با استفاده از گوشی هوشمندتان ، یک اسیلوسکوپ بسازید.

در پایان این آموزش قادر خواهید بود تا با استفاده از گوشی هوشمند خود، یک اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور بسازید که از دستگاه های بسیار ضروری برای ساخت و آزمایش مدارهای الکترونیکی هستند. با ما همراه باشید.

متاسفانه این دستگاه ها برای دانش آموزان و مبتدیان این رشته بسیار گران قیمت است، اما با استفاده از این آموزش می توانید یک بار برای همیشه این دستگاه را بسازید و از آن استفاده کنید.
ایده ساخت این پروژه استفاده از گوشی هوشمند به عنوان یک پلتفرم ایمن و پورتابل برای شبیه سازی اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور است. در این آموزش خواهید آموخت که به گونه ای از برنامه های ساخت سیگنال و اسیلوسکوپ گوشی‌های هوشمند استفاده کنید که تفلن همراه شما، کار اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور را انجام دهد.

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 02academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 03
این پروژه شامل قسمت های زیر است:
- یک ورودی اسیلوسکوپ برای تصویرسازی سیگنال‌های الکترونیکی در محدوده ۱۵۰ هرتز تا ۱۵ کیلوهرتز. با استفاده از این اسیلوسکوپ می‌توانید سیگنال‌های خارج از این محدوده را هم با کیفیت پایین تر نشان دهید. سیگنال‌های بالاتر از ±۵۰Vمی‌توانند به ورودی مدار وارد شوند. برای هشدار ورود سیگنالهای بیش از حد قوی به کاربر، از یک LED هشدار دهنده استفاده می شود.
- خروجی سیگنال ژنراتور که قادر به تولید سیگنال‌های سینوسی، مربعی و مثلثی تا ۱۵ کیلوهرتز است. همچنین برای تنظیم دامنه سیگنال از یک پتانسیومتر استفاده می شود.
- خروجی برق سیگنال ژنراتور که قادر به تولید سیگنال‌های سینوسی، مربعی و مثلثی تا ۱۵ کیلوهرتز و ۲ آمپر است. برای تنظیم دامنه این سیگنال‌ها نیز از پتانسیومتر استفاده می شود.

دلیل اهمیت این دو دستگاه الکترونیکی

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 04

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 05

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 06

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 07

این دستگاه ها برای مهندسان و افرادی که قصد ساخت مدارهای الکترونیکی را دارند، بسیار مهم است. چون این دو دستگاه، تنها راه آزمایش عملکرد و پاسخ مدارای الکترونیکی به سیگنال ها است.


سیگنال ژنراتور


سیگنال ژنراتور (مولد سیگنال) دستگاه الکترونیکی است که سیگنال‌های الکترونیکی تکراری یا غیر تکراری می سازد. این دستگاه اغلب برای طراحی، تست، عیب یابی و تعمیر دستگاه‌های الکترونیکی و الکتروآکوستیک استفاده می شود.
ویکیپدیا این دستگاه را این گونه تعریف می کند: یک سیگنال ژنراتور برای تولید سیگنالهای الکترونیکی مختلف در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود. در سیگنال ژنراتور شما می توانید نوع سیگنال خروجی را انتخاب کنید. رایج ترین حالت موج سینوسی است اما موجهای مثلثی و مربعی هم در دسترس هستند.


اسیلوسکوپ


اسیلوسکوپ که در گذشته با نام اسیلوگراف شناخته می شد، نوعی ابزار سنجش الکترونیکی است که اجازه مشاهده سیگنال ولتاژهای متغیر را می دهد.
کارایی اسیلوسکوپ بیشتر از سیگنال ژنراتور است چون به کاربر امکان مشاهده ولتاژ در طول زمان را می دهد. در واقع این ابزار نوعی ولت سنج برای مشاهده سیگنال‌های متفاوت و غیرمتفاوت روی یک صفحه نمایش است. روی صفحه اسیلوسکوپ می‌توانید شکل، دامنه و فرکانس سیگنال مورد نظرتان را مشاهده کنید.


