Noch einmal über das Zeichnen auf dem Oszilloskopbildschirm

Das Bild auf dem Bildschirm des analogen Oszilloskops vermittelt ein Gefühl von Magie und Verzauberung, als ob Sie durch ein kleines Fenster in eine mysteriöse grüne Welt schauen. Dies ist besonders dann zu spüren, wenn nicht die übliche Sinus- oder „Säge“ auf dem Bildschirm gezeichnet wird, sondern die Lissajous-Figuren oder etwas noch Exotischeres. Es gibt eine beträchtliche Anzahl von Veröffentlichungen, die sich diesem Thema widmen. Insbesondere hat sie ein Artikel über Habré berührt: Wir zeichnen auf dem Bildschirm eines Oszilloskops , das von einem Arduino-basierten Gerät erzählt, das ein sehr effektives Video zeichnet.

Um jedoch komplexe Bilder zu zeichnen, benötigen Sie ein Oszilloskop mit zwei Eingängen: X und Y. Was tun, wenn Sie nur ein Oszilloskop mit Eingang Y an Ihren Händen haben (wie zum Beispiel in meinem guten alten C1-94) und das Bild auf dem Bildschirm mit eigenen Augen sehen? Willst du immer noch?

Es stellte sich heraus, dass das Design zum Zeichnen von Zahlen auf dem Oszilloskopbildschirm bereits Anfang der 80er Jahre in einem Artikel von V. Kosinov im Radio-Magazin Nr. 11 für 1981 beschrieben wurde. Und vor allem benötigt sie keine Eingabe entlang der X-Achse!

Das Design verwendet eine Rasterzeichnungsmethode. Der Strahl wird vom Sweep-Generator horizontal bewegt und zeichnet in einem Durchgang eine Linie des Rasters. Jede Leitung hat am Eingang Y einen eigenen Spannungspegel. Zur Dämpfung wird der Strahl vom Bildschirm ausgegeben, indem eine ausreichend hohe Spannung an den Eingang angelegt wird. Der Übergang zu einer neuen Leitung erfolgt nach Anlegen eines Impulses an den externen Synchronisationseingang.

Ein Beispiel eines Signalgraphen, der ein vierzeiliges Bitmap-Bild der Symbole „c o“ zeichnet, ist in der Abbildung dargestellt.



Ein blaues Rechteck zeigt die auf dem Oszilloskop angezeigten Bilder an, und das endgültige Bild befindet sich links.

Das Gerät ist recht komplex und enthält 23 Chips. Später, in der Zeitschrift Radio Nr. 7 für 2000, wurde von A. Marievich ein Artikel veröffentlicht, in dem das Gerät dank der damals verfügbaren neuen elementaren Basis vereinfacht wurde. Aber selbst darin ist die Anzahl der Mikroschaltungen zu groß, um das Design in ein paar Stunden Freizeit am Abend des Arbeitstages umzusetzen - 8 Stück plus die Notwendigkeit, das ROM zu programmieren.

Nun bietet sich die Idee einer weiteren Vereinfachung an - der Mikrocontroller wird die Bildung des erforderlichen Signals am Eingang des Oszilloskops perfekt bewältigen. Die erste Version des Geräts wurde auf dem PIC12F629 implementiert, ergänzt durch einen einfachen DAC an Widerständen. Der Assembler-Code konnte Zeichnungsnummern erfolgreich verarbeiten, erwies sich jedoch als ziemlich "schwer". Infolgedessen wurde das Projekt nicht weiterentwickelt und für einige Zeit aufgegeben.

Das Interesse hat sich nach dem Treffen mit Arduino und der Übernahme des Arduino Leonardo-Vorstands wieder belebt. Aufgrund der einfachen Programmierung wurde in kurzer Zeit ein Projekt erstellt, das eine Reihe von Funktionen zum Anzeigen einer beliebigen Zeichenfolge aus 7 lateinischen Buchstaben oder Zahlen auf dem Oszilloskopbildschirm sowie zum Zeichnen von 8 x 35 Pixel grafischer Grundelemente auf dem Bildschirm enthält: Punkte und Rechtecke. Ein analoges Signal wird mit demselben einfachen DAC auf neun Widerständen erzeugt, die auf einem Steckbrett montiert sind.


Das Video zeigt die Funktionsweise der Funktionen:



Und um dem Projekt einen angewandten Sinn zu geben, der es Ihnen ermöglicht, die Frage kühn zu beantworten: „Wie wird es in der Landwirtschaft angewendet?“, Ein Zeitzähler, zwei Schaltflächen: „Start / Stopp“, „Zurücksetzen“ wurden dem Code hinzugefügt, und das Oszilloskop erhielt eine zusätzliche Stoppuhrfunktion:



Schaltpläne und Quellcodes für das Projekt sind auf GitHub verfügbar .

Source: https://habr.com/ru/post/de394531/