Карманный осциллограф

Предлагаемый прибор относится, скорее, к разряду осциллографических пробников. Его возможности позволяют лишь "на глаз" оценивать форму и параметры низкочастотных сигналов. Тем не менее благодаря своей малогабаритности и экономичности такой осциллограф может найти применение в радиолюбительской практике, особенно при диагностике и ремонте аппаратуры в полевых условиях.

За основу этой разработки взят малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультиметр, описанный в [1]. В нём оставлен только один "луч". Максимальная чувствительность канала вертикального отклонения повышена с 640 до 100 мВ (на весь экран). Минимальная длительность развёртки уменьшена с 5 до 3 мс, а при наблюдении логических сигналов — до 300 мкс. Значительно уменьшены габариты прибора, его масса и ток потребления.

Основные технические характеристики

Чувствительность канала вертикального отклонения, В (на весь экран)	0,1—100 (7 значений)
Полоса пропускания канала вертикального отклонения, Гц	1...20000
Полоса пропускания канала наблюдения импульсных логических сигналов, Гц	20000...200000
Длительность горизонтальной развёртки, мс	0,3—3000(8 значений)
Разрешение экрана, пкс	128x64
Напряжение питания, В	5
Потребляемый ток, мА	11
Размеры, мм	80x60x24
Масса, г	90

Схема карманного осциллографа

Рис. 1

Схема осциллографа изображена на рис. 1. Исследуемый сигнал произвольной формы в зависимости от его амплитуды подают на "Вход 1" — одно из гнёзд 1—5, 7, 8 разъёма Х1, а с его гнездом 6 соединяют общий провод источника исследуемого сигнала. Резисторы R1—R6, задающие чувствительность канала вертикального отклонения осциллографа, смонтированы прямо на выводах гнёзд разъёма. Через усилитель на ОУ К140УД608 (DA1) сигнал поступает на вывод 2 (RA0) микроконтроллера PIC16F873A-I/P (DD1), служащий входом встроенного в него АЦП. Цифровые отсчёты мгновенных значений сигнала за время, соответствующее выбранной длительности развёртки, сохраняются в оперативной памяти микроконтроллера и отображаются на графическом ЖКИ HG1 в виде осциллограммы. Использован ЖКИ MT-12864J-2FLA, управление которым ведётся по линиям портов RBO—RB4 и RCO—RC7 микроконтроллера. При разработке программного обеспечения очень полезными оказались рекомендации из статьи [2].

Переменный резистор R10 предназначен для смещения осциллограммы по вертикали. Резистор R17 подбирают, добиваясь наилучшей контрастности изображения на экране индикатора.

Развёртка осциллографа — однократная, запускаемая при каждом нажатии на кнопку SB2. Длительность развёртки изменяют нажатиями на кнопку SB1. После каждого нажатия на экран индикатора выводится число — значение выбранной длительности.

Если установлена длительность развёртки 300 мкс (на весь экран), АЦП микроконтроллера уже не успевает оцифровывать отсчёты исследуемого сигнала. При такой скорости на индикаторе можно наблюдать только характер изменения во времени логических уровней импульсов, поданных на гнездо 9 разъёма Х1 ("Вход 2" осциллографа).

Через разделительный конденсатор С1 эти импульсы поступают непосредственно на дискретный вход RA1 (вывод 3) микроконтроллера.

Осциллограф собран навесным монтажом на плате (рис. 2), помещённой в корпус, сделанный из коробки для рыболовных снастей. Индикатор HG1 размещён на крышке корпуса. Внешний вид действующего прибора показан на рис. 3. Видимая на фотоснимках третья кнопка оставлена неподключённой. В работе с прибором она не используется.

Скачать прошивку для карманного осцилографа

ЛИТЕРАТУРА
1. Кичигин А. Малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультиметр. — Радио, 2004, № 6, с. 24—26.
2. Милевский А. Использование графического ЖКИ МТ-12864А с микроконтроллером фирмы Microchip. — Радио, 2009, № 6, с. 28—31.

C этой схемой также часто просматривают:

Простой осциллограф
Как сделать простой осциллограф двоичного сигнала на AVR
USB Осциллограф
Простой USB-осциллограф на микроконтроллере
Карманный фонарь на белых светодиодах
Микроконтроллерный электронный замок
Усилитель мощности звуковой частоты на TDA7265
Детектор жучков до 1000 МГц
Индикатор напряжения в автомобильной бортсети на светодиодах