Чтобы сделать свой собственный осциллограф Pi Pico для смартфона вам понадобится минимальное количество деталей.
Необходимые компоненты:

О Raspberry Pi Pico:

Raspberry Pi Pico  оснащен микроконтроллером RP2040 с двухъядерным процессором Arm Cortex-M0+ с 264 КБ внутренней памяти и поддержкой до 16 МБ внешней флэш-памяти . Он имеет широкий спектр гибких вариантов ввода-вывода, включая I2C, SPI и уникальные программируемые порты ввода-вывода.

На задней панели этой платы контакты пронумерованы как GP26 и GP27 , которые являются аналоговыми контактами. Мы будем использовать эти контакт для обнаружения сигнала, так как любой сигнал, подаваемый извне, должен быть в форме синуса, меандра или любого аналогового сигнала.

Программное обеспечение:

Scoppy — это осциллограф и логический анализатор, работающий на вашем Android-смартфоне и Raspberry Pi Pico . Программирование не требуется. Приложение, и прошивку можно загрузить бесплатно, поскольку это проект с открытым исходным кодом. Вы можете скачать его из Play Market . Установка очень проста и займет всего несколько минут. Скачать Scoppy для Android.

Цель проекта Scoppy — предоставить новичкам и любителям электроники доступ к сверхдешевому осциллографу, полезному для просмотра низкочастотных сигналов низкого напряжения . Scoppy также является логическим анализатором с частотой дискретизации 25 MS/s.

Требования для использования Scoppy:

• Android-устройство под управлением Android версии 6.0 (Marshmallow) или выше.
• Адаптер/кабель USB OTG, совместимый с вашим телефоном/планшетом
• Плата Raspberry Pi Pico

Как использовать Scoppy с Raspberry Pi Pico

• Установите  приложение Scoppy для Android  из Play Store.
• Загрузите прошивку на свой компьютер с GitHub. Прошивка pico-scoppy-v10.uf2.

Нажмите кнопку BOOTSEL на Pico и подключите его к компьютеру. Скопируйте файл uf2 на свой Pico. Встроенный светодиод должен начать мигать.

Подключите адаптер/кабель OTG к USB-входу устройства Android. Другой конец подключается к USB-кабелю, который вы подключили к Pico.

Старт Scopy

Подключите выход + ve вашего источника сигнала к GPIO26 Pico, а землю к GND . Это позволит вам измерять сигналы между 0 В и 3,3 В. Разумеется, напряжение сигнала должно находиться в пределах допустимого диапазона выводов АЦП RP2040. Для канала 2 подключите сигнал к GPIO27.

Если у вас нет подходящего источника сигнала, вы можете просмотреть тестовый сигнал на GPIO 22, подключив его напрямую к контактам ADC (GPIO 26 и 27). GPIO 22 представляет собой меандр с частотой 1 кГц и коэффициентом заполнения 50%.

Сборка осциллографа

Теперь вопрос, как подать внешний сигнал на самодельный осциллограф. Для этого мы будем использовать резистор очень высокого номинала  100K , и подключим его к контакту GP26. Это защитит Pi Pico от перегрузки по току. Так же нам понадобится пара резисторов 1K. Один резистор должен быть подключен к контакту GND, а другой к контакту 3,3 В. Затем соедините второй конец резисторов вместе. Мы делаем это, потому что нам нужно измерять как отрицательные , так и положительные сигналы.

Мы будем подавать сигнал на этот вывод GP26 через резистор 100K. А другой контакт — это виртуальный заземляющий контакт. При подаче входного сигнала используются оба этих вывода.

Подключите USB OTG к смартфону, а другой конец — к плате Raspberry Pi Pico. На вашем смартфоне вы увидите всплывающее окно. Он попросит разрешить scoppy доступ к Pico. Нажмите «ОК».

Проведем тесты на встроенном генераторе сигналов, для этого подключим GP26 через резистор 100К к GP22.

Результаты тестов:

Меандр частота 100Hz, заполнение 50%

Меандр частота 1kHz, заполнение 50%

Меандр частота 5kHz, заполнение 50%

Меандр частота 10kHz, заполнение 50%

Меандр частота 20kHz, заполнение 50%

Меандр частота 50kHz, заполнение 50%

Измерение сигналов высокого напряжения

Pico может считывать сигналы только до 3,3 В. Поскольку мы используем делитель напряжения , минимальный диапазон составляет -1,65 В , а максимальный диапазон составляет +1,65 В. Таким образом, он может измерять только входное напряжение до 3,3 В. Что делать, если мы хотим измерить что-нибудь выше 3,3 В. 

Вот схема делителя напряжения, которая разбивает сигнал на 3 выборки: x100, x10, x1. Вы можете использовать поворотный переключатель и выбрать диапазон согласно вашему требованию.