چگونگی کار با این دو دستگاه


حال که با این دو دستگاه آشنا شدید، بهتر است نحوه ی کار با این دو دستگاه را بررسی کنیم.
بیایید مداری به نام تقویت کننده غیر معکوس را بررسی کنیم. قرار است این مدار ولتاژ ورودی را تا دو برابر تقویت کند. برای بررسی عملکرد درست مدار، با استفاده از سیگنال ژنراتور یک موج سینوسی روی ورودی مدار ایجاد می‌کنیم. سپس سیگنال خروجی مدار را به اسیلوسکوپ وصل می‌کنیم و نتیجه بررسی‌های آن را روی صفحه نمایش مشاهده می کنیم.
اگر مدار درست کار کند، سیگنال خروجی باید سینوسی باشد و فرکانسی شبیه به فرکانس سیگنال تولید شده توسط دستگاه داشته باشد و نسبت به ورودی تا دو برابر تقویت شده باشد.
نتیجه گیری : برای آزمایش یک مدار الکترونیکی، یک سیگنال الکترونیکی با استفاده از سیگنال ژنراتور تولید می شود. سیگنال خروجی مدار با استفاده از اسیلوسکوپ اندازه گیری می شود و اگر طبق پیش بینی ها و مقررات باشد، مدار درست کار می کند.

گام اول: وسایل و ابزار مورد نیاز

تلفن همراه با قابلیت اتصال به اینترنت × 1
CD درایور قدیمی برای ساخت جعبه × 1
تخته چوبی 30x30 س × 1
استریپ بورد 10x4.5 سانتی متر × 1
هیت سینک × 1
سوئیچ × 1
سوئیچ SPDT × 1
4 کابل سیمی به طول 30 سانتی متر × 1
سیم برق به طول 1.5 متر × 1
LED دوقطبی 3.5 میلیمتر × 1
سوکت موزی 4 میلیمتری مشکی × 3
سوکت موزی 4 میلیمتری قرمز × 3
جک کانکتور نری TRRS × 4
جک کانکتور مادگی TRRS × 2
ولوم پتانسیومتر × 3
آمپلی فایر OP با قدرت چهار برابر یا چهار عدد آمپلی فایر OP تکی × 1
رگولاتور ولتاژ ۸+ ولتی (۷۸۰۸) × 1
رگولاتور ولتاژ ۸- ولتی (۷۹۰۸) × 1
ترانزیستور NPN یک عدد (D44H11) × 1
ترانزیستور PNP یک عدد (D45H11) × 1
پتانسیومتر ۱MΩ × 1
پتانسیومتر ۱۰۰kΩ × 2
مقاومت ۳۳۰kΩ × 1
مقاومت ۱۰۰kΩ × 1
مقاومت ۳۳kΩ × 1
مقاومت ۱۰kΩ × 4
مقاومت ۳٫۳kΩ × 1
مقاومت ۱٫۵kΩ × 1
مقاومت ۱۰۰Ω × 1
خازن ۲۲µF × 1
خازن ۱۰µF × 2
خازن ۴٫۷µF × 1
خازن ۱µF × 1
هویه و سیم لحیم × 1
اره × 1
کاتر × 1
انبردست × 1
سیم چین × 1
پیچ گوشتی × 1
دریل × 1
خط کش × 1
چسب نواری × 1
چسب حرارتی × 1

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 08

 

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 09

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 10

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 11

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 12

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 13

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 14

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 15

هزینه‌های ساخت این دستگاه بسیار پایین است حتی می‌توانید با جدا کردن پتانسیومتر، خازن، مقاومت، LED و سیم از وسایل الکترونیکی قدیمی‌ هزینه تمام شده دستگاه را پایین تر هم بیاورید.

گام دوم : دانلود نرم افزار سیگنال ژنراتور

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 16

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 17

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 18

قبل از لحیم کاری و متصل کردن قطعات، بهتر است نرم افزارهای مورد نیاز را دانلود و روی گوشی موبایل خود نصب کنید. البته قبل از آن بررسی کنید که نرم افزارها با سیستم عامل موبایل شما سازگاری داشته باشد.
تلفن همراهی که در اینجا مورد استفاده قرار گرفته است، دارای سیستم عامل آندروید است. البته سیستم عامل ios هم برنامه های مخصوص به خود را برای راه اندازی این پروژه دارد.


برنامه های سیگنال ژنراتور


برای تولید موج هایی با اشکال مختلف توسط تلفن همراه شما، نیاز به نرم افزارهایی دارید که یک صدا ( سیگنال) از خروجی صوتی تلفن شما تولید کند. نرم افزارهای زیادی این کار را انجام می دهند.


