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Thema: Oszilloskop mal anders ?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Frage Oszilloskop mal anders ?

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    Hallo!

    Ich möchte mir demnächst einen Spielzeugoszi (kein DSO) bauen, der auf von mir gerade gebastelten Spielzeugen (künstlichen Tieren) gelegt wird und ohne Berührung ständig optimales Bild von z.B. Tacho aus einem Antriebsmotor zeigt. Der Oszi sollte nur nötigen Ein- und Auschalter haben.

    Bisher ist mir ein schon bei ebay gekauftes und vorhandenes Kunststffgehäuse (ca. 100x50x13 mm, komplett ca. 50 g) aus Solartaschenlampe mit schon integriertem Li-Po 900 mAh mt Schutzschaltung, USB Lader und Schalter eingefallen, wobei die Solarzelle durch das Handydisplay + benötigte Elektronik ersetzt und die 4 weiße LED's entfernt werden. Damit halte ich die Chancen auf Realisierung sehr hoch, da die Mechanik (meine Schwäche) schon fast ferig ist (siehe Foto).

    Da ich meistens mit nur bis 3 V Spannungen arbeite, ist anfangs nur fester Eigangsteiler vorgesehen. Genauso ist mit der Zeitbasis, die durch Software für momentane Signalfrequenz automatisch ermitteln werden sollte.

    Der ADC sollte mit fester Frequenz 10 MHz ständig wandeln und nur die entsprechende "samples" werden mit variabler von Software festgelegte Frequenz in RAM von µC eingelesen und als Kurve aufm Display gezeigt.

    Um auf Triggerung verzichten zu können, habe ich mir gedacht, dass ich immer mehr als nötig "samples" in RAM einlese und sie so verschiebe, dass das Bild auf einem Handydisplay aus Nokia 3510 (S/W mit 64x96 Pixeln) immer beim "Null" anfängt und immer nur 3 "Nulldurchgänge" angezeigt werden.

    Um nix sinnloses zu basteln, möchte ich Euch zuerst fragen, ob meine "verrückte" Idee realistisch ist und darüber diskutieren. Ich bin für alle Eure Meinungen sehr dankbar im voraus.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Handyoszi.jpg  
    Geändert von PICture (03.08.2012 um 12:20 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hi,

    die Abtastrate von 10MHz und die zusätzliche weitere Verarbeitung ist aber nicht ohne. Was für einen Controller möchtest Du den einsetzen.

    Gruss R.
    Kaum macht man es richtig, schon funktioniert's ...

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Ritche!

    Es wurde dafür PIC18F252 (SMD) mit 40 MHz PLL Prozessortakt (mit 10 MHz Quarz), der mit max. 5 MHz aus ADC1173 (SMD) ein 8-bittigen Port in RAM einlesen kann (ausprobiert). Nach dem Einlesen habe ich praktisch unbegrentzte Zeit für Verarbeitung der gespeicherten Daten bis das Signal am Display gezeigt wird, da es für mich nicht echtzeitig nötig ist.
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Ach ja,
    ich habe das falsch verstanden. Du willst ja z.b. Geschwindigkeit in der Form eines Tacho darstellen. Hierbei wäre dann natürlich die Bezeichnung eines Oszi eher irreführend. Die Idee ist nicht schlecht, kann man solche Funktionen auch später bei anderen Projekt gut gebrauchen. Da Du SMD Bauteile verwendest wird die ganze Sache auch baulich sehr kompakt. Ich habe den PIC's derzeit den Rücken zugedreht (PIC16F873), da mir die Programmierung in ASM zu anstrengend wurde und meine Projekt einfach zu lange gebraucht haben. Jedoch schnell sind die Teile. Derzeit kämpfe ich dafür jetzt mit Amtels.

    Gruss R.
    Kaum macht man es richtig, schon funktioniert's ...

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Danke sehr für deine Bestätigung, das es nicht sinnlos ist !

    Es sollte mit kleinem Li-Po Akku auch sehr leicht sein, da ausser o.g. zwei IC's, "low drop" Spannungsregler 3 V (TK11532 in SMD) und Inverter 74HC14 (SMD) für ADC "clock" keine weitere Elektronik vorgesehen ist.

