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
ЦАП цифро-аналоговый преобразователь I2C

ЦАП цифро-аналоговый преобразователь I2C

Цифро-аналоговый преобразователь с I2C интерфейсомИспользуется для организации аналогового выхо..

36.02грн.

Подключение кнопки к Arduino

Подключение кнопки к Arduino

Изначально собирался написать статью о фильтрации дребезга кнопки, подключенной к контроллеру Arduin..

Мультиплексор аналоговых сигналов 16-канальный

Мультиплексор аналоговых сигналов 16-канальный

Мультиплексор аналоговых сигналов предназначен для автоматического переключения поочереди 16-ти анал..

32.15грн.

Усилитель звуковой частоты 10 Вт х 2 PAM8610

Усилитель звуковой частоты 10 Вт х 2 PAM8610

Миниатюрный мощный стерео- усилитель звуковой частоты класса DНоминальное напряжение питания однопол..

42.52грн.

Набор сверл 0,3 - 1,2мм 10шт.

Набор сверл 0,3 - 1,2мм 10шт.

Набор сверл для машинного станочного CNC сверления печатных платВ наборе 10 сверлДиаметры в наборе: ..

85.69грн.