I. Wprowadzenie
Podczas opracowywania systemów wbudowanych pomiar różnych przebiegów sygnałów jest kluczową metodą rozwiązywania problemów. Oscyloskopy stacjonarne są zwykle używane do analizy przebiegów, ale ich duży rozmiar sprawia, że są niewygodne do testowania w terenie lub w podróży. Dla niektórych indywidualnych deweloperów wysoki koszt jest również zaporowy - wiele podstawowych oscyloskopów stołowych nadal kosztuje od setek do tysięcy dolarów, tworząc barierę dla osób z ograniczonym budżetem. Kompaktowy, niedrogi mini oscyloskop rzeczywiście znalazłby swoją niszę, ponieważ może zrównoważyć przenośność, koszt i podstawowe potrzeby pomiarowe, które są zgodne z codziennymi zadaniami sprawdzania przebiegów przez programistów wbudowanych. Firma Zhengdian Atom prawdopodobnie dostrzegła tę lukę rynkową i wprowadziła na rynek oscyloskop DS100 Mini , urządzenie zaprojektowane z myślą o wyeliminowaniu bolączek tradycyjnych oscyloskopów w scenariuszach takich jak debugowanie urządzeń wbudowanych na miejscu lub opracowywanie osobistych projektów, w których pełnowymiarowy oscyloskop jest albo niepraktyczny, albo zbyt kosztowny.
II. Wygląd, funkcje i dane techniczne
Po otrzymaniu produktu przeprowadziłem prosty unboxing. Urządzenie dostarczane jest w wysokiej jakości twardej obudowie, która skutecznie chroni jednostkę centralną i znajdujące się w niej akcesoria. Opakowanie zawiera dwie niestandardowe sondy, kabel wyjściowy sygnału, kabel do transmisji danych typu C, adapter do ładowania i wreszcie jednostkę centralną DS100.
Naciśnij i przytrzymaj przycisk P, aby włączyć jednostkę centralną. Ekran startowy wyświetla logo Zhengdian Atom.
Interfejsy i elementy sterujące obejmują: dwa kanały analogowe (CHA i CHB), jeden port danych sygnałowych, cztery przyciski (P, A, M, E), dwa kółka przewijania (I i II), lampkę kontrolną ładowania oraz port ładowania/danych typu C.
W głównym interfejsie największy obszar centralny wyświetla przebiegi. Na górze wyświetlane są podstawowe parametry, na dole wyniki pomiarów, a po prawej stronie znajdują się różne ustawienia parametrów.
III. Wielozakresowe testowanie niskonapięciowe DC
Aby ocenić wydajność oscyloskopu podczas pomiaru przebiegów o różnych częstotliwościach, zbudowałem generator fali prostokątnej przy użyciu płytki rozwojowej OKdo E1 (MCU: LPC55S69). Generator ten wykorzystuje głównie przyciski do zmiany częstotliwości fali wyjściowej, umożliwiając wyjście fali prostokątnej przy 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz i 50MHz.
Najpierw zmierzyłem przebiegi 1 Hz i 10 Hz za pomocą oscyloskopu, a jakość przebiegu była doskonała.
Pomiary przy 100Hz i 1kHz również były zadowalające, choć zbocze narastające przy 1kHz wykazywało pewne przeregulowanie.
Pomiary przy 10kHz i 100kHz ponownie wykazały przeregulowanie na zboczu narastającym, a teraz zbocze opadające również wykazywało przeregulowanie.
Zmierzone przy 1 MHz i 2 MHz plateau fali prostokątnej nie jest już linią prostą, ale nadal wyraźnie zachowuje kształt fali prostokątnej.
Pomiary przy 5 MHz i 10 MHz pokazują, że wzór fali kwadratowej jest nadal widoczny, ale został zniekształcony.
Przy częstotliwościach 20 MHz i 50 MHz fala prostokątna nie jest już widoczna i zasadniczo stała się falą sinusoidalną. W tym momencie trzecia harmoniczna osiąga 60MHz i 150MHz, przekraczając nominalną szerokość pasma 50MHz. Zwłaszcza przy częstotliwości 50 MHz oznacza to tylko pięć punktów próbkowania na cykl, co sprawia, że rekonstrukcja kształtu fali z pięciu punktów jest niepraktyczna. Niemniej jednak częstotliwość nadal można dokładnie zmierzyć, co jest godne pochwały.