برای سیستم عامل آندروید


Function Generator (free)
Waveform Generator


برای سیستم عامل IOS


Audio Function Generator
Signal Generator


سیگنال‌های تولید شده توسط این برنامه‌ها مستقیماً به خروجی صوتی گوشی هوشمند ارسال می شوند. منظور از خروجی صوتی اسپیکر (اگر هندزفری به موبایل وصل نباشد) یا جک خروجی صداست (اگر هندزفری به موبایل وصل باشد).
برای اینکه بتوانید از گوشی هوشمند به عنوان سیگنال ژنراتور استفاده کنید باید یک سیگنال خروجی داشته باشید. به همین خاطر باید از جک خروجی استفاده کنید تا سیگنال الکترونیکی تولید شده توسط موبایل به جک خروجی و از آنجا به کابل جک مدار ارسال شود.
برنامه سیگنال ژنراتوری که برای ساخت این دستگاه استفاده شده (Function Generator)، از مزیت خروجی استریوی گوشی‌های هوشمند هم استفاده می کند. کانال اول سیگنال ژنراتور به سمت چپ صدا و کانال دوم به سمت راست صدا وصل می شود.
به این ترتیب می‌توانید تنها با استفاده از خروجی صدای گوشی هوشمند، دو کانال سیگنال (چپ و راست) ایجاد کنید.

گام سوم: دانلود نرم افزار اسیلوسکوپ

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 19

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 20

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 21

برای به نمایش در آوردن سیگنال‌های الکترونیکی روی صفحه موبایل هم به برنامه ای نیاز دارید که بتواند شکل موج صدا (سیگنال) را دریافت کند و نمایش دهد. چند نمونه از این برنامه‌ها را می‌توانید از لینک‌های زیر دریافت کنید.


برای سیستم عامل آندروید


Oscilloscope Pro
Oscilloscope (free)


برای سیستم عامل IOS


Oscilloscope
Physics Oscilloscope (free)


با استفاده از این نرم افزارها می‌توانید سیگنال وارد شده از ورودی میکروفون را به تصویر بکشید.

گام چهارم: مدار الکترونیکی

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 22

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 23

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 24

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 25

مدار الکترونیکی این پروژه از چهار قسمت تشکیل شده است :

۱- مدار منبع تغذیه
۲- مدار ورودی اسیلوسکوپ
۳- مدار خروجی اول سیگنال ژنراتور
۴- مدار خروجی دوم سیگنال ژنراتور

مدار منبع تغذیه


آمپلی فایر OP سیستم برای پشتیبانی و پردازش سیگنال‌های سینوسی باید با ولتاژهای نامتقارن تغذیه بشود. دستگاه با جریان ۱۲+ و ۱۲- ولت تغذیه می شود که توسط تنظیم کننده‌های ولتاژ مثبت و منفی به جریان‌های ۸+ و ۸- ولتی تبدیل می شوند.
برای جلوگیری از افت ولتاژ زمانی که یکی از خروجی‌ها نیاز به جریان قوی دارد، از خازن‌های C1، C2 و C3 استفاده می شود.


مدار ورودی اسیلوسکوپ


مدار واقعی ورودی اسیلوسکوپ در واقع بهبود یافته ی مدار chipstain است که ما در اینجا تعدادی از مقاومت ها و خازن های آن را تغییر داده ایم.
خازن ۱µF مدار هر نوع ورودی DC را مسدود می کند و سپس پتانسیومتر میرایی سیگنال را تنظیم می کند. اگر سیگنال ورودی برای ورودی میکروفون گوشی هوشمند خیلی قوی باشد، عملکرد میرایی سیگنال دوم با با لغزیدن سوئیچ بین محدوده‌های قوی و ضعیف فعال م یشود.
یک آمپلی فایر OP در حالت بافر unity-gain سیگنال ضعیف شده را دریافت می کند و مدار مقاومت ظاهری را تنظیم میکند. آمپلی فایر در تامین جریان مورد نیاز سایر قطعات دستگاه هم نقش مهمی‌دارد.
مقاومت ۱۰۰Ω و LED دو قطبی ولتاژ رسیده به گوشی هوشمند را تا ±۱٫۸ V محدود می‌کنند و اگر سیگنالی قویتر از این میزان مشاهده بشود به شما هشدار می‌دهند.
یک خازن ۴٫۷µF هم برای ایزوله کردن وروی میکروفون از جریان DC خروجی پیش تقویت کننده بکار میرود. مقاومت ۱٫۵kΩ بین خروجی و اتصال به زمین امکان شناسایی منبع خروجی را به گوشی موبایل میدهد.
اگر سیگنال نهایی بیش از حد برای موبایل بزرگ نباشد و LED هشدار دهنده هم خاموش باشد، سوئیچ آخر اجازه اتصال گوشی به مدار را میدهد.


