
В комплекте идёт кабель для аккумулятора и отрезок экранированного кабеля для подключения BNC разъёмов к плате
ЖК индикатор:
Печатная плата и корпус:
На печатной плате элементы поверхностного монтажа уже распаяны. Качество изготовления печатной платы хорошее, маркировка видна отчётливо. На плате можно заметить ряды широких контактных площадок. Это места к которым необходимо припаивать маленькие модули, которые также присутствуют в комплекте. О них расскажу чуть ниже.
Схема устройства:
Схему можно скачать
по этой ссылке с сайта производителя. Приводить целиком схему я не буду, но про составные части скажу.
Ядром осциллографа является микроконтроллер ATMega64. Микросхема уже запаяна на основную печатную плату:
В схеме и на плате присутствует ещё один микроконтроллер — ATMega48. Его функциями являются обслуживание кнопочной панели, а также энкодера:
Входная аналоговая часть собрана на 2 операционных усилителях TL082 и LM6172:
Для преобразования аналогового сигнала в цифровой используется 8-ми битный параллельный АЦП TLC5510:
Остальные функциональные блоки собраны в виде отдельных модулёчков.
Повышающий преобразователь JYE116 (BOB4):
Для доведения напряжения аккумуляторной батареи до стабилизированных 5 вольт используется повышающий импульсный преобразователь напряжения на микросхеме QX3400
Выключатель питания JYE117 (BOB3):
Зарядное устройство для Li-Ion аккумулятора JYE118 (BOB2):
Для корректного заряда Li-Ion аккумулятора используется ЗУ на контроллере заряда LTC4054
Преобразователь UART-USB JYE119 (BOB1):
Источник питания отрицательного напряжения JYE120 (BOB5):
Для получения напряжения отрицательной полярности, которое необходимо для питания операционных усилителей, используется следующий источник
Сборка:
Итак, все составные части рассмотрены, пора переходить к сборке. Для этого можно скачать
специальную инструкцию по сборке с сайта производителя. Но можно и не скачивать, т.к. распечатанный вариант приложен к конструктору.
В инструкции приводится важная таблица — перечень деталей и очерёдность сборки:
Собирать в последовательности, указанной в данной таблице, я не советую по соображениям удобства и безопасности отмывания платы окунанием. Я паял в следующей последовательности:
1. резисторы;
2. индуктивности;
3. светодиод;
4. керамические конденсаторы;
5. транзисторы;
6. диоды;
7. кварцевый резонатор.
Далее окунаем плату в спирт (я использовал изопропиловый) на 10 минут для растворения остатков флюса, далее стираем оставшиеся остатки флюса ватной палочкой
Следующим этапом припаиваем модулёчки. Для этого в комплекте имеется специальное приспособление
Но мне оно не понравилось, проще придерживать перпендикулярно плате модулёк пальцем и запаивать его. После этого паяем электролитические конденсаторы, разъёмы. Временно закорачиваем JP2. К следующей схеме мы будем неоднократно возвращаться
Вытираем остатки флюса ватной палочкой смоченной в спирте и проверяем монтаж на наличие качественных пропаев и отсутствия «соплей».
Если всё в порядке, то подключаем питание в USB разъём (я подключил повербанк) и измеряем напряжение +5 вольт в контрольной точке +5V. Если напряжения нет, проверяем его наличие на USB разъёме, снова перепроверяем монтаж, пайку.
Если оно присутствует, отключаем питание и закорачиваем JP4. После этого снова подаём питание и смотрим на светодиод. Он должен 1 раз моргнуть, а через секунду ещё 2 раза. Если всё нормально, закорачиваем JP7, запаиваем все остальные компоненты, в том числе и ЖК экран.
Для начала нужно напаять на плату ЖК индикатора однорядную 20-ти пиновую линейку. Но нужно не перепутать и запаять там, где отверстия подписаны. С другой стороны запаять 2 двухпиновых кусочка. Паять нужно так, чтобы пины были перпендикулярно плате. После этого попробовать посадить плату ЖК дисплея на основную и убедиться, что выводы запаянных элементов не достают до платы дисплея. Если всё в порядке, пропаять обратные стороны пинов со стороны основной платы.
Снова вытираем остатки флюса, проверяем монтаж и подаём питание.
Вместе с «морганием» светодиода должен появится звук от излучателя. Также должен засветиться ЖК экран. Контрастность изображения необходимо отрегулировать соответствующим подстроечным резистором «Contrast Adj.»
Если изображение присутствует, то отключаем питание и разрываем JP2. Теперь чтобы включить осциллограф, необходимо нажать на энкодер.
Следующий этап: настройка аналоговой части.
Паяем временную перемычку между AIN и OUT:
Устанавливаем внутренний генератор на 10кГц и 5В, развёртку осциллографа на 20мкс (как это делать опишу ниже в разделе «Тестирование»). Переключатели SW1 и SW2 устанавливаем на 1V и х2 соответственно. И вращая переменный конденсатор С8 добиваемся прямых углов меандра.
