گاهی اوقات یک سازه به قدری پیچیده و حساس است که افراد فکر می کنند برای دسترسی به آن حتما باید به یک واحد فروش مراجعه کنند. درحالی که اگر کمی اهل فن باشید می توانید با گرد هم آ‌وردن برخی اجزای اصلی سازه مد نظر خود را بسازید. اسیلوسکوپ از جمله دستگاه هایی است که امکان ساخت آن به صورت دستی وجود دارد. ساخت اسیلوسکوپ اگر چه دشوار است اما شیوه های مختلفی برای چینش آن وجود دارد که هر یک دارای نقاط قوت و ضعف مشخصی هستند. در ادامه انواع این تکنیک ها را ذکر کرده، و شما را با پروسه ساخت این دستگاه آشنا می کنیم.

همان طور که پیش تر به آن اشاره کردیم، روش های مختلفی برای ساخت اسیلوسکوپ وجود دارد که فرد می تواند بسته به تجهیزات در دسترس خود و میزان دانشی که دارد یک مورد را انتخاب کند. از جمله این تکنیک ها می توانیم به ساخت اسیلوسکوپ با آردوینو و ساخت اسیلوسکوپ با کامپیوتر اشاره کنیم. در ادامه هر یک را درج و مختصرا شرح می دهیم.

بی شک اولین شیوه ای که در این حین با آن مواجه می شوید ساخت اسیلوسکوپ با آردوینو است. در این حالت ADC مسئولیت نمونه برداری و نمایش داده ها بر روی ال ای دی را بر عهده می گیرد. در اینجا پنج مرحله ی کلی باید دنبال شود. برای شروع قطعات مربوط به این نوع اسیلوسکوپ که شامل سیم اتصال، مقاومت ها، پتانسیومتر و Uno است باید تهیه شوند. پس از آن نیز شماتیک استاندارد یک به یک باید به ال سی دی وصل شوند. 

در بر گرفتن اتصال ورودی آنالوگ سومین عاملی است که باید آن را جدی بگیرند. در این حین سه عنصر مدار، ولتاژ، پین محافظ با ترتیبی خاص در کنار هم قرار می گیرند تا اتصال ورودی تکمیل شود. پس از این گام قطعه ی ای دی سی باید کد نویسی شود. این کد در نهایت تبدیل به ولتاژ شده و بر روی صفحه نمایش درج می شود. در اینجا کار شما رو به اتمام است. اما باید پیش از بهره برداری از سازه آن را تست، و به وسیله یک کالیبراتور فرایند کالیبراسیون را بر روی آن انجام دهید.

این شیوه از ساخت تا حدودی شبیه به آردوینو است. با این تفاوت که ESP32 در مقایسه با ADC سرعت عملکردی بیشتری داشته، و امکانات بروزتری را نیز در خود جای می دهد. مراحل ساخت این نوع اسیلوسکوپ تفاوت خاصی با نمونه پیشین ندارد. البته تغییراتی در نوع پین اتصال دهنده ها و کتابخانه های دستگاه به چشم می خورد. افزون بر آن فرد می تواند داده های بدست آمده در اسیلوسکوپ را به صورت آنلاین تماشا کند. البته به شرط آنکه ابزار به وای فای وصل شده باشد. 

در این شیوه از ای دی سی پیکو به عنوان یک مکمل استفاده‌ می کنند تا با در بر گرفتن نرم افزار Scoppy بتواند بخشی از وظایف یک اسیلوسکوپ را در بر بگیرد. برای شروع باید اپلیکیشن نام برده را بر روی تلفن همراه تان نصب کنید. پس از آن نیز پروسه فلش فریمور Scoppy باید انجام شود‌. این فعالیت در بستر رزبری پای پیکو صورت می گیرد. اتصال سخت افزاری، سومین و سخت ترین مرحله ساخت اسیلوسکوپ در این شیوه است. ، مدار محافظتی، پین های وصل کننده و USB OTG از جمله اجزای مورد نیاز در این باره است. با اتمام این مرحله می توانید برنامه را بر روی تلفن همراه تان اجرا، و شکل موج های مختلف را تماشا کنید. 

