Стільниковий телефон - вольтметр та осцилограф. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Стільниковий телефон - вольтметр та осцилограф. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

У статті описано приставку до мобільного телефону фірми Siemens, що дозволяє побачити на його екрані осцилограму поданого на вхід приставки сигналу з дотриманням масштабу по осях часу і напруги. Подібним чином можна використовувати інші стільникові телефони, що мають послідовний порт і підтримку Java версії MIDP 2.0.

Стільниковий телефон став звичним предметом повсякденного життя, і багато хто не підозрює, що це досить потужний комп'ютер (тактова частота процесорів деяких телефонів перевищує 100 МГц) з кольоровим екраном, клавіатурою і непоганими звуковими можливостями. Багато телефонів мають послідовний порт, до якого є програмний доступ від Java-додатків (мідлетів) за наявності підтримки Java (платформа J2ME) і MIDP 2.O. Через цей порт можна взаємодіяти з різними зовнішніми пристроями, значно розширюючи стандартний набір функцій мобільного телефону. Серед виробів фірми Siemens специфікацію MIDP 2.0 підтримують мобільні телефони серій 65, 75 (наприклад, М65, S75).

Стільниковий телефон - вольтметр та осцилограф

Пропонована приставка перетворює стільниковий телефон на своєрідний осцилограф із вхідним опором 1 МОм, швидкістю розгортки 0,001...1 з/діл та чутливістю 0,5...50 В/діл. Середнє значення вхідного сигналу (його постійна складова) виводиться на екран у цифровій формі

Приставкою, схема якої зображена малюнку, управляє МК PIC16F688 (DD2), має у своєму складі блоки АЦП і контролера послідовного порту. На жаль, вбудований АЦП працює досить повільно, але для низькочастотного осцилографа його швидкість (максимальна частота дискретизації – десятки кілогерц) цілком достатня.

Стільниковий телефон - вольтметр та осцилограф

На відміну від рівнів сигналів, прийнятих у стандарті RS232, для послідовного порту мобільного телефону характерні звичайні для логічних мікросхем рівні: лог. 0 - близько 0, лог. 1 - не менше 3,6 В. Це спрощує пару телефону з МК, дозволяючи з'єднувати їх безпосередньо. Швидкість обміну інформацією обрана рівною 9600 Бод. За більшого її значення деякі моделі та екземпляри телефонів працюють нестійко. Світлодіод HL1 світиться під час передачі пакета від мікроконтролера до телефону.

Приставка отримує харчування від телефону. Оскільки висновки 5-7 роз'єму XS1, що з'єднується із системним роз'ємом телефону, з'єднані із загальним проводом, контролер телефону вважає, що до нього підключений дата-кабель DCA-500 і подає на висновок цього роз'єму 1 напруга 3,6 В від своєї акумуляторної батареї. Негативна напруга живлення ОУ приставки отримано за допомогою перетворювача полярності DA3. На паралельному стабілізаторі напруги DA1 та ОУ DA2.2, включеному за схемою повторювача, виконано джерело зразкової напруги 2,5 Ст.

На мультиплексорі DD1 та ОУ DA2.1 зібрано електронний атенюатор, що дозволяє змінювати чутливість приладу залежно від коду, який МК встановлює на адресних входах мультиплексора (висновки 9 та 10 DD1). Мультиплексор перемикає резистори R1-R3 у ланцюзі зворотного зв'язку ОУ, опір яких має з високою точністю відповідати вказаному на схемі. При коді 00 на адресних входах мультиплексора сигнал, поданий на роз'єм XW1, передається вихід ОУ DA2.1 без зміни. За інших значень коду вхідний сигнал послаблюється в 10, 100 або 1000 разів. Останнє значення не використовується через недостатню електричну міцність резистора R4 і конденсатора С1. Діоди VD1-VD4 обмежують напругу на виведенні 13 мультиплексора на рівні 1,2 (за абсолютним значенням). Каскад на ОУ DA2.3 зміщує рівень вступників на вхід AN1 МК сигналів так, щоб нульовому напрузі на роз'ємі XW1 відповідала середина шкали АЦП.