Как я ни крутил этот С8, прямых углов добиться не удалось
Искажения были минимальны при минимальной ёмкости этого конденсатора. Для улучшения картины я решил выпаять этот конденсатор и форма сигнала стала почти такой как нужно
Теперь нужно уменьшить амплитуду сигнала встроенного генератора до 1В и переключить SW1 и SW2 в 0,1V и х5 соответственно. И вращая конденсатор С5 снова добиваться прямоугольности, но у меня картинка была совсем другая:
После тщательной проверки всех цепей связанных с этими положениями переключателей обнаружил непропай одного резистора, вот что значит невнимательность, повезло, что этот резистор оказался не под ЖК экраном:
После пропаивания пропущенной пайки, «картинка» стала такой как нужно.
Всё, настройка осциллографа закончена (позже нужно будет таким же образом настроить делитель щупа регулировкой подстроечного конденсатора на нём), убираем перемычку и собираем осциллограф в корпус, для чего устанавливаем сначала в него BNC разъёмы и кнопки:
Далее вставляем плату в корпус. Начинаем со стороны USB разъёма. На этом этапе слегка мешает шток энкодера, его нужно чем-то поддеть. После того как плата вставилась, припаиваем BNC разъёмы к плате. Разъём выхода внутреннего генератора припаиваем с помощью обрезков выводов, а разъём входа осциллографа с помощью комплектного кусочка экранированного кабеля
Установка аккумулятора:
Аккумулятора в комплекте нет, но можно использовать любой Li-Ion аккумулятор, подходящий по размеру. У меня как раз лежал такой от iPhone 3GS с «дохлой» платой защиты. Но сама «банка» аккумулятора нормальная.
В связи с тем, что в осциллографе присутствует контроллер заряда Li-Ion батарей, то использование аккумулятора без своей платы защиты допустимо. Выкидываем плату защиты и припаиваем на контакты аккумулятора специальный кабель с разъёмом. Саму батарею крепим 2-х сторонним скотчем к задней крышке корпуса
Проверка тока потребления:Результаты следующие:
— осциллограф включен без аккумулятора: 220 мА;
— осциллограф включен, аккумулятор заряжается: 370 мА;
— осциллограф выключен, аккумулятор заряжается: 140 мА;
Во время заряда аккумулятора светится красный светодиод на модулёчке зарядного устройства
Напряжение на аккумуляторе во время заряда:
Всё, корпус можно закручивать. Сначала 2-мя саморезами прикручиваем плату, потом защёлкиваем заднюю крышку и еще 2-мя оставшимися саморезами фиксируем и её.
Обновление «прошивки»:
Для начала определяем какая прошивка установлена, для этого включаем осциллограф и ждём загрузку. На экране появляется большая надпись на китайском языке и ниже:
MAIN:06801-060
KEYPAD:06802-030
Идём на
соответствующую страницу сайта производителя с прошивками и сравниваем. Получается, что прошивка контроллера клавиатуры актуальная, а вот основного контроллера нет. Качаем новую прошивку,
инструкцию по прошиванию и
«прошивальщик» avrubd.
Подключаем осциллограф к USB порту компьютера. Win7 автоматически нашла драйвера (запоминаем номер СОМ порта, в данном случае это СОМ6):
Запускаем avrubd, выбираем английский язык:
Устанавливаем соответствующие настройки и открываем прошивку
Теперь долгим нажатием на энкодер выключаем осциллограф, жмём кнопку «Dn» в прошивальщике и включаем осциллограф нажатием на энкодер. Начинается прошивка. Ждём окончания. В конце осциллограф перезагрузится:
Снова смотрим на версию прошивки и удивляемся, что она не изменилась
В чём дело я не знаю. Прошивка произведена, но версия не поменялась.
Тестирование:
Для полноценной работы с осциллографом советую скачать
инструкцию с сайта производителя и ознакомиться с ней. Она также присутствует в распечатанном виде в комплекте с конструктором.
Для переключения режимов осциллографа нужно кратковременно нажать на энкодер и вращая его выбрать нужный режим. Подтверждение выбора — нажатие на энкодер. В меню всего 12 пунктов:
Для начала
проверим работу внутреннего генератора и частотомера. Для этого соединим выход генератора с входом осциллографа, а также подключим параллельно мультиметр и переведём его в режим измерения частоты
На фото плохо видны единицы измерения мультиметра. Слева это герцы, справа килогерцы. Частота измеряется корректно.
Далее
проверим режим БПФ:
БПФ или по английски FFT это
Быстрое преобразование Фурье. Не вдаваясь в подробности эта функция даёт пользователю возможность с помощью осциллографа проводить анализа сигнала не только во временной, но и в частотной области. Этот алгоритм особенно полезен когда нужно провести спектральный анализ, но специализированных приборов типа анализаторов спектра нет. При этом надо четко представлять, что осциллограф это прежде всего, осциллограф, а не средство измерения частотного спектра, хотя у него и есть такая возможность. Поэтому метрологические характеристики осциллографов в режиме БПФ не нормируются.