اگر حضور نمایشگر های گرافیکی برایتان مهم است، بهتر است اسیلوسکوپ تان را به واسطه میکروکنترلرهای ARM با ADC بسازید. در این وضعیت فرایند جستجو با سرعت و دقت بیشتری مواجه می شود. طبق معمول گام اول مربوط به تهیه تجهیزات اولیه است. مبدل آنالوگ، نمایشگر ال سی دی، برد توسعه و میکروکنترلر از جمله قطعات ثابت این نوع اسیلوسکوپ هستند‌. پس از تهیه این موارد، مدار سازه باید طوری طراحی شود که تریگر و نمایشگر به درستی بر روی آن جای بگیرند. از دید بسیاری از افراد برنامه نویسی این دسته از اسکوپ ها بسیار دشوار است. فعالیت هایی مثل نمایش داده های گرافیکی، پیاده سازی تریگر، پردازش سیگنال و … در این حین انجام می شود. با اتمام این مرحله اسیلوسکوپ شما آماده است‌. توصیه می کنیم پیش از استفاده از دستگاه آن را تست و کالیبره کنید.

ای سی دی، سازه ای کوچک اما با تنوع بالا است که می تواند در مدت زمان کمی حجم بالایی از نمونه گیری را از آن خود کند. در این سازه پردازش داده ها با کمک FPGA انجام می شود. در نتیجه سازه حرفه ای تر عمل می کند و آمار خطای آن کمتر و کمتر می شود. توصیه می کنیم اگر مهارت کافی را در این حوزه ندارید، این روش را برای ساختن اسیلوسکوپ انتخاب نکنید. چرا که دارای پیچیدگی بسیاری است. به طوری که فرد باید در چندین شاخه الکترونیک، برنامه نویسی، پردازش سیگنال و … تبحر کامل داشته باشد.

ساخت اسیلوسکوپ با کامپیوتر، شیوه متداول دیگری است ‌که برای انجام آن به قطعه خاصی به نام کارت اسیلوسکوپ نیازمند هستید. در این موقعیت سخت افزاری ساده اما کاربردی تولید می شود که می تواند داده ها را دریافت و ارسال کرده، و آنها را به صورت یکجا بر روی کامپیوتر نمایش دهد. برای شروع یک مدار ساده را طراحی کنید که سطح محافظت و ولتاژ آن از پیش تعیین شده باشد. بهره گیری از یک مبدل آنالوگ و دیجیتال در این مرحله جزو واجبات است. نرم افزارهای مختلفی می توانند به شما در ارسال و دریافت اطلاعات کمک کنند که API یکی از بهترین آنها است. با این تکنیک فرد می تواند به شکل موج ایجاد شده نیز دسترسی داشته باشد.

 

پیش از هر چیز توصیه می کنیم توجه ویژه ای به ورودی ها داشته باشید تا عاملانی مثل فشار و ضربه نتوانند تاثیر مخربی بر روی آنها داشته باشند‌. توجه به نرخ نمونه برداری رزولوشن نیز بسیار مهم است. چرا که این نرخ تعیین کننده سرعت و دقت دستگاه شما خواهد بود. بهتر است پیاده سازی مدار را با نیم نگاهی به الگوریتم های تریگر انجام دهید تا آمار خطا به حداقل برسد. 

با وجود تمام اطلاعاتی که شرح داده ایم، باز هم بر این باوریم ‌که خرید یک اسیلوسکوپ حرفه ای و قیمت مناسب از ساخت مستقلانه آن منطقی تر است. چرا که دیگر دغدغه ای مبنی بر کارکرد صحیح یا غلط اسیلوسکوپ تان باقی نمی ماند. البته اگر سازه مد نظرتان را از مجموعه ی معتبری مثل تکترونیکس تهیه کرده باشید. مشتری مداری، تضمین اصالت و تلاش برای

پایین نگه داشتن قیمت ها از جمله ویژگی های مثبت تکترونیکس است. برای بهره مندی از این مزایا کافی است به صفحه فروش محصول این مجموعه مراجعه کنید.

دستگاهی هوشمند است که می تواند پارامتر های الکتریکی را اندازه گیری و آنها را کنترل کند.

دو نوع آنالوگ و دیجیتال اصلی ترین دسته بندی این اقلام را تشکیل می دهد.

ساخت اسیلوسکوپ با آردوینو بهترین تکنیک این دسته است. چرا که در حین آسان بودن نتیجه مطلوبی را به همراه دارد.