مدار خروجی اول سیگنال ژنراتور


مدار خروجی اول سیگنال ژنراتور از یک پتانسیومتر برای تقویت سیگنال خروجی صدای گوشی استفاده میکند (تا یازده برابر). آمپلی فایر OP نمی‌توانید خروجی جریان بالای مورد نیاز این مدار را تنظیم کند. به همین خاطر از آن برای تولید سیگنال مدارهای کوچک استفاده میشود.


مدار خروجی دوم سیگنال ژنراتور


این مدار از هم از همان مدار تقویت سیگنال استفاده میکند. شکل موج تولید شده توسط موبایل بوسیله آمپلی فایر OP، پتانسیومتر و مقاومت تا ۱۱ برابر تقویت میشود. این مدار یک مرحله قدرت (به نام پوش – پول) هم دارد که از دو ترانزیستور و ولتاژ خروجی تنظیم کننده‌های ولتاژ استفاده می کند.
از لینک زیر شماتیک مدار (Eagle) را دانلود کنید و تغییرات مورد نظرتان را روی آن اعمال کنید.

گام پنجم: نصب قطعات روی استریپ بورد

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 27

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 28

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 29

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 30

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 31

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 32

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 33

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 34

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 35

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 36

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 37

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 38

کارتان را با لحیم کردن یک حامل IC به وسط استریپ بورد شروع کنید.
مقاومت‌ها، خازن‌ها، ترانزیستورها و رگولاتورهای ولتاژ را طبق شماتیک مدار روی بورد لحیم کنید.
سوئیچ‌ها، LED، پتانسیومترها، کانکتورهای جک مادگی و کانکتورهای برق به جعبه پروژه وصل خواهند شد. برای اتصال این قطعات به استریپ بورد از سیم الکتریکی استفاده کنید. یک دسته سیم در اندازه‌های مناسب ببرید و با استفاده از چسب و خودکار آنها را علامت گذاری کنید.
وقتی هت شرینگ را روی رگولاتورهای ولتاژ و ترانزیستورها پیچ کنید، کار تشخیص و شناسایی سیم‌ها خیلی سخت می شود. پس بهتر است حتماً سیم‌ها را نامگذاری کنید.
قبل از اینکه شروع کار مرحله ی بعد، یکبار دیگر تمام اتصالات بخصوص سیم‌ها را بررسی کنید.

گام ششم: ساخت کابل ها

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 39

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 40

 academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 41

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 42

در این پروژه تبادل سیگنال‌ها بین مدار الکترونیکی و گوشی هوشمند ثابت است.
ابتدا سیگنال ژنراتور شبیه سازی شده روی گوشی باید بتواند اشکال موجی را به کانال چپ و راست جک استریو ارسال کند. سپس اسیلوسکوپ شبیه سازی شده گوشی باید این سیگنال الکتریکی را از طریق ورودی میکروفون گوشی دریافت کند.
تنها راه ایجاد این اتصالات بین گوشی هوشمند و مدار استفاده از کابل جک ۳٫۵ میلیمتری ۴ قطبی است. به این ترتیب استفاده از اسیلوسکوپ یا سیگنال ژنراتور توسط یک کابل انجام می شود.
برای ساخت این کابل رابط، یک کابل چهار سیمی‌به طول ۳۰ سانتیمتر ببرید. سپس به هر دو سر آن یک جک کانکتور نری لحیم کنید. حالا این کابل شبیه یک کابل گسترش بین دو جک مادگی شده است.
برای استفاده از گوشی دوم در این پروژه، باید یک کابل اضافی ساخته شود.

گام هفتم: آماده کردن جعبه

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 43

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 44

برای ساخت بدنه ی این پروژه، از یک جعبه ی درایور CD قدیمی استفاده شده است. ابتدا درایور را باز کنید و محتویات آن را خارج کنید. CD درایور برای جا مدارهای الکترونیکی و همه کانکتورها به اندازه کافی بزرگ است.
به علاوه استفاده از جعبه فلزی برای این پروژه مزایای دیگری هم دارد. مدار الکترونیکی این دستگاه با سیگنال‌های الکترونیکی سر و کار دارد که به آلودگی‌های الکترونیکی و الکترومغناطیسی خارجی حساس هستند. این جعبه فلزی درست کار قفس فاراده را میکند و اجازه نمی دهد تداخلات خارجی شکل سیگنال‌ها را تغییر دهند.

