Una vez más sobre dibujar en la pantalla del osciloscopio

La imagen en la pantalla del osciloscopio analógico evoca una sensación de magia y encanto, como si estuviera mirando a través de una pequeña ventana a un misterioso mundo verde. Esto se siente especialmente si no se dibuja la sinusoide o "sierra" habitual en la pantalla, sino las figuras de Lissajous o algo aún más exótico. Hay un número considerable de publicaciones dedicadas a este tema. En particular, le conmovió un artículo sobre Habré: dibujamos en la pantalla de un osciloscopio , que habla sobre un dispositivo basado en Arduino que dibuja un video muy efectivo.

Sin embargo, para dibujar imágenes complejas, necesita un osciloscopio con dos entradas: X e Y. Qué hacer si solo tiene un osciloscopio con entrada Y en sus manos (como, por ejemplo, en mi viejo C1-94), y ver con sus propios ojos la imagen en la pantalla, ¿Aún quieres?

Resultó que el diseño para dibujar números en la pantalla del osciloscopio ya se describió a principios de los años 80, en un artículo de V. Kosinov en la revista Radio No. 11 para 1981. Y lo más importante, ¡no necesita una entrada a lo largo del eje X!

El diseño utiliza un método de dibujo ráster. El rayo se mueve horizontalmente por el generador de barrido y en una pasada dibuja una línea de la trama. Cada línea tiene su propio nivel de voltaje en la entrada Y. Para la amortiguación, el haz se emite desde la pantalla aplicando un voltaje suficientemente alto a la entrada. La transición a una nueva línea ocurre después de aplicar un pulso a la entrada de sincronización externa.

En la figura se muestra un ejemplo de un gráfico de señal que dibuja una imagen de mapa de bits de cuatro líneas de los símbolos "c o".



Un rectángulo azul indica los cuadros que se muestran en el osciloscopio, y la imagen final está a la izquierda.

El dispositivo es bastante complejo y contiene 23 chips. Más tarde, en la revista Radio 7 del año 2000, A. Marievich publicó un artículo en el que, gracias a la nueva base primaria que estaba disponible en ese momento, el dispositivo se simplificó. Pero incluso en él, la cantidad de microcircuitos es demasiado grande para implementar el diseño en un par de horas de tiempo libre en la tarde del día laboral: 8 piezas, más la necesidad de programar la ROM.

Ahora se sugiere la idea de una mayor simplificación: el microcontrolador se encargará perfectamente de la formación de la señal requerida en la entrada del osciloscopio. La primera versión del dispositivo se implementó en el PIC12F629, complementada por un simple DAC en resistencias. El código del ensamblador hizo frente con éxito a los números de dibujo, pero resultó ser bastante "pesado". Como resultado, el proyecto no se desarrolló más y fue abandonado por algún tiempo.

El interés revivió después de conocer a Arduino y adquirir la junta Arduino Leonardo. Debido a la simplicidad de la programación, se creó un proyecto en poco tiempo, que contenía un conjunto de funciones para mostrar una cadena arbitraria de 7 letras o números latinos en la pantalla del osciloscopio, así como para dibujar en la pantalla 8x35 píxeles de primitivas gráficas: puntos y rectángulos. Se genera una señal analógica utilizando el mismo DAC simple en nueve resistencias ensambladas en una placa de pruebas.


El video muestra el funcionamiento de las funciones:



Y para darle al proyecto un sentido aplicado que le permita responder valientemente a la pregunta: "¿Cómo aplicarlo en la agricultura?", Un contador de tiempo, dos botones: "Iniciar / Parar", "Reiniciar" se agregaron al código, y el osciloscopio adquirió una función de cronómetro adicional:



Los diagramas de cableado y los códigos fuente para el proyecto están disponibles en GitHub .

Source: https://habr.com/ru/post/es394531/