La tecnología no se detiene y mantenerse al día no siempre es fácil. Hay nuevos elementos que me gustaría entender con más detalle. Esto es especialmente cierto para una variedad de diseñadores electrónicos, lo que le permite ensamblar casi cualquier dispositivo simple paso a paso. Ahora incluyen placas Arduino con sus clones, computadoras chinas con microprocesador y soluciones listas para usar que ya vienen con software integrado.
Sin embargo, para trabajar con toda la gama anterior de productos nuevos e interesantes, así como para reparar equipos digitales, se requiere una herramienta costosa de alta precisión. Entre dichos equipos se encuentra un osciloscopio que le permite leer lecturas de frecuencia y realizar diagnósticos. A menudo, su costo es bastante alto y los experimentadores novatos no pueden permitirse una compra tan costosa. Aquí viene una solución al rescate, que apareció en muchos foros de radioaficionados casi inmediatamente después de la aparición de las tabletas en el sistema Android. Su esencia es hacer un osciloscopio desde una tableta a un costo mínimo, sin agregar a sugadget sin modificaciones ni modificaciones, además de eliminar el riesgo de daños.
Qué es un osciloscopio
El osciloscopio, como dispositivo para medir y rastrear las fluctuaciones de frecuencia en una red eléctrica, se conoce desde mediados del siglo pasado. Todos los laboratorios educativos y profesionales están equipados con estos dispositivos, ya que es posible detectar algunos fallos de funcionamiento o ajustar el equipo solo con su ayuda. Puede mostrar información tanto en la pantalla como en la cinta de papel. Las lecturas le permiten ver la forma de la señal, calcular su frecuencia e intensidad y, como resultado, determinar la fuente de su ocurrencia. Los osciloscopios modernos le permiten dibujar gráficos de frecuencia de color tridimensionales. Hoy nos centraremos en una versión simple de un osciloscopio estándar de dos canales y lo implementaremos usando un prefijo para un teléfono inteligente o tableta y el software correspondiente.
La forma más fácil de crear un osciloscopio de bolsillo
Si la frecuencia medida se encuentra en el rango de frecuencias audibles para el oído humano y el nivel de la señal no supera el nivel estándar del micrófono, entonces puede ensamblar un osciloscopio desde una tableta Android con sus propias manos sin necesidad de módulos. Para hacer esto, basta con desmontar cualquier auricular, que debe tener un micrófono. Si no hay auriculares adecuados, deberá comprar un conector de audio de 3,5 mm con cuatro pines. Antes de soldar las sondas, verifique el pinout de su conectorgadget, porque hay dos tipos de ellos. Las sondas deben estar conectadas a los pines correspondientes a la conexión del micrófono en su dispositivo.
A continuación, debe descargar el software del "Market" que puede medir la frecuencia en la entrada del micrófono y dibujar un gráfico basado en la señal recibida. Hay bastantes opciones de este tipo. Por lo tanto, si lo desea, habrá mucho para elegir. Como se mencionó anteriormente, no se requirió ninguna modificación de la tableta. El osciloscopio estará listo tan pronto como se calibre la aplicación.
Pros y contras del esquema anterior
Las ventajas de esta solución se pueden atribuir definitivamente a la simplicidad y el bajo costo de montaje. Unos auriculares viejos o un conector nuevo no cuestan casi nada y tardan solo unos minutos.
Pero este esquema tiene una serie de inconvenientes importantes, a saber:
- Pequeño rango de frecuencias medidas (dependiendo de la calidad de la ruta de audio del dispositivo, varía de 30 Hz a 15 kHz).
- F alta de protección para su tableta o teléfono inteligente (si accidentalmente conecta las sondas a secciones del circuito con alto voltaje, puede, en el mejor de los casos, quemar el chip responsable de procesar la señal de audio en su dispositivo, y en peor, deshabilite completamente su teléfono inteligente o tableta).
- En dispositivos muy baratos, hay un error significativo en la medición de la señal, que alcanza el 10-15 por ciento. Para equipos de puesta a punto, no se permite tal cifra.
Implementar protección, blindaje de señal y reducción de errores
Para ordenarpara proteger parcialmente su dispositivo de posibles fallas, así como para estabilizar la señal y expandir el rango de voltaje de entrada, puede usar un circuito de osciloscopio simple para una tableta, que se ha utilizado con éxito para ensamblar dispositivos para una computadora durante mucho tiempo tiempo. Utiliza componentes económicos, incluidos los diodos zener KS119A y dos resistencias de 10 y 100 kOhm. Los diodos zener y la primera resistencia están conectados en paralelo, y la segunda resistencia, más potente, se usa en la entrada del circuito para expandir el rango de voltaje máximo posible. Como resultado, desaparece una gran cantidad de interferencias y el voltaje aumenta a 12 V.
Por supuesto, debe tenerse en cuenta que el osciloscopio de la tableta funciona principalmente con pulsos de sonido. Por lo tanto, vale la pena cuidar el blindaje de alta calidad tanto del circuito como de las sondas. Si lo desea, puede encontrar instrucciones detalladas para montar este circuito en uno de los foros temáticos.
Software
Para trabajar con este esquema, necesita un programa que pueda dibujar gráficos basados en la señal de audio entrante. Encontrarlo en el "Market" es fácil, hay muchas opciones. Casi todos ellos implican una calibración adicional, por lo que puede lograr la mayor precisión posible y hacer un osciloscopio profesional desde una tableta. De lo contrario, estos programas realizan esencialmente la misma tarea, por lo que la elección final depende de la funcionalidad requerida y la facilidad de uso.