Для тестирования этого режима подключим вход осциллографа к выходу внутреннего тестового генератора:
Частота генератора равна 1 кГц, можно видеть максимальный уровень сигнала именно на этой частоте, и дальше наблюдать затухающие гармоники на частотах 2 кГц, 3 кГц и т.д. Вращением энкодера можно менять частоту дискретизации.
Теперь переходим к «самому вкусному» — к
подключению осциллографа к компьютеру. Тут есть 3 варианта:
1. сохранение «скриншотов» экранов в виде BMP файлов;
2. сохранение данных в файл *.CSV с последующей обработкой в MS Excell;
3. использование специального софта jyeLab, превращающего этот осциллограф в USB осциллограф.
Для пунктов 1 и 2 необходимо использовать ПО Tera Term. Инструкцию по использованию этого ПО можно скачать
отсюда. В инструкции есть и
ссылка на саму Tera Term.
Устанавливаем, запускаем, выбираем настройку последовательного порта и устанавливаем соответствующие значения:
Далее выбираем приём данных по протоколу «X-Modem»
Выбираем имя и расширение файла (*.BMP для скриншота, *.CSV для файла данных), а на осциллографе жмём «SEND SCREEN» или «SEND WAVE DATA» соответственно.
Для пункта 3 необходимо скачать jyeLab по
ссылке с сайта производителя. По установки не требует. После запуска выбрать Options -> Port Setup и сделать следующие настройки:
Далее жмём «Connect» и «Run».
Естественно использовать обе программы одновременно нельзя.
Итак, вот что получилось:
Фотография ЖК экрана и «скриншот»:
Данные в MS Excell:
Результат в jyeLab
На последнем скриншоте показаны такие возможности ПО jyeLab как установка измерительных меток по амплитуде и длительности и вывод результата (верхний левый угол).
Использование ПО jyeLab устраняет существенный недостаток осциллографа — низкую разрешающую способность встроенного ЖК экрана.
В качестве ещё одного примера покажу как можно «поймать» байт последовательности передачи данных с СОМ порта:
Итоги:
Плюсов можно перечислять множество, минусов за эту цену просто нет. Результатом и прибором я доволен на 99%: омрачает странная подсветка ЖК экрана, но думаю я тут сам виноват. Скорее всего между экраном и подсветкой попал спирт во время отмывки экрана, надо бы разобрать и хорошенько помыть и просушить его, но сделать при запаяном ЖК экране это проблематично.
Сборка осциллографа относительно несложная (DSO 062 ещё проще) и с ней может справится радиолюбитель не совсем начального уровня. К покупке рекомендую однозначно.
Удачи!
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
На самом деле обзор писал несколько дней и не следил в это время за публикациями…
Даже знаю, как:
Прибор «измерительным» назвать сложно, а уж «профессиональным инструментом начального уровня» — это явный перебор. Даже если сравнивать с упоминаем тут DSO 201
— аналоговый тракт такой же простой;
— судя по схеме, опорное напряжение АЦП берется от 5В, которые выдает DC-DC преобразователь, с заявленной точностью +-3% (при 25 градусах). Калибровка, похоже не предусмотрена ( не нашел на сайте)
— непонятна реальная частота выборок. В теории, ATMega на 20МГц может справиться с 2М выборок в секунду, на практике — я не верю в китайских программистов. Исходники прошивки «Learning edition» говорят что там всего 100кГц. Если автору не сложно, хотелось бы увидеть какая частота ADCCLK на самом быстром пределе измерений
— отсутствие гальванической развязки сводит на нет весь смысл батарейного питания. Автономно — только убогий экран. У 201 при этом есть SD-карта, можно записать сигнал и смотреть на компе.
— «конструктор»: Не выйдет тут ничего «сконструировать» — только собрать то что задумал производитель. И залить прошивку, которую написал производитель (исходников свежих версий нет)
все равно у вас в детстве не было велосипеда!» :)
во всем этом главное — это КОНСТРУКТОР.
— наличие корпуса;
— возможность автономного питания от встроенного аккумулятора;
— работа в качестве USB осциллографа;
— сохранение данных в MS Excel.
Указанные отличия, переводят осциллограф DSO 068 из разряда познавательных игрушек в разряд профессионального инструмента начального уровня.»
ну эт вы погорячились. наличие акума, корпуса и usb-порта ну никак не сделают прибор профессиональным. так можно заявить и что vc99 после допиливания в виде порта становится профессиональным мультиметром ;)
6022BE например
и наоборот — отсутствие usb или com порта у прибора — не делает его НЕпрофессиональным.
Но в данном случае рука сама потянулась, и ничего с ней сделать не смог.
В чем отличие кроме цены?
А как происходит выключение?
Вернее, включение происходит по входу SW — там дергается затвор полевика, а потом биполярный транзистор удерживает. A PWROFF приходит на ON/OFF и закрывает удерживающий транзистор.
П18? Та пох — человек старался.
ebay.com/itm/401005398675:g:YwIAAOSwU~FWEJNi
За обзорище плюс! Заинтересовало.