Budowa MOC1K

MOC1K – Miniaturowy oscyloskop cyfrowy
1
MOC1K
Miniaturowy oscyloskop cyfrowy
MOC1K to uniwersalna, jednokanałowa przystawka do PC, spełniająca rolę oscyloskopu
cyfrowego. Rolę interfejsu komunikacyjnego
pomiędzy przystawką i komputerem PC spełnia RS232, z którego urządzenie czerpie także zasilanie. Pracą urządzenia steruje wyposażone w przyjazny interfejs komunikacyjny
oprogramowanie na PC, które może pracować
z dowolnym systemem operacyjnym z rodziny
Windows.
Budowa MOC1K
Konstrukcję oscyloskopu (rys. 1) oparto na mikrokontrolerze z rodziny AVR, który jest wyposażony
w wewnętrzny przetwornik A/C o rozdzielczości 10 bitów, interfejs komunikacyjny UART, pamięć SRAM
o organizacji 1024x8 bitów oraz wewnętrzny, programowo kalibrowany zegar systemowy. Napięcie podane na wejściowe gniazdo BNC jest dzielone w stosunku 1:4 przez dzielnik rezystancyjno-pojemnościowy.
Ponadto, za pomocą tego dzielnika jest ustalana impedancja wejściowa na 1MV||25pF, która to wartość
jest standardowa dla sond oscyloskopowych. Sygnał o zmniejszonej amplitudzie jest podawany na wejście przetwornika A/C. Zadaniem mikrokontrolera jest odczytywanie danych z przetwornika i wysłanie
ich portem szeregowym do komputera. W zależności od podstawy czasu, dane są buforowane w pamięci RAM lub bezpośrednio wysyłane do portu szeregowego. Bufor jest w stanie pomieścić 500 próbek
o rozdzielczości 10 bitów. Mikrokontroler próbkuje z częstotliwością zależną od ustawionego zakresu
pomiarowego, a na wejściu przetwornika nie zastosowano filtru dolnoprzepustowego, w związku z czym
może wystąpić zjawisko aliasingu. Niski pobór mocy prze układy elektroniczne umożliwił zasilanie całego urządzenia bezpośrednio z linii sterujących portu szeregowego - nie jest więc konieczne zewnętrzne
zasilanie.
Rys. 1. Schemat blokowy urządzenia
!
Podstawowe parametry przystawki MOC1K:
– maksymalne napięcie wejściowe: 20 V,
– maksymalna częstotliwość próbkowania: 250 kHz,
– zakresy podstawy czasu: 100/200/500 ms/dz., 1/2/5/10/20/50/100/200/500 ms/dz., 1/2/5/10 s/dz.,
– zakresy czułości w osi Y: 100/200/500/1000 mV dz.,
– napięcie wyzwalania: 10...9990 mV,
– brak wewnętrznego filtru dolnoprzepustowego,
– wyzwalanie zboczem narastającym, opadającym lub w trybie auto,
– zasilanie bezpośrednio z RS232,
– współpraca z PC poprzez RS232,
– parametry transmisji szeregowej:
Parametry transmisji: prędkość 115200 b/s, ramka 8 bit, brak kontroli parzystości, 1 bit stopu,
bez kontroli przepływu.
www.btc.pl
2
MOC1K – Miniaturowy oscyloskop cyfrowy
Rys. 3. Widok okna panelu
Rys. 2. Widok głównego okna programu sterującego
Opis programu
Do przystawki oscyloskopowej MOC1K zostało dołączone oprogramowanie przystosowane do pracy z systemami Windows 98, ME, 2000 oraz XP. Oprogramowanie to umożliwia zapis i odczyt próbek, wydruk
oscylogramu, analizę częstotliwości oraz pomiary amplitudy, odstępów czasu, okresu itp.
Interfejs programu składa się z dwóch okien: z oscylogramem i analizą częstotliwościową badanego przebiegu
(rys. 2) oraz okna - panelu użytkownika (rys. 3). Opis funkcji przycisków i pokręteł przedstawiono poniżej:
1. Przycisk włączania/wyłączania oscyloskopu.
2. Otwarcie pliku z zarejestrowanym przebiegiem z dysku.
3. Zapis na dysk.
4. Wydruk oscylogramu.
5. Otwarcie okna konfiguracji (pokazane na rys. 4).
6. Rozpoczęcie próbkowania.
7. Zakończenie próbkowania.
8. Zeruje połączenie z przystawką.
9. Pokrętło czułości w osi Y.
10. Pokrętło podstawy czasu (oś X).
11. Wybór rodzaju wyzwalania.
12. Ustawianie poziomu wyzwalania.
13. Pozycja kursora.
14. Sterowanie kursorami.
Obsługa kursorów
Po zatrzymaniu próbkowania lub wczytaniu przebiegu z dysku możemy wykonywać pomiary przy użyciu kursorów. Pozycje kursorów zmieniamy klikając klawiszem myszy w odpowiednim miejscu przebiegu.
Rys. 4. Widok okna konfiguracji programu sterującego
www.btc.pl
3
MOC1K – Miniaturowy oscyloskop cyfrowy
Kursor "A" ustawiamy lewym przyciskiem myszy a "B" prawym. Poniżej okienka z wyświetlonym przebiegiem można odczytać przesunięcie czasowe, a z prawej jego strony różnicę napięcia.
Konfiguracja
W oknie konfiguracji (rys. 4) można wybrać port COM, wygląd wybranych detali programu oraz zaawansowane opcje dotyczące transmisji. W niektórych konfiguracjach sprzętowych PC zaobserwowano problemy
z komunikacją między PC a przystawką MOC1K. W razie problemów należy włączyć w opcjach zaawansowanych programu spowolnienie transmisji.
W skład zestawu wchodzi:
– oscyloskop MOC1K z kablem połączeniowym
– płyta CD-ROM z dokumentacją i programem sterującym
BTC Korporacja
03-237 Warszawa
ul. Inowłodzka 5
fax: (22) 814-13-02
e-mail: [email protected]
http://www.btc.pl
www.btc.pl