Mais uma vez sobre desenhar na tela do osciloscópio

A imagem na tela do osciloscópio analógico evoca uma sensação de mágica e encantamento, como se você estivesse olhando através de uma pequena janela para um misterioso mundo verde. Isso é especialmente sentido se não for desenhado o senoide ou "serra" usual na tela, mas as figuras de Lissajous ou algo ainda mais exótico. Há um número considerável de publicações dedicadas a esse tópico. Em particular, ela foi tocada por um artigo sobre Habré: desenhamos na tela de um osciloscópio , que fala sobre um dispositivo baseado em Arduino que desenha um vídeo muito eficaz.

No entanto, para desenhar imagens complexas, você precisa de um osciloscópio com duas entradas: X e Y. O que fazer se você tiver apenas um osciloscópio com a entrada Y em suas mãos (como, por exemplo, no meu bom e velho C1-94), e ver com seus próprios olhos a imagem na tela, Ainda quer?

Aconteceu que o desenho para desenhar números na tela do osciloscópio já havia sido descrito no início dos anos 80, em um artigo de V. Kosinov na revista Radio No. 11 de 1981. E o mais importante, ela não precisa de uma entrada ao longo do eixo X!

O design usa um método de desenho raster. O feixe é movido horizontalmente pelo gerador de varredura e em uma passagem desenha uma linha da varredura. Cada linha tem seu próprio nível de tensão na entrada Y. Para amortecer, o feixe é emitido pela tela aplicando uma tensão suficientemente alta à entrada. A transição para uma nova linha ocorre após a aplicação de um pulso na entrada de sincronização externa.

Um exemplo de um gráfico de sinal que desenha uma imagem bitmap de quatro linhas dos símbolos "c o" é mostrado na figura.



Um retângulo azul indica os quadros exibidos no osciloscópio e a imagem final está à esquerda.

O dispositivo é bastante complexo e contém 23 chips. Posteriormente, no jornal da Rádio No. 7 de 2000, um artigo foi publicado por A. Marievich, no qual, graças à nova base elementar disponível na época, o dispositivo foi simplificado. Mas mesmo nele o número de microcircuitos é muito grande para implementar o design em algumas horas de tempo livre à noite do dia útil - 8 peças, mais a necessidade de programar a ROM.

Agora, a idéia de mais simplificação se sugere - o microcontrolador lidará perfeitamente com a formação do sinal necessário na entrada do osciloscópio. A primeira versão do dispositivo foi implementada no PIC12F629, complementada por um DAC simples nos resistores. O código do assembler lidou com sucesso com os números do desenho, mas acabou sendo bastante "pesado". Como resultado, o projeto não recebeu mais desenvolvimentos e foi abandonado por algum tempo.

O interesse ressurgiu após conhecer o Arduino e adquirir o conselho do Arduino Leonardo. Devido à simplicidade da programação, um projeto foi criado em pouco tempo, contendo um conjunto de funções para exibir uma seqüência arbitrária de 7 letras ou números latinos na tela do osciloscópio, bem como para desenhar na tela 8x35 pixels de primitivas gráficas: pontos e retângulos. Um sinal analógico é gerado usando o mesmo DAC simples em nove resistores montados em uma placa de ensaio.


O vídeo demonstra o funcionamento das funções:



E para dar ao projeto um senso aplicado que permita responder com ousadia à pergunta: “Como aplicá-lo na agricultura?”, Um contador de tempo, dois botões: “Start / Stop”, “Reset” foram adicionados ao código e o osciloscópio adquiriu uma função adicional de cronômetro:



Diagramas de fiação e códigos-fonte para o projeto estão disponíveis no GitHub .

Source: https://habr.com/ru/post/pt394531/