IV. Testowanie kształtu fali AC (zasilanie sieciowe)
W przypadku pomiarów zasilania sieciowego najbezpieczniejszą metodą jest użycie wysokonapięciowych sond różnicowych. Jednak bezpośredni pomiar jest również możliwy, pod warunkiem ścisłego przestrzegania środków ostrożności.
Zgodnie z etykietą sondy, ustawienie 10X umożliwia pomiar napięcia 300 V AC. Dlatego należy ustawić sondę na ustawienie 10X i podłączyć ją do zacisków L i N źródła 220 V AC. Należy pamiętać, że w miarę możliwości do pomiaru uziemienia pływającego należy używać zasilania bateryjnego - nie należy podłączać kabla USB.
Ustaw wzmocnienie kanału oscyloskopu na X10 - włącz zasilanie, aby obserwować przebieg. Fala sinusoidalna wygląda całkiem dobrze.
V. Dwukanałowy pomiar I²C
Jedną z podstawowych funkcji oscyloskopu jest pomiar sygnałów do analizy błędów. Dlatego też użyjemy pomiaru sygnału IIC jako przykładu do testowania.
Tutaj mierzymy pamięć EEPROM na interfejsie I²C z częstotliwością taktowania 100 kHz.
Dwie sondy są podłączone odpowiednio do linii SCL i SDA interfejsu I²C.
Oscyloskop może dokładnie zmierzyć sygnały zegara i danych na pinach I²C. Analizując przebiegi, możemy określić, czy występują jakiekolwiek problemy z transmisją sygnału na magistrali I²C.
VI. Wyjście generatora sygnału
DS100 zawiera również podstawowy generator przebiegów, którego wyjścia mogą być wykorzystywane przez inne urządzenia. Podłączając dołączone kable i sondy, możemy zmierzyć generowane przez niego przebiegi.
Używając 1 kHz jako częstotliwości bazowej, zmierzyliśmy wyjściową falę prostokątną i sinusoidalną, a przebieg wyjściowy był całkiem doskonały.
Fale trójkątne i piłokształtne o tej samej częstotliwości również są generowane bez problemów.
Ustawienie kształtu fali wyjściowej na "-" skutecznie wyłącza wyjście, uniemożliwiając pomiar kształtu fali.
VII. Przesyłanie wyników pomiarów
Oscyloskop posiada wewnętrzną pamięć SPI FLASH o pojemności 16 MB do przechowywania zrzutów ekranu i przebiegów. Obecnie wyniki pomiarów mogą być zapisywane tylko jako pliki bitmapowe.
Po podłączeniu USB do komputera hosta należy wybrać USB w menu oscyloskopu. Na komputerze hosta pojawi się wirtualny dysk USB o pojemności około 16 MB.
Otwarcie napędu USB spowoduje wyświetlenie plików map bitowych przebiegów zapisanych przez oscyloskop, dostępnych do analizy przebiegów przez użytkownika.
VIII. Żywotność i ładowanie akumulatora
Lista parametrów nie określa pojemności baterii, ale podaje przybliżony czas pracy na baterii wynoszący 7 godzin. Kiedy otrzymałem urządzenie, nie było ono w pełni naładowane. Po przerywanym użytkowaniu przez 3 dni przez około 4-5 godzin, ekran szybko przygasł, a urządzenie automatycznie się wyłączyło.
Po całkowitym rozładowaniu baterii rozpoczęło się ładowanie. Zgrubne pomiary wykazały moc ładowania około 4,3 W, prawdopodobnie maksymalną moc ładowania na tym etapie.
W oparciu o zmierzoną maksymalną moc ładowania, "5-pinowy, 1-amperowy" zasilacz dołączony do oscyloskopu ma rozsądny rozmiar.
IX. Podsumowanie
Oscyloskop DS100Mini oferuje ogólnie pozytywne wrażenia, choć uważam, że jest miejsce na ulepszenia. Na przykład, 3,5-calowy ekran jest nieco mały - 7-calowy wyświetlacz byłby idealny. W przypadku standardowych protokołów komunikacyjnych, takich jak I²C, obecnie mierzy on tylko przebiegi. Dodanie funkcji analizy protokołów byłoby bardzo wygodne. Obecnie wyniki pomiarów wydają się być ograniczone do zapisywania jako mapy bitowe. Zapisywanie ich w postaci surowych zestawów danych byłoby bardziej praktyczne, umożliwiając analizę po pobraniu danych na komputer hosta.
