Працюємо з 09:00 до 19:00 без вихідних
Київ біля ТЦ Квадрат бул.Перова

Простой осциллограф своими руками без паяльника

Осциллографы бывают дорогие или очень дорогие. Как же рядовому пользователю ардуино понаблюдать за формой быстро изменяющегося сигнала? Давайте рассмотрим простое минимально геморойное решение. Будем отображать осциллограф на мониторе компьютера.


Контроллеры Arduino можно использовать как простейший осциллограф, для наблюдения за быстро изменяющимися электрическими сигналами.

Скачиваем программу Processing , после чего её устанавливать не нужно - она запускается с EXE-файла.

Открываем Arduino IDE и вставляем такой код:


#define ANALOG_IN 0
void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  //Serial.begin(115200); 
}
void loop() {
  int val = analogRead(ANALOG_IN);                                              
  Serial.write( 0xff );                                                         
  Serial.write( (val >> 8) & 0xff );                                            
  Serial.write( val & 0xff );
}

Загружаем этот код в контроллер Arduino.

Открываем программу Processing и вставляем в неё следующий код:

import processing.serial.*;
Serial port;  // Создание объекта класса Serial
int val;      // Данные, получаемые из сом-порта
int[] values;
float zoom;
void setup() 
{
  size(1280, 480);


// Открываем порт, к которому подключена плата

//контроллера используя скорость (9600 bps)
  port = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
  values = new int[width];
  zoom = 1.0f;
  smooth();
}
int getY(int val) {
  return (int)(height - val / 1023.0f * (height - 1));
}
int getValue() {
  int value = -1;
  while (port.available() >= 3) {
    if (port.read() == 0xff) {
      value = (port.read() << 8) | (port.read());
    }
  }
  return value;
}
void pushValue(int value) {
  for (int i=0; i<width-1; i++)
    values[i] = values[i+1];
  values[width-1] = value;
}
void drawLines() {
  stroke(255);
  
  int displayWidth = (int) (width / zoom);
  
  int k = values.length - displayWidth;
  
  int x0 = 0;
  int y0 = getY(values[k]);
  for (int i=1; i<displayWidth; i++) {
    k++;
    int x1 = (int) (i * (width-1) / (displayWidth-1));
    int y1 = getY(values[k]);
    line(x0, y0, x1, y1);
    x0 = x1;
    y0 = y1;
  }
}
void drawGrid() {
  stroke(255, 0, 0);
  line(0, height/2, width, height/2);
}
void keyReleased() {
  switch (key) {
    case '+':
      zoom *= 2.0f;
      println(zoom);
      if ( (int) (width / zoom) <= 1 )
        zoom /= 2.0f;
      break;
    case '-':
      zoom /= 2.0f;
      if (zoom < 1.0f)
        zoom *= 2.0f;
      break;
  }
}
void draw()
{
  background(0);
  drawGrid();
  val = getValue();
  if (val != -1) {
    pushValue(val);
  }
  drawLines();
}

Нажимаем кнопку пуск этой программы и видим временной график того, что происходит у нас на аналоговом входе A0 контроллера. Для простых задач нам больше и не нужно будет никаких покупных осциллографов.

Я таким образом, например наблюдал, что на выход выдает модуль измерения напряжения сети 220В, так как на него нет никакой документации в интернете. При этом я лицезрел синусоиду, но на этом графике нет привязок ко времени и величине сигнала. И по-этому трудно измерять частоту и амплитуду этого сигнала.

Нужно так же отметить, что COM-порт должен быть в системе только один. Если на компьютере есть физический порт COM1, то его нужно деактивировать в диспетчере устройств.

Так же можно увеличивать частоту дискретизации нашего осциллографа, увеличивая скорость СОМ-порта в контроллере и в программе Processing.

Написать отзыв

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.
    Плохо           Хорошо
Модуль часов реального времени DS3231SN + батарейка

Модуль часов реального времени DS3231SN + батарейка

Батарейка входит в комплектМодуль часов реального времени для различных плат микроконтроллеровХаракт..

51.83грн.

Светодиод ультраяркий 5мм

Светодиод ультраяркий 5мм

Сверхяркий светодиод диаметром 5 ммКорпус прозрачный у светодиодов разного цвета свечения. То есть р..

1.55грн.

Графический LCD экран Nokia 5110

Графический LCD экран Nokia 5110

Графический индикатор Nokia5110 для различных проектов на любительских контроллерах. LCD основан на ..

88.28грн.

Датчик качества воздуха MQ-135

Датчик качества воздуха MQ-135

Датчик, чувствительный к различным вредным газам в воздухе (NH3,NOx, пары алкоголя, бензина, дыма, C..

59.40грн.

Модуль Ethernet ENC28J60 с питанием 3,3 В

Модуль Ethernet ENC28J60 с питанием 3,3 В

Ethernet модуль с коммуникацией SPI с питанием 3,3 В на основе микросхемы ENC28J60Применяется д..

103.49грн.