Роботою осцилографа управляє мідлет (програма мовою Java), завантажувана в стільниковий телефон як jar-файла. Цей мідлет відповідає за керування режимом роботи, зміну масштабу по осях часу та напруги та відображення інформації, що надходить від приставки. Управління приставкою провадиться шляхом передачі їй керуючих байтів. Три молодших розряду байти містять код, що задає частоту запуску АЦП, а два старших - положення електронного атенюатора. Інші розряди не використовуються. У разі прийому байта, що дорівнює нулю, приставка працює в режимі "холостого ходу", не передаючи інформацію в телефон.

Робота з послідовним портом J2ME організована через інтерфейс CommConnection, а сам порт має ім'я СОМ0. Перш ніж передавати та приймати інформацію, необхідно за допомогою методу Connection.open встановити з'єднання. Щоб уникнути блокування програми під час обміну інформацією, всі операції читання з порту та запису в нього винесені в окремий потік. .

МК приставки, отримавши керуючий байт, встановлює заданий режим роботи електронного атенюатора, а потім із заданою частотою запускає АЦП і записує результати його роботи у внутрішній буфер. Після заповнення буфера МК зупиняє АЦП і передає в стільниковий телефон байт синхронізації, а за ним - вміст буфера. Отримавши цю інформацію, телефон відображає її у вигляді кривої на екрані, підраховує та виводить на екран середнє значення напруги.

Якщо осцилограф працює в режимі автоматичного вибору масштабу за напругою (на екран виведена буква А), то при середньому значенні напруги, близьким до нульового або максимально допустимого, телефон сформує байт, що управляє, зі зміненим у відповідний бік кодом положення атенюатора. Але це вже наступний цикл виміру.

Осцилографом керують за допомогою джойстика стільникового телефону: його переміщення по вертикалі та горизонталі змінює масштаб осцилограми відповідною віссю. Увімкнення автоматичного вибору масштабу та вихід із програми – через меню.

Програму для стільникового телефону встановлюють у нього як звичайний Java-додаток. Достатньо скопіювати файли osc.jar (компільована програма) та osc.jad (її опис) у створений у пам'яті телефону каталог java/osc. Це роблять за допомогою спеціального програмного забезпечення, що додається до телефону. Після запуску програми телефон запитає про дозвіл доступу до порту стільникового та до аксесуара. Необхідно ствердно відповісти на обидва.

Приставку зібрано навісним монтажем на макетній платі, друкована не розроблялася. Роз'єм XS1 - спеціальний для підключення до стільникового телефону. Такими роз'ємами забезпечені гарнітури та зарядні пристрої. Вхідний роз'єм XW1 – СР-50-73Ф або імпортний серії BNC.

Замість мікросхеми TL431 можна використовувати КР142ЕН19, а замість К561КП2 – CD4052. ОУ AD8054 замінить будь-який інший счетверенный з малим споживаним струмом, наприклад МС3403.

Перед початком роботи з осцилографом необхідно при закороченому вході приставки підстроювальним резистором R11 досягти нульового середнього значення напруги, виведеного на екран телефону.

Програми для мікроконтролера приставки та стільникового телефону можна завантажити звідси.

Автор: С. Кулешов, м. Курган; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Нова серія кварцових резонаторів 25.02.2007

Компанія Geyer Electronic оголосила про початок випуску нової серії кварцових резонаторів у CMD-корпусах КХ-8. Розміри виробів становлять 4,0 х 2,5 мм, а висота 0,8 мм.

Частотний діапазон від 12 до 60 МГц з допуском від +10 до +50 ррт при температурі від -20 до 70С°. Допустима ємність навантаження від 10 до 16 пФ. Резонатори поставляються також для розширеного температурного діапазону та специфіковані для паяння методом плавлення припою.

Резонатори знайдуть застосування у сфері телекомунікацій та бездротового зв'язку.

Інші цікаві новини:

▪ Захист спінових кубитів від зовнішнього шуму

▪ Хом'як спить - теломери ростуть

▪ Акумулятор із перероблених металів

▪ Електроавтомобіль VW ID.2all

▪ Твердотільні накопичувачі Kingmax типорозміру M.2

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Блискавкозахист. Добірка статей

▪ стаття Клод Адріан Гельвецький. Знамениті афоризми

▪ стаття Які бувають голуби? Детальна відповідь

▪ стаття Гінандропсис тичинко-пестичний. Легенди, вирощування, способи застосування