Podczas opracowywania systemów wbudowanych pomiar różnych przebiegów sygnałów jest kluczową metodą rozwiązywania problemów. Oscyloskopy stacjonarne są zwykle używane do analizy przebiegów, ale ich duży rozmiar sprawia, że są niewygodne do testowania w terenie lub w podróży. Dla niektórych indywidualnych deweloperów wysoki koszt jest również zaporowy - wiele podstawowych oscyloskopów stołowych nadal kosztuje od setek do tysięcy dolarów, tworząc barierę dla osób z ograniczonym budżetem. Kompaktowy, niedrogi mini oscyloskop rzeczywiście znalazłby swoją niszę, ponieważ może zrównoważyć przenośność, koszt i podstawowe potrzeby pomiarowe, które są zgodne z codziennymi zadaniami sprawdzania przebiegów przez programistów wbudowanych. Firma Zhengdian Atom prawdopodobnie dostrzegła tę lukę rynkową i wprowadziła na rynek oscyloskop DS100 Mini , urządzenie zaprojektowane z myślą o wyeliminowaniu bolączek tradycyjnych oscyloskopów w scenariuszach takich jak debugowanie urządzeń wbudowanych na miejscu lub opracowywanie osobistych projektów, w których pełnowymiarowy oscyloskop jest albo niepraktyczny, albo zbyt kosztowny.
II. Wygląd, funkcje i dane techniczne
Po otrzymaniu produktu przeprowadziłem prosty unboxing. Urządzenie dostarczane jest w wysokiej jakości twardej obudowie, która skutecznie chroni jednostkę centralną i znajdujące się w niej akcesoria. Opakowanie zawiera dwie niestandardowe sondy, kabel wyjściowy sygnału, kabel do transmisji danych typu C, adapter do ładowania i wreszcie jednostkę centralną DS100.
Naciśnij i przytrzymaj przycisk P, aby włączyć jednostkę centralną. Ekran startowy wyświetla logo Zhengdian Atom.
Interfejsy i elementy sterujące obejmują: dwa kanały analogowe (CHA i CHB), jeden port danych sygnałowych, cztery przyciski (P, A, M, E), dwa kółka przewijania (I i II), lampkę kontrolną ładowania oraz port ładowania/danych typu C.
W głównym interfejsie największy obszar centralny wyświetla przebiegi. Na górze wyświetlane są podstawowe parametry, na dole wyniki pomiarów, a po prawej stronie znajdują się różne ustawienia parametrów.
III. Wielozakresowe testowanie niskonapięciowe DC
Aby ocenić wydajność oscyloskopu podczas pomiaru przebiegów o różnych częstotliwościach, zbudowałem generator fali prostokątnej przy użyciu płytki rozwojowej OKdo E1 (MCU: LPC55S69). Generator ten wykorzystuje głównie przyciski do zmiany częstotliwości fali wyjściowej, umożliwiając wyjście fali prostokątnej przy 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz i 50MHz.
Najpierw zmierzyłem przebiegi 1 Hz i 10 Hz za pomocą oscyloskopu, a jakość przebiegu była doskonała.
Pomiary przy 100Hz i 1kHz również były zadowalające, choć zbocze narastające przy 1kHz wykazywało pewne przeregulowanie.
Pomiary przy 10kHz i 100kHz ponownie wykazały przeregulowanie na zboczu narastającym, a teraz zbocze opadające również wykazywało przeregulowanie.
Zmierzone przy 1 MHz i 2 MHz plateau fali prostokątnej nie jest już linią prostą, ale nadal wyraźnie zachowuje kształt fali prostokątnej.
Pomiary przy 5 MHz i 10 MHz pokazują, że wzór fali kwadratowej jest nadal widoczny, ale został zniekształcony.
Przy częstotliwościach 20 MHz i 50 MHz fala prostokątna nie jest już widoczna i zasadniczo stała się falą sinusoidalną. W tym momencie trzecia harmoniczna osiąga 60MHz i 150MHz, przekraczając nominalną szerokość pasma 50MHz. Zwłaszcza przy częstotliwości 50 MHz oznacza to tylko pięć punktów próbkowania na cykl, co sprawia, że rekonstrukcja kształtu fali z pięciu punktów jest niepraktyczna. Niemniej jednak częstotliwość nadal można dokładnie zmierzyć, co jest godne pochwały.
