¿Busca un osciloscopio barato y fácil de montar? Aquí hay una guía sobre cómo hacer uno usando un Raspberry Pi Pico.
Si le gusta hacer proyectos de electrónica, es solo cuestión de tiempo antes de que se dé cuenta de lo útil que puede ser un osciloscopio. Sin embargo, los osciloscopios pueden ser prohibitivamente caros para alguien que acaba de empezar con PWM y análisis de lógica digital.
La buena noticia es que puede construir su propio osciloscopio de 200 kHz de bajo costo con una placa de microcontrolador Raspberry Pi Pico y el software gratuito Scoppy.
¿Qué se puede hacer con un osciloscopio Pi Pico?
El dispositivo que fabricará es un osciloscopio de baja frecuencia que puede medir voltajes de hasta 3,3 V. Aunque esto no es mucho, siempre que su proyecto no vaya más allá del límite de las capacidades de Pi Pico, aún puede usar este osciloscopio para proyectos que involucran modulación de ancho de pulso (PWM), caracterización de sensores, análisis de lógica digital y audio electrónica.
Aunque principalmente es un osciloscopio, este dispositivo de bricolaje también viene con otras funcionalidades, como un analizador lógico. Esto significa que también puede usar esto como una herramienta de aprendizaje para comprender mejor el varios protocolos de comunicación y experimentar con PWM y electrónica de bajo consumo.
Lo que necesitarás
Dado que hay tantas formas de mejorar este proyecto, simplemente le mostraremos cómo hacer el osciloscopio básico. Estos son los elementos que necesitará:
Artículo |
Cantidad |
|---|---|
Frambuesa Pi Pico / Pico W |
1 |
Teléfono inteligente Android (Android 6.0 y superior) |
1 |
Adaptador USB OTG |
1 |
Cable USB (Tipo A a micro-USB) |
1 |
resistencias de 1 kΩ |
2 |
resistencia de 100 kΩ |
1 |
Tablero de circuitos |
1 |
Cables puente (macho-macho) |
2 |
También puede intercambiar algunos artículos según sus preferencias. Puede usar pinzas de cocodrilo en lugar de cables de puente si prefiere sujetar cosas al probar un circuito. Puede usar una placa prototipo para soldar todos los componentes para hacer un osciloscopio más permanente. Y si tienes un Frambuesa Pi Pico W, puedes usar eso sobre el Pi Pico ordinario.
Hacer este osciloscopio Raspberry Pi Pico es muy simple e involucra un proceso de cuatro pasos.
Paso 1: Instale la aplicación Scoppy para Android
Primero, querrá descargar e instalar la aplicación Scoppy para su teléfono o tableta Android. Se utiliza para mostrar la GUI del osciloscopio.
Descargar:Scoppy (Gratis)
Paso 2: Instale el firmware de Scoppy Pico
Descargue el firmware correcto para el tipo de Raspberry Pi Pico que planea usar: el Pico normal o el Pico W con conectividad inalámbrica.
Descargar:Scoppy Pi Pico (Gratis)
Descargar:Scoppy Pi Pico W (Gratis)
Una vez que haya descargado el firmware correspondiente, mantenga presionado el botón BOOTSEL en el Pi Pico, luego conéctelo a su computadora con el cable USB y suelte el botón. Esto debería hacer que el Pico se detecte como un dispositivo USB de almacenamiento masivo.
Ahora copie el archivo .uf2 que acaba de descargar y colóquelo en el dispositivo de almacenamiento masivo de Pico. Durante la transferencia, el LED integrado en el Pi Pico debería parpadear. Esto indica que el archivo se está transfiriendo desde la computadora a su Pico
Paso 3: agregue una resistencia limitadora de corriente
Este paso no es necesario para que funcione el osciloscopio Pico, pero garantizará que la placa esté protegida en caso de que pruebe voltajes superiores al límite de 3,3 V. Hemos decidido agregar esto como parte de la compilación base.
Para una plataforma temporal, sujete los pines GND, 3.3V y GP26 del Pico a la placa usando conectores macho rectos.
Puede usar los dos cables de puente macho a macho como sondas, donde GND se conecta a tierra y el pin GP26 se conecta a la salida de señal del circuito electrónico que desea probar.
