Egyszerű oszcilloszkóp



Nem rég találtam rá erre az oldalra: http://randomnerdtutorials.com/arduino-poor-mans-oscilloscope/

Ez egy nagyon alapverziós szkóp, de arduinoval működik ezért némi kísérletezést megér, biztos többen is tovább tudjátok majd fejleszteni. Maga a cikk Rui Santos által jött létre, az ő szellemi terméke.

Rui épített hozzá egy jeladó áramkört, de igazából ez egy elhanyagolható rész, ha valaki mégis szeretné összedugdosni az eredeti oldalról ezt lelesheti.

A szkóp működése nagyon egyszerű az arduino kódunk figyeli az A0-s bemenet változásait és ezt továbbítja a processing vizuális felületére.


Fontos! Az A0-s bemenet csak 0 és 5V közötti értékeket képes feldolgozni, tehát csak ilyen eszközök köthetők rá. Nem megengedett a negatív sem az 5V-nál nagyobb feszültség.
Az analóg-digitális konverter (ADC) 10bites, tehát az 5v-os értéktartományt 1024 részre tagolja.
Egy bitértékre 4.88 mV esik ez az ADC-nk pontossága, ennél kisebb változásokat csak előerősítő
áramkörön vagy nagyobb felbontású ADC-n keresztül mérhetünk.

Ide be illesztem az eredeti kódot, de ezt le is tölthetitek az adott oldalról.

A letöltés helye: https://gist.github.com/chrismeyersfsu/3270358#file-gistfile1-c

Arduino kód: 

#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 );
}

Processing kód helye: https://gist.github.com/chrismeyersfsu/3270419#file-gistfile1-c

a kód:

  /*
 * Oscilloscope
 * Gives a visual rendering of analog pin 0 in realtime.
 * 
 * This project is part of Accrochages
 * See http://accrochages.drone.ws
 * 
 * (c) 2008 Sofian Audry (info@sofianaudry.com)
 *
 * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 * 
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
 * GNU General Public License for more details.
 * 
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */ 
import processing.serial.*;

Serial port; // Create object from Serial class
int val; // Data received from the serial port
int[] values;
float zoom;

void setup() 
{
 size(1280, 480);
 // Open the port that the board is connected to and use the same speed (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();
}

Persze ez az egész nem ér semmit ha nincs amin kipróbálhatjuk ezért kössünk be a az A0-s kimenetre egy 10kohmos poti középső lábát, az egyik szélső lábat az 5V-ra a másikat a GND-re.

Beüzemelve a processing szépen rajzolja a poti feszültség változásait. Ugyan így felhasználható bármelyik analóg szenzor értékeinek grafikus megjelenítésére is.


Nagyobb feszültségű jelmérésre feszültség osztókat használhatunk, de még egyszer maximum 5V
lehet a leosztott feszültség legmagasabb értéke.