IV. Testowanie kształtu fali AC (zasilanie sieciowe)
W przypadku pomiarów zasilania sieciowego najbezpieczniejszą metodą jest użycie wysokonapięciowych sond różnicowych. Jednak bezpośredni pomiar jest również możliwy, pod warunkiem ścisłego przestrzegania środków ostrożności.
Zgodnie z etykietą sondy, ustawienie 10X umożliwia pomiar napięcia 300 V AC. Dlatego należy ustawić sondę na ustawienie 10X i podłączyć ją do zacisków L i N źródła 220 V AC. Należy pamiętać, że w miarę możliwości do pomiaru uziemienia pływającego należy używać zasilania bateryjnego - nie należy podłączać kabla USB.
Ustaw wzmocnienie kanału oscyloskopu na X10 - włącz zasilanie, aby obserwować przebieg. Fala sinusoidalna wygląda całkiem dobrze.
V. Dwukanałowy pomiar I²C
Jedną z podstawowych funkcji oscyloskopu jest pomiar sygnałów do analizy błędów. Dlatego też użyjemy pomiaru sygnału IIC jako przykładu do testowania.
Tutaj mierzymy pamięć EEPROM na interfejsie I²C z częstotliwością taktowania 100 kHz.
Dwie sondy są podłączone odpowiednio do linii SCL i SDA interfejsu I²C.
Oscyloskop może dokładnie zmierzyć sygnały zegara i danych na pinach I²C. Analizując przebiegi, możemy określić, czy występują jakiekolwiek problemy z transmisją sygnału na magistrali I²C.
VI. Wyjście generatora sygnału
DS100 zawiera również podstawowy generator przebiegów, którego wyjścia mogą być wykorzystywane przez inne urządzenia. Podłączając dołączone kable i sondy, możemy zmierzyć generowane przez niego przebiegi.
Używając 1 kHz jako częstotliwości bazowej, zmierzyliśmy wyjściową falę prostokątną i sinusoidalną, a przebieg wyjściowy był całkiem doskonały.
Fale trójkątne i piłokształtne o tej samej częstotliwości również są generowane bez problemów.
Ustawienie kształtu fali wyjściowej na "-" skutecznie wyłącza wyjście, uniemożliwiając pomiar kształtu fali.
VII. Przesyłanie wyników pomiarów
Oscyloskop posiada wewnętrzną pamięć SPI FLASH o pojemności 16 MB do przechowywania zrzutów ekranu i przebiegów. Obecnie wyniki pomiarów mogą być zapisywane tylko jako pliki bitmapowe.
Po podłączeniu USB do komputera hosta należy wybrać USB w menu oscyloskopu. Na komputerze hosta pojawi się wirtualny dysk USB o pojemności około 16 MB.
Otwarcie napędu USB spowoduje wyświetlenie plików map bitowych przebiegów zapisanych przez oscyloskop, dostępnych do analizy przebiegów przez użytkownika.
VIII. Żywotność i ładowanie akumulatora
Lista parametrów nie określa pojemności baterii, ale podaje przybliżony czas pracy na baterii wynoszący 7 godzin. Kiedy otrzymałem urządzenie, nie było ono w pełni naładowane. Po przerywanym użytkowaniu przez 3 dni przez około 4-5 godzin, ekran szybko przygasł, a urządzenie automatycznie się wyłączyło.
Po całkowitym rozładowaniu baterii rozpoczęło się ładowanie. Zgrubne pomiary wykazały moc ładowania około 4,3 W, prawdopodobnie maksymalną moc ładowania na tym etapie.
W oparciu o zmierzoną maksymalną moc ładowania, "5-pinowy, 1-amperowy" zasilacz dołączony do oscyloskopu ma rozsądny rozmiar.
IX. Podsumowanie
Oscyloskop DS100Mini oferuje ogólnie pozytywne wrażenia, choć uważam, że jest miejsce na ulepszenia. Na przykład, 3,5-calowy ekran jest nieco mały - 7-calowy wyświetlacz byłby idealny. W przypadku standardowych protokołów komunikacyjnych, takich jak I²C, obecnie mierzy on tylko przebiegi. Dodanie funkcji analizy protokołów byłoby bardzo wygodne. Obecnie wyniki pomiarów wydają się być ograniczone do zapisywania jako mapy bitowe. Zapisywanie ich w postaci surowych zestawów danych byłoby bardziej praktyczne, umożliwiając analizę po pobraniu danych na komputer hosta.
Fajne? Ranking DIY
