Hur gör man en mini-oscilloskop med Arduino

Hur gör man en mini-oscilloskop med Arduino

Att bygga ett arduino oscilloscope kan verka som en komplex uppgift, men med rätt verktyg och instruktioner kan det bli en spännande och lärorik erfarenhet. Ett oscilloskop är ett instrument som används för att mäta och visualisera elektriska signaler över tid. I den här artikeln kommer vi att gå igenom hur man bygger en mini-oscilloskop med hjälp av en Arduino och en OLED-skärm, så att du kan övervaka och analysera signaler på ett enkelt sätt.

Denna guiden är perfekt för både nybörjare och mer erfarna användare av Arduino. Oavsett om du är intresserad av elektronik, programmering eller bara vill förstå hur signaler fungerar, kommer denna projekt att ge dig en djupare förståelse för hur man arbetar med arduino oscilloscope och deras tillämpningar. Vi kommer att täcka allt från material och verktyg som behövs, till steg-för-steg instruktioner och kodning för din Arduino.

Introduktion

Att ha ett oscilloskop tillgängligt är ovärderligt för ingenjörer och hobbyister inom elektronik. Men att köpa ett professionellt oscilloskop kan vara kostsamt. Genom att bygga ditt eget arduino oscilloscope får du inte bara en kostnadseffektiv lösning, utan även möjligheten att förstå hur oscilloskop fungerar. Genom att använda en mikrokontroller som Arduino kan vi skapa ett mini-oscilloskop som klarar av att mäta och visualisera analoga signaler in en kompakt och lättanvänd miljö.

Vad är ett oscilloskop?

Ett oscilloskop är ett instrument som kan visa elektriska signaler som en funktion av tid. Det hjälper till att analysera formen av dessa signaler, samt deras frekvenser och amplituder. Ett arduino oscilloscope fungerar på samma sätt, men med en Arduino som kärnan av mätningen och en OLED-skärm för visning av resultaten.

Med ett oscilloskop kan du mäta och analysera olika typer av signaler, inklusive analog signaler från sensorer, ljudsignaler och mer. Det är ett ovärderligt verktyg för alla som arbetar med elektronik, oavsett om det gäller att designa kretsar eller felsöka befintliga enheter.

Material och verktyg

För att bygga ett arduino oscilloscope kommer du att behöva följande material och verktyg:

• Arduino Uno eller liknande
• OLED-skärm (t.ex. 0,96 tum I2C)
• Motstånd (10kΩ och 1kΩ)
• Kondensatorer (valfritt beroende på tillämpning)
• Prototyping-bräda och kablar
• Lödmaterial (om nödvändigt)
• Dataanalysprogram (t.ex. Arduino IDE)

Steg-för-steg guide

1. Förbered din Arduino

Innan du börjar behöver du ställa in din Arduino. Se till att du har installerat de nödvändiga biblioteken i Arduino IDE. Du kommer att behöva Adafruit GFX och Adafruit SSD1306 bibliotek för att använda din OLED-skärm. Du kan installera dessa via Library Manager i Arduino IDE.

2. Anslut komponenterna

Du kommer att behöva ansluta din OLED-skärm till Arduino. Anslut SDA-pinnen från skärmen till A4-pinnen på Arduino och SCL-pinnen till A5. Om du har andra sensorer eller komponenter, kom ihåg att ansluta dem på lämpligt sätt på prototypbrädan.

Koda din Arduino

När du har kopplat allt kan du börja koda din Arduino. Här är en grundläggande struktur för din kod:

#include 
#include 

// Definiera inställningar för din OLED-skärm
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

// Variabler för att lagra analoga värden
int analogValue = 0;

void setup() {
    // Initiera skärm
    display.begin(SSD1306_I2C_ADDRESS, OLED_RESET);
    display.clearDisplay();
    display.setTextSize(1);
    display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
}

void loop() {
    // Läsa analog värde
    analogValue = analogRead(A0);
    // Visualisera värdet på skärmen
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(0,0);
    display.print("Analog: ");
    display.println(analogValue);
    display.display();
    delay(100);
}

3. Anslutningar och kopplingsschema

Skapa ett kopplingsschema för att enkelt kunna se hur allt ska anslutas. Det är viktigt att alla komponenter är kopplade korrekt för att din arduino oscilloscope ska fungera. Använd exempelvis Fritzing-programmet för att enkelt rita upp ditt schema.

Konfiguration av OLED-skärmen

Överväg att justera inställningarna för din OLED-skärm för att få bästa möjliga visning. Du kan ändra textstorlek, färger och andra grafiska inställningar i koden ovan för att göra visningen mer informativ och användarvänlig.

Mätning av analoga värden

För att göra ditt arduino oscilloscope effektivt är det viktigt att du kan läsa och bearbeta analoga signaler. Genom att använda funktionen analogRead() kan du mäta spänningen på den analoga pinnen och fånga signaler från sensorer.

Visualisering av vågformer

En av de mest spelade funktionerna i ditt oscilloskop är att visualisera vågformer. Du kan rita linjer och punkter baserat på de analoga värdena, så att du snabbt kan se hur signalen förändras över tid. Överväg att implementera skalning och offsets för att kunna visa olika typer av signaler korrekt.

Användarinteraktion och inställningar

För att göra din arduino oscilloscope mer interaktiv kan du låta användaren justera inställningar direkt från skärmen. Tidiga interaktioner kan innefatta att justera vertikal och horisontell skala eller växla mellan olika mätlägen.

Spara inställningar i EEPROM

Genom att använda EEPROM-minne kan du lagra användarens inställningar så att de inte försvinner när strömmen stängs av. Genom att använda EEPROM-funktionen kan du spara och läsa inställningar när så behövs, vilket gör ditt oscilloskop mer användarvänligt.

Felsökningstips

Om du stöter på problem med ditt arduino oscilloscope, här är några tips för att felsöka:

• Kontrollera alla anslutningar för att säkerställa att inget är löst.
• Dubbelkolla att rätt bibliotek är installerade och inkluderade i din kod.
• Verktygstavar del av din kod för att isolera eventuella problem.
• Använd Serial Monitor i Arduino IDE för att logga och se om värdena läses korrekt.

Sammanfattning

Att bygga ett arduino oscilloscope ger en djupare förståelse för både elektronik och programmering. Genom att följa denna guide har vi tagit en grundlig titt på stegen för att skapa ett funktionellt oscilloskop. Genom att ansluta komponenterna, koda din Arduino och konfigurera visningen kan du mäta och visualisera analoga signaler. Detta projekt erbjuder en fantastisk möjlighet för både utbildning och experimentering inom elektronik.

Slutsats

En mini-oscilloskop byggd med Arduino är en praktisk och kostnadseffektiv lösning för att mäta elektriska signaler. Med den information och de steg som presenteras i denna artikel kommer du att vara väl rustad för att skapa ditt eget arduino oscilloscope. Oavsett om det är för hobbyprojekt eller professionella tillämpningar, kommer detta projekt att ge dig ovärderlig kunskap och erfarenhet. Lycka till med ditt projekt och kom ihåg att experimentera och ha kul med dina tekniska skapelser!

Tack för att du läste vår artikel, du kan se alla artiklar i våra webbkartor eller i Sitemaps

Tyckte du att den här artikeln var användbar? Hur gör man en mini-oscilloskop med Arduino Du kan se mer här NanoPi.