Щоб зробити власний осцилограф Pi Pico для смартфона вам знадобиться мінімальна кількість деталей.
Необхідні компоненти:
| № | КОМПОНЕНТИ | ОПИС | КІЛЬКІСТЬ | ПОСИЛАННЯ |
| 1 | Raspberry Pi Pico | Налагоджувальна плата Raspberry Pi Pico RP2040 | 1 шт | Придбати |
| 2 | Резистор | 100 кОм | 1 шт | Придбати |
| 3 | Резистор | 1 кОм | 2 шт | Придбати |
| 4 | Макетна плата | Bread board | 1 шт | Придбати |
| 5 | USB-кабель | Type-A – microUSB | 1 шт | |
| 6 | USB-кабель OTG | для підключення до смартфону | 1 шт | |
| 7 | З'єднувальні дроти | Набір з'єднувальних проводів тато-тато | 1 набір | Придбати |
Про Raspberry Pi Pico:
Raspberry Pi Pico оснащений мікроконтролером RP2040 з двоядерним процесором Arm Cortex-M0+ з 264 КБ внутрішньої пам'яті та підтримкою до 16 МБ зовнішньої флеш-пам'яті. Він має широкий спектр гнучких варіантів введення-виведення, включаючи I2C, SPI та унікальні програмовані порти введення-виведення.
На задній панелі цієї плати контакти пронумеровані як GP26 та GP27, які є аналоговими контактами. Ми будемо використовувати ці контакти для виявлення сигналу, оскільки будь-який сигнал, що подається ззовні, повинен бути у формі синуса, меандру або будь-якого аналогового сигналу.
Програмне забезпечення:
Scoppy - це осцилограф та логічний аналізатор, що працює на вашому Android-смартфоні та Raspberry Pi Pico . Програмування не потрібне. Додаток, і прошивку можна завантажити безкоштовно, оскільки це проект з відкритим кодом. Ви можете завантажити його з Play Market . Установка дуже проста і займе лише кілька хвилин. Завантажити Scoppy для Android.
Мета проекту Scoppy - надати новачкам та любителям електроніки доступ до наддешевого осцилографа, корисного для перегляду низькочастотних сигналів низької напруги. Scoppy також є логічним аналізатором із частотою дискретизації 25 MS/s.
Вимоги до використання Scoppy:
- Android-пристрій під керуванням Android версії 6.0 (Marshmallow) або вищою.
- Адаптер/кабель USB OTG, сумісний із телефоном/планшетом.
- Плата Raspberry Pi Pico.
Як використовувати Scoppy з Raspberry Pi Pico
- Встановіть додаток Scoppy для Android з Play Store.
- Завантажте прошивку на свій комп'ютер з GitHub. Прошивка pico-scoppy-v10.uf2.
Натисніть кнопку BOOTSEL на Pico та підключіть його до комп'ютера. Скопіюйте файл uf2 на свій Pico. Вбудований світлодіод повинен почати блимати.
Підключіть адаптер/кабель OTG до USB-входу Android. Інший кінець підключається до USB-кабелю, який ви підключили до Pico.
Старт Scopy
Підключіть вихід + ve джерела сигналу до GPIO26 Pico, а землю до GND . Це дозволить вам вимірювати сигнали між 0 і 3,3 В. Зрозуміло, напруга сигналу повинна знаходитися в межах допустимого діапазону виводів АЦП RP2040. Для каналу 2 підключіть сигнал до GPIO27.
Якщо у вас немає відповідного джерела сигналу, ви можете використовувати тестовий сигнал на GPIO 22, підключивши його безпосередньо до контактів ADC (GPIO 26 та 27). GPIO 22 являє собою меандр із частотою 1 кГц та коефіцієнтом заповнення 50%.
Збірка осцилографа
Тепер питання, як подати зовнішній сигнал на саморобний осцилограф. Для цього ми будемо використовувати резистор дуже високого номіналу 100K і підключимо його до контакту GP26. Це захистить Pi Pico від пернавантаження по струму. Також нам знадобиться пара резисторів 1K. Один резистор повинен бути підключений до контакту GND, а інший контакту 3,3 В. Потім з'єднайте другий кінець резисторів разом. Ми робимо це, тому що нам потрібно вимірювати як негативні, так і позитивні сигнали.
Ми подаватимемо сигнал на цей вихід GP26 через резистор 100K. А інший контакт — це віртуальний контакт, що заземлює. При подачі вхідного сигналу використовуються обидва ці контакти.
Підключіть USB OTG до смартфону, а інший кінець – до плати Raspberry Pi Pico. На вашому смартфоні ви побачите спливаюче вікно. Він попросить дозволити scoppy доступ до Pico. Натисніть "OK".
Проведемо тести на вбудованому генераторі сигналів, для цього підключимо GP26 через резистор 100К до GP22.
Результати тестів:
Меандр частота 100Hz, заповнення 50%
Меандр частота 1kHz, заповнення 50%
частота 5kHz, заповнення 50%
Меандр частота 10kHz, заповнення 50%
Меандр частота 20kHz, заповнення 50%
Меандр частота 50kHz, заповнення 50%
Вимірювання сигналів високої напруги
Pico може зчитувати сигнали тільки до 3,3 В. Оскільки ми використовуємо дільник напруги, мінімальний діапазон становить -1,65 В, а максимальний діапазон становить +1,65 В. Таким чином, він може вимірювати тільки вхідну напругу до 3,3 В Що робити, якщо ми хочемо виміряти щось вище 3,3 В.
Ось схема дільника напруги, яка розбиває сигнал на три вибірки: x100, x10, x1. Ви можете використовувати поворотний перемикач і вибрати діапазон відповідно до вашої вимоги.