    Weil es auf dem Display nur 6 bits angezeigt werden können, sollte bei 8-bittigen ADC auch softwaremassige Umschaltung der Amplitude auf dem Bildschirm 1:1, 2:1, und 4:1 möglich sein (z.B. 2V/DIV, 1V/DIV, und 0,5V/DIV). Möglicherweise, falls nötig wid, werde ich dazu noch einen per Hand einsteckbaren frequenzkompensierten Eingangsteiler 10:1 basteln, da er nach einmaliger Einstellung nicht mehr geändert werden muss.
    Geändert von PICture (02.08.2012 um 13:44 Uhr)
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    Ich finde Deine Idee gut, werde mich auch mal damit befassen. habe da noch ein gutes Display für "rumzuliegen", das sollte mal genutz werden...und nicht gammeln
    Ich denke ich werde hier fleissig mitlesen, wenn die Gartenarbeit weniger wird, hab ich auch mehr Zeit dann für's Elektronische

    Gruss

    OL
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  7. #7
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    hallo oderlachs!

    Danke schön für deine mich erfreuliche Bewertung !

    Ich weiß nicht, wann ich dazu komme, weil bisher hat mir immer Zeit gefehlt um alle meine Ideen auszuprobieren. Deswegen würde ich mal sehr gerne etwas fertiges nachbauen, vielleicht von dir ?
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Zeitbasis rein automatisch wählen zu lassen sehe ich als nicht so gut an. Zum einen ist das von der Software einiges an Aufwand, und es müsste auch annähernd in Echtzeit erfolgen, denn erst damit kann festgelegt werden welche Samples des ADC gespeichert werden. Das 2. ist, das man gerade bei einem so kleinen Display eine gute Wahl der Zeitbasis braucht, um wirklich was zu erkennen - das kann oft auch einfach nur eine Flanke sein, also weniger als eine ganz Periode. Eine gewisse Automatik kann schon helfen, aber die Möglichkeit auch noch von Hand die Auflösung zu verschieben würde ich wenigstens vorsehen, auch wenn man dazu auch noch den Ausschnitt (Verzögerung ab Trigger) einstellen muss.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Besserwessi !

    Danke für deine Anmerkungen !

    Schön, dass du keine Denkfehler siehst, die mir immer pasieren können. Es wird also so aufgebaut, wie oben erwähnt, und praktisch ausprobiert, da ich kein prezises Messgerät in Echtzeit, sondern nur ein vollautomatisches Visualisierungsgerät haben will.

    Vielleicht wäre es für mich aureichend, wenn ich immer 1024 "samples" (16 Bildschirminhalte) einlese und danach jede n-te aufs Display schicke ohne Zeitbasis oft ändern lassen zu müssen. Was nötig ist, werde ich erst während des Bastelns sehen. Die Hardware ist also schon determiniert.
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  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Der vorgeschlagene µC kommt mir etwas langsam vor: mit 10 MIPs wird man da kaum 5 MHz Abtastrate hinkriegen, außer ggf. ohne schleife einfach nur las lange Kette: laden , speichern (mit Index hochzählen, falls der PIC das hat) und das dann 100-1000 mal wiederholt.

    Bei der Geschwindigkeit gibt es mittlerweile auch schon erschwingliche µC die intern so schnell wandeln können, z.B. der STM32F405RG kann ein Signal bis 7,2 MSPS abtasten. Damit hat man dann auch genug Rechenleistung und RAM fürs speichern und Skalieren. Der PIC18 ist da einfach etwas klein gewählt und macht die Sache relativ schwierig.


    Die automatische Skalierung in der Zeit kann ich mit schwierig zu programmieren vorstellen. Bei so einem kleinen Display muss die Skalierung schon recht gut passen, damit man da noch was erkennen soll. Zu der Kurvenform braucht man ja auch noch die Skalierung. Wenn überhaupt wäre das dann sinnvoll eher 1-1.5 Periode darzustellen, kaum mehr. Die Erkennung der Periode braucht aber ggf. schon einige Zeit, einfach weil so etwas wie ein 50 Hz Signal einfach 20 ms braucht und so lange kann man nicht mit 5 MHz abtasten. Da braucht es dann schon einige Versuche mit verschiedenen Abtastraten (z.B. 5 MHz, 500 kHz, 50 kHz, 5 kHz).

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