گام هشتم : دریل کردن سوراخ ها

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 45

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 46

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 47

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 48

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 49

داخل جعبه را با چسب نواری بپوشانید تا در هنگام برخورد بدنه با استریپ بورد، اتصال کوتاه اتفاق نیفتد.
حالا جای پتانسیومترها را روی جعبه به دلخواه انتخاب کنید. شما هنگام کار با دستگاه از پتانسیومترها زیاد استفاده خواهید کرد و به همین خاطر بهتر است در انتخاب جای درست آن دقت نمایید. اگر از درایور استفاده می‌کنید، سوراخ‌ها را روی لبه بالایی دریل کنید. سپس پتانسیومترها را داخل سوراخ‌ها بگذارید و با واشرهای لاستیکی جای آنها را ثابت کنید. پتانسیومتری که سمت چپ قرار دارد، ۱MΩ است (برای اسیلوسکوپ) و دوتای دیگر ۱۰۰kΩ هستند (برای سیگنال ژنراتور).

گام نهم : برش قطعات چوبی

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 50

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 51

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 52 1

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 53

در اینجا قسمت جلو و عقب این پروژه از چوب استفاده شده است. چوب‌ها را در اندازه مناسب ببرید و سنباده بزنید.
روی قسمت جلویی شش سوراخ با دریل ایجاد کنید و سوکت‌های موزی را داخل آنها قرار بدهید. سوراخ هفتم را نیز بالای کانکتورهای اسیلوسکوپ دریل کنید تا LED هشدار دهنده داخل آن قرار بگیرد.
روی قسمت عقبی هم سه سوراخ (دوتا برای جک‌های مادگی و یکی برای سیم منبع تغذیه) با دریل ایجاد کنید.

گام دهم : مراحل نهایی ساخت بدنه

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 54

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 55

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 56

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 57

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 58

در مراحل نهایی ساخت بدنه، همه ی سیم های مدار الکترونیکی متصل شده و به کانکتورها لحیم می شوند. این اتصالات شامل پتانسیومترها، سوئیچ‌ها، سوکت‌ها موزی، جک مادگی، LED، سیم‌های منبع تغذیه و ... می شوند. سپس استریپ بورد و نوارهای چوبی را با استفاده از چسب حرارتی بچسبانید.
در نهایت هم کاور بالایی درایور را به همراه پتانسیومترهای روی آن در جایشان پیچ کنید.

گام یازدهم : ساخت پایه برای تلفن همراه

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 59

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 60

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 61

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 62

آخرین مرحله ی ساخت این پروژه، ایجاد یک نگه دارنده برای موبایل شماست. این پایه از سه قطعه چوب که با استفاده از چسب به هم متصل شده اند، مانند تصویر ساخته شده است.
بعد از ساخت این پایه، آن را با استفاده از چسب حرارتی در قسمت بالایی جعبه درایور نصب کنید.

گام دوازدهم : مشاهده نتایج کار

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 63

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 64

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 64 1

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 65

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 66

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 67

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 68

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 69

academy 950114 OscilloPhone Use your Smartphone as an Oscilloscop 70

برای مشاهده نتایج کار و آزمایش اسیلوسکوپ، ابتدا کابل جک نری را به گوشی و جک مادگی را به مدار وصل کنید.
برای بررسی عملکرد سیگنال ژنراتور، یک اسپیکر به خروجی برق سیگنال ژنراتور متصل کنید و یک سیگنال سینوسی با فرکانس پایین (بین ۳۰۰ هرتز تا ۱ کیلوهرتز) تولید کنید. حالا باید صدایی از اسپیکر بشنوید که با افزایش فرکانس دقیق تر می شود.
برای بررسی دقیق تر دستگاه به یک اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور حرفه ای نیاز دارید. به این ترتیب که با سیگنال ژنراتور تلفن همراه یک سیگنال روی خروجی اسیلوسکوپ حرفه ای تولید می کنید و آن را با خروجی سیگنال ژنراتور آزمایش می کنید.
سیگنال خروجی دستگاهی که ساخته اید از یک سیگنال ژنراتور حرفه ای ضعیف تر است، اما به اندازه کافی دقیق و قابل استفاده است.
ورودی اسیلوسکوپ این پروژه نیز به خوبی کار می کند. LED هشدار دهنده سیگنال را تا ±۱٫۸V محدود کرده و هر زمان که سیگنال ورودی بیش از حد قوی شود به کاربر اطلاع می دهد. اگر در حین کار با دستگاه این چراغ روشن شد، لازم است که میزان میرایی سیگنال را تغییر دهید و سطح آن را بالاتر ببرید. سپس می‌توانید تصویر سیگنال را با استفاده از نرم افزار اسیلوسکوپ روی صفحه گوشی ببینید.