Caserodecodificador con módulo Bluetooth
Si se requiere un rango de frecuencia más amplio, la opción anterior no estará limitada. Aquí, una nueva opción viene al rescate: un dispositivo separado, que es un decodificador con un convertidor de analógico a digital que proporciona transmisión de señal en forma digital. En este caso, la ruta de audio de un teléfono inteligente o tableta ya no está involucrada, lo que significa que se puede lograr una mayor precisión de medición. De hecho, en esta etapa son solo una pantalla portátil y toda la información se recopila en un dispositivo separado.
Usted mismo puede ensamblar un osciloscopio desde una tableta Android con un módulo inalámbrico. Hay un ejemplo en la red cuando se implementó un dispositivo similar en 2010 utilizando un convertidor analógico a digital de dos canales creado sobre la base del microcontrolador PIC33FJ16GS504, y el módulo Bluetooth LMX9838 sirvió como transmisor de señal. El dispositivo resultó ser bastante funcional, pero difícil de ensamblar, por lo que para los principiantes será una tarea imposible hacerlo. Pero, si lo deseas, encontrar un proyecto similar en los mismos foros de radioaficionados no es un problema.
Opciones listas para decodificadores con Bluetooth
Los ingenieros no se duermen y, además de la artesanía, cada vez aparecen más decodificadores en las tiendas que hacen la función de un osciloscopio y transmiten una señal por Bluetooth a un teléfono inteligente o tableta. Un osciloscopio conectado a una tableta conectada a través de Bluetooth a menudo tiene las siguientes características principales. Especificaciones:
- Límite de frecuencia medida: 1MHz.
- Tensión de sonda: hasta 10 V.
- Alcance: unos 10 m.
Estas características son suficientes para el uso doméstico y, sin embargo, en actividades profesionales, a veces hay casos en los que este rango es muy escaso y simplemente no es realista implementar uno más grande con el lento protocolo Bluetooth. ¿Cuál es la salida en esta situación?
STB Wi-Fi
Esta opción de transmisión de datos amplía significativamente las capacidades del dispositivo de medición. Ahora el mercado de osciloscopios con este tipo de intercambio de información entre el decodificador y la tableta está ganando impulso debido a su demanda. Dichos osciloscopios son casi tan buenos como los osciloscopios profesionales, porque transmiten sin demora la información medida a la tableta, que inmediatamente la muestra como un gráfico en la pantalla.
La gestión se realiza a través de menús sencillos e intuitivos que reproducen los elementos de ajuste de los dispositivos de laboratorio convencionales. Además, dicho equipo le permite grabar o transmitir en tiempo real todo lo que sucede en la pantalla, lo que puede ser una herramienta indispensable si necesita pedir consejo a un maestro más experimentado ubicado en otro lugar.
Las características del osciloscopio para reparar tabletas en forma de decodificador con conexión Wi-Fi crecen varias veces en comparación con las versiones anteriores. Dichos osciloscopios tienen un rango de medición de hasta 50 MHz, mientras que pueden modificarsea través de varios adaptadores. A menudo, están equipados con baterías para el suministro de energía autónomo, con el fin de descargar el lugar de trabajo de cables innecesarios tanto como sea posible.
Versiones caseras de accesorios de osciloscopios modernos
Por supuesto, hay una oleada de varias ideas en los foros, con la ayuda de los cuales los entusiastas están tratando de cumplir su viejo sueño: ensamblar de forma independiente un osciloscopio desde una tableta Android con un canal Wi-Fi. Algunos modelos tienen éxito, otros no. Aquí le queda a usted decidir si probar suerte también y ahorrar unos pocos dólares ensamblando el dispositivo usted mismo, o si compra una versión prefabricada. Si no confía en sus habilidades, entonces es mejor no correr riesgos, para que luego no se arrepienta de los fondos desperdiciados.
De lo contrario, bienvenido a una de las comunidades de radioaficionados donde puede obtener buenos consejos. Tal vez más adelante, según su esquema, los principiantes ensamblarán el primer osciloscopio de su vida.
Software de decodificador
A menudo, junto con los osciloscopios comprados, los decodificadores vienen con un disco con un programa que puede instalar en su tableta o teléfono inteligente. Si no hay dicho disco en el kit, estudie detenidamente las instrucciones del dispositivo; lo más probable es que contenga los nombres de los programas compatibles con el decodificador y que se encuentran en la tienda de aplicaciones.
Además, algunos de estos dispositivos pueden funcionar no solo condispositivos que ejecutan el sistema operativo "Android", pero también con dispositivos "apple" más caros. En este caso, el programa estará definitivamente en la AppStore, ya que no hay otra opción de instalación. Después de haber hecho un osciloscopio a partir de una tableta, no olvide verificar la precisión de las lecturas y, si es necesario, calibrar el dispositivo.
Osciloscopios USB
Si no tiene un dispositivo portátil como una tableta, pero tiene una computadora portátil o una computadora, no se preocupe. También son excelentes instrumentos de medición. La opción más sencilla sería conectar las sondas a la entrada de micrófono de la computadora de la misma manera que se describe al principio del artículo.
Sin embargo, dadas sus limitaciones, esta opción no es para todos. En este caso, se puede utilizar un osciloscopio USB, que proporcionará el mismo rendimiento que un decodificador con transmisión de señal a través de Wi-Fi. Vale la pena señalar que estos dispositivos a veces funcionan con algunas tabletas que admiten la tecnología para conectar dispositivos OTG externos. Por supuesto, también intentan hacer un osciloscopio USB por su cuenta, y con bastante éxito. Al menos, una gran cantidad de temas en los foros están dedicados a este oficio.
