NF osciloskop DSO150
Už před delší dobou jsem si na Aliexpress pořídil stavebnici malého osciloskopu DSO150. Nejdřív jsem nijak nezkoumal, jde-li o originální či "pirátskou" verzi, protože jsem to zkrátka bral tak, že jde o zboží z Číny, a nenapadlo mě, že by v tom měl být nějaký zádrhel. Takže první takto zakoupený DSO (vybíral jsem dle ceny - $19.16) byl samozřejmě ten "pirátský". Nicméně dodaná stavebnice měla slušné provedení, no a za ty peníze...
To, že existuje nějaká originální verze jsem se dozvěděl až po té, kdy jsem měl osciloskop postavený a zjistil jsem, že na některých rozsazích nevyhodnocuje správně frekvenci a střídu připojeného signálu. Začal jsem se trochu pídit po tom, jak by to šlo opravit, tj. jak provést update firmware. No a při tomto slídění jsem vyslídil, že do neoriginálních DSO není možné opravený (novější) firmware zavést. Tuto problematiku později popř. rozeberu v jiném článku. Zkrátka neoriginální kus jsem vyhradil na pokusy a objednal jsem na Banggood originální JYETech DSO150 15001K stavebnici (dokonce v podstatě za stejnou cenu). A té se chci věnovat v tomto článku.
Parametry osciloskopu
Počet kanálů: 1
Analogová šířka pásma: 0 - 200 kHz
Citlivost: 5 mV / dílek - 20V / dílek
Chyba citlivosti: <5%
Rozlišení: 12 bitů
Impedance vstupu: 1M ohm / 20pF
Maximální vstupní napětí: 50 Vpk (sonda 1x)
Vazba: DC, AC, GND
Maximální vzorkovací frekvence v reálném čase: 1Msps
Časová základna: 10us / dílek - 500s / dílek
Délka záznamu: 1024
Spouštěcí režimy: Auto, Normal, Single
Typy spouště: stoupající / klesající hrana
Spouštěcí pozice: 1/2 pevné velikosti vyrovnávací paměti
Zobrazení: 2,4 palcový barevný TFT LCD s rozlišením 320 x 240 bodů
Napájení: 9V DC (8-10V)
Napájecí proud: 120 mA @ 9V
Rozměry: 115 mm x 75 mm x 22 mm
Hmotnost: 100 gramů (bez kabelů a napájení)
Odkazy na informace výrobce:
Firmware
Uživatelský manuál
Schéma základní desky
Schéma analogové desky
Jak používat knihovnu DSO150
Zdrojové kódy
FAQ, tipy a řešení potíží
Obsluha přístroje
[SEC / DIV] Umožní nastavení časové základny nebo horizontální posun zobrazeného průběhu (dle zvýraznění vybraného indikátoru).
[TRIGGER] Volba režimu spouštění, spouštěcí úrovně a spouštěcí hrany. Indikátor vybraného parametru je zvýrazněn.
[OK] Zmrazí měřený průběh (funkce HOLD). Opětovným stisknutím zmrazení zrušíte.
[ADJ] Rolováním upravte vybraný parametr (dle zvýrazněného indikátoru). Krátkým stisknutím přepínáte režim rychlého nastavení (indikováno zobrazením ">>").
Přepínač vazby: Umožňuje nastavit vazbu na DC, AC nebo GND. Je-li vybráno GND, je vstup osciloskopu odpojen od vstupu
signálu a připojen k zemi (vstup 0V).
K čemu je to dobré
Vzhledem k ceně nelze od přístroje možné čekat zázraky. Výbornou vlastností jsou malé rozměry, které ale komplikuje potřeba externího napájení. Přístroj nelze použít pro měření vyšších frekvencí, vyhoví ale pro audio zařízení i orientační měření na komunikačních linkách typu RS-232 / 485, I2C apod., kde nejsou extrémní přenosové rychlosti (viz šířka pásma).
Je to vlastně tak trochu hračka, vhodná např. pro začínající elektrotechniky k seznámení s principy práce s osciloskopem. Pro takové to "domácí žvýkání" taky není úplně k zahození - v mnoha případech hraní si s různými Arduiny pomůže při zjišťování co se děje (např. na PWM výstupech, komunikaci a tak...).
Nelze taky pominout možnost využití stavebnice jako vývojové desky s MCU STM32F103C8 (obdoba vývojových desek jako např. BluePill), s již připojeným barevným displejem, čtyřmi tlačítky a rotačním n-kodérem. Zákadní deska je na takové použití dobře připravena. Má připraveny otvory pro zapájení konektorů pro ST-Link, UART a volné piny MCU. Pokud našemu projektu nebude vyhovovat analogová deska, není nutné ji osazovat, popř. může být upravena či nahrazena vlastním řešením.
Velkým přínosem je, že k osciloskopu je dostupná podrobná dokumentace. Z té se dají čerpat užitečné informace i pro jiné projekty. Já jsem díky ní objevil velmi užitečný obvod ICL7660, což je zdroj záporného napětí např. pro operační zesilovače. Inspirující jsou také obvody děliče napětí s přepínáním rozsahů pomocí multiplexerů 74HC405x.
Napájení
Jak už jem psal, asi největší komplikací je (nedořešené) napájení. Striktní požadavek na napětí 9V neumožňuje využít bežné napaječe 12V. Použití 9V baterie (rozuměj dobíjecí Ni-MH či Li-Ion) je také diskutabilní, protože její napětí záhy klesá pod 8V, kdy již osciloskop nepracuje dobře. Napětí je totiž třeba držet v rozsahu 8...10V (>10V je zakázáno výrobcem, menší napětí má na svědomí nestabilitu).
Pro svůj DSO jsem si prozatím vytvořil bateriový zdroj, který se skládá z dvou AA NiMH článků a zvyšujícího měniče. Nevýhodou tohoto řešení je, že baterie nejsou chráněny proti hlubokému vybití a také, že měnič při poklesu napětí baterií nepracuje stabilně, což není na DSO na první pohled vidět. DSO totiž pracuje třeba i s napájením 4V, měří ale potom špatně. Stalo se mi, že jsem pracoval s vybitými bateriemi, kdy naprázdno sice měly >1.2V, celý zdroj naprázdno sice taky dával 9V, ale po připojení k DSO kleslo jeho výstupní napětí na ~4.1V. Důsledkem bylo, že DSO sice normálně nastartoval, ale průběh byl mimo displej a nebylo možné provést vertikální vyrovnání.
Do budoucna plánuji provést integraci Li-Ion článku a měniče s dobíječkou do těla DSO. Pokud se mi to podaří, podělím se o výsledky úpravy v novém článku. Když přemýšlím nad možným řešením, kdy nechci provádět velké zásahy do základní desky DSO, největší oříšek bude vypínač napájení. Ten je totiž z hlediska externí baterie v nevhodném místě obvodu.