自制简易示波器,示波器DIY过程分享

作者 张彬杰 来源 《无线电》杂志
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发布时间 2010-12-21

制作过程

为了焊接方便,在制作前,我把贴片元件通过转接板,转接成DIP封装,以方便后期制作,见图2。这样,示波器的焊接将会变得简单些,不过整体体积增大了不少。器件之间,我用绝缘线连接。由于连接得太难看,就没拍照记录了。液晶使用128×64的黑白液晶,它使用的背光是橘黄色的。使用的控制芯片为 ST7565。它支持串行模式,所以仅仅使用4个I/O口和单片机连接,2个按钮和TLV5618的数据线与时钟线复用,用绝缘线将它们连接在一起。在洞洞板的右侧,焊接了ISP下载接口,方便下载程序。电源使用的是12V电压,可以用变压器、8节5号电池、聚合物电池等供电,如图2所示。示波器的探头是在面包板连接线的末端焊上鳄鱼头做成。呵呵,这样一个示波器够“山寨”的。A/D、D/A、继电器、电源等的相关引脚用圆孔插座引出,这样一方面可以快速检测问题,另一方面可以用其他更高性能的单片机或处理器控制它,使示波器的性能更上一层楼。

一切都焊接好后,当然免不了测试一下这款“示波器”。可是,如果自己家里没有函数信号发生器,怎么测试呢?一种方法是通过单片机,自己编写程序产生指定的波形。另一种比较简单的方法是,下载测试用的音频文件到MP3、MP4、计算机等,通过音频线向“示波器”输出需要的波形。

自制简易示波器,示波器DIY过程分享

使用效果

测量的具体效果,如图3所示。在128×64的液晶屏上,左上脚表示的是耦合方式,AC代表的是电容耦合、DC代表的是直流耦合,可以通过按钮循环改变。在液晶屏的右上角显示的是当前的采样频率,也是通过按钮循环改变的。液晶屏的左下角是测量的波形频率,程序测量2次波形频率,当频率一致时,才会显示出来。右下角的两个电压值分别代表波形的峰峰值和平均电压值。制作完成后,笔者感觉设定为50倍的采样率时,液晶屏能比较好看地显示出波形的整体效果。由此也可以认为,这个“示波器”的带宽仅为200~300kHz。不过,它还是能测量最高4MHz的频率,只是波形无法完美地在液晶屏幕上显示。具体的测试效果,可以看我用手机录制的视频。

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测量1 kHz正弦波

自制简易示波器,示波器DIY过程分享

250 kHz方波(注:这个方波是通过单片机产生的250kHz方波)

这个DIY的简易示波器距离实际应用还有一段距离,但从这个DIY的过程中,笔者个人认为可以学到挺多东西的,如D/A、A/D、FIFO、运放等。还等什么,也动手制作一个吧!本制作的源程序、烧录文件、视频文件可到本刊网站www.radio.com.cn上下载。

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