Paso 4: conecte Raspberry Pi Pico al dispositivo Android
Se necesita un teléfono o tableta Android para proporcionar una GUI (interfaz gráfica de usuario) para el osciloscopio Raspberry Pi Pico. Para conectarlo, deberá usar un dispositivo Android que funcione con Android 6.0 o superior y sea compatible con USB OTG.
Una vez que conecte su teléfono inteligente a la placa Pico configurada a través de USB, abra la aplicación Scoppy en el teléfono y seleccione Permitir en el mensaje que solicita permiso para usar el dispositivo USB con la aplicación Scoppy.
¡Felicidades! Ha configurado correctamente el osciloscopio basado en Pico.
Cómo usar Scoppy
Lo que hace que este osciloscopio se destaque de otros osciloscopios prefabricados baratos que puede encontrar en línea es la hermosa GUI que un teléfono inteligente proporciona al usuario.
Aunque la interfaz es bastante intuitiva, aún puede resultar intimidante para las personas que están aprendiendo a usar un osciloscopio. Para ponerte al día sobre cómo usar las opciones del menú de Scoppy, estos son los principales controles y configuraciones que debes conocer:
Controles horizontales y verticales
Control |
Función |
|---|---|
TIEMPO/DIV |
Escala horizontal. Ajusta la base de tiempo de muestreo para la señal en milisegundos por división. |
POSICIÓN (Horizontal) |
Mueve la forma de onda hacia la izquierda y hacia la derecha para obtener una vista previa de las secciones muestreadas con marcas de tiempo. |
VOLTIOS/DIV |
Escala vertical. Acerca y aleja la forma de onda para ajustar el tamaño de la amplitud de la señal. |
POSICIÓN (Vertical) |
Mueve la forma de onda hacia arriba y hacia abajo en la pantalla. |
Controles de disparo
Control |
Función |
|---|---|
APAGADO |
No se utiliza activación; las formas de onda se muestran sin ninguna sincronización con un punto específico de una señal. |
AUTO |
Ajusta automáticamente el disparador para capturar y mostrar una forma de onda estable. |
NORMA |
Espera a que ocurra un evento de activación antes de capturar la forma de onda específica. |
FLANCO ASCENDENTE |
Captura la forma de onda cuando la señal de entrada pasa de un voltaje más bajo a uno más alto. |
FLANCO DESCENDENTE |
Captura la forma de onda cuando la señal de entrada pasa de un voltaje más alto a uno más bajo. |
Para probar el osciloscopio, puede colocar la sonda de tierra en la conexión a tierra de un circuito y la sonda de señal en el nodo del que intenta capturar la señal. Asegúrese de que el circuito esté usando menos de 3.3V.
Si no tiene un circuito para probar el osciloscopio, puede ver las señales de prueba en la placa Pico: simplemente conecte la sonda de señal al pin GP22 del Pico y la sonda de tierra a un pin GND en la placa.
Si el osciloscopio muestra una onda cuadrada de 1 kHz con un ciclo de trabajo del 50 %, su osciloscopio Raspberry Pi Pico está funcionando según lo previsto y está listo para usarse en sus proyectos electrónicos.
Limitaciones
El proyecto Scoppy se desarrolló para proporcionar a los principiantes y aficionados a la electrónica un osciloscopio y un analizador lógico de bajo costo para aprender y crear proyectos de baja frecuencia. Lo que permite que este osciloscopio sea ultra económico es el uso de un teléfono inteligente que la mayoría de la gente ya tiene y un microcontrolador de $4.
Por supuesto, un gran factor limitante de este osciloscopio es el Raspberry Pi Pico, que solo puede manejar hasta 3,3 V a frecuencias de 200 kHz con una frecuencia de muestreo de 500 kS/s. Esto limita el osciloscopio a proyectos electrónicos de baja potencia y baja frecuencia únicamente. En cuanto al analizador lógico, está limitado a ocho canales, cada uno con una tasa de muestreo máxima de 25 MS/s.
Pero incluso con estas limitaciones, hay muchos proyectos que puede realizar y, con suerte, aprender de ellos mediante el uso de este osciloscopio basado en Pico económico y fácil de ensamblar.