گام سیزدهم : محدودیت ها و روشهای ارتقای دستگاه

پهنای باند صوتی تلفن همراه در محدوده ای از سیگنال‌های صوتی است که گوش انسان قادر به شنیدن آن ها باشد. به همین دلیل نرم افزارهای اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور تنها می توانند سیگنال‌های بین ۱۵۰ هرتز تا ۱۵ کیلوهرتز را تولید و پردازش کنند. البته نرم افزار سیگنال ژنراتور می‌تواند تا محدوده ۲۲ کیلوهرتز را نیز تولید کند. فراتر از این پهنای باند، سیگنال‌ها ضعیف و ضعیف تر می شوند و کیفیت شان نیز کمتر خواهد شد.
بدیهی است که دستگاهی که با استفاده از این آموزش ساخته اید، نمیتواند به صورت کامل جایگزین سیگنال ژنراتور و اسیلوسکوپ حرفه ای شود اما میتواند نیاز دانش آموزان و سازندگان مدار را به خوبی بر طرف کند. اگر کار شما به گونه ای است که باید به صورت مداوم با این دو دستگاه کار کنید، پس به آنها نیاز حرفه اید دارید و خرید آنها را نمی توان اتلاف پول دانست.
مهمترین محدودیت این دستگاه، عدم امکان استفاده همزمان از سیگنال ژنراتور و اسیلوسکوپ است. زمانیکه نرم افزار سیگنال را اجرا می کنید، سیگنال ژنراتور متوقف می شود. به همین خاطر نمی‌توانید بصورت همزمان از هر دو قابلیت دستگاه استفاده کنید.
البته بعضی از تلفن های همراه (مانند Galaxy S5 ) و برخی از تبلت ها ( با نسخه های آندروید بالا) می توانند هر دو نرم افزار را به صورت همزمان اجرا کنند.
یکی از راه‌های برطرف کردن این محدودیت، استفاده از دو گوشی هوشمند است. می توانید از یک گوشی به عنوان سیگنال ژنراتور و از گوشی دیگر به عنوان اسیلوسکوپ استفاده کنید. اگر می‌خواهید اینکار را انجام دهید باید از دو کانکتور جک مادگی بصورت موازی برای مدار و دو کابل جک برای گوشی‌ها استفاده کنید.


ارتقای دستگاه


با وجود اینکه گوشی هوشمند توسط مدا الکترونیکی بخوبی در برابر ولتاژهای بالا محافظت می شود اما بطور کامل از سایر قطعات دستگاه جدا نیست. یکی از راه‌های محافظت از آن در برابر ولتاژهای بالا (حتی بیشتر از ۱۰۰۰ ولت)، ایزولاسیون گالوانیک با استفاده از اپتوکوپلر است. این قطعه برای ارسال سیگنال از نور استفاده می کند و در نتیجه گوشی هوشمند شما را کاملاً ایزوله می کند.
روش دیگر برای ارتقا دستگاه، استفاده از منبع تغذیه یکپارچه است. در حال حاضر مدار با استفاده از DIY ATX تغذیه می شود. یک منبع تغذیه یکپارچه می تواند قابلیت حمل را به دستگاه اضافه کند.
منبع : سایت instructables

افزودن نظر

دسته بندی ها

Icon Arduino
آردوینو
Icon Raspberry Pi
رسپبری پای
Icon Launchpad
لانچ پد
Icon St
برد های دیسکاوری
Icon Sensors
سنسورها
Icon Other
سایر پروژه ها

جدیدترین آموزش ها


محبوبترین آموزش ها


شماره تماس: ۵۹ ۸۳ ۰۲ ۸۸ ۰۲۱

info@caferobot.ir

ایران | تهران

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید

ورود

ثبت


x

مطلب مفیدی بود؟

برای دریافت جدیدترین آموزش ها و خبرها در ایمیل خود، در خبرنامه کافه ربات عضو شوید