HaasoscopePro:一款高性价比的开源硬件示波器

HaasoscopePro:一款高性价比的开源硬件示波器

HaasoscopePro Affordable 2 GHz 3.2 GS/s 12 bit open-source open-hardware expandable USB oscilloscope HaasoscopePro 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/HaasoscopePro

项目介绍

HaasoscopePro 是一款高性能的 2 GHz 带宽、3.2 GS/s 采样率、12 位分辨率的开源示波器。该项目不仅提供了完整的硬件设计,还提供了相应的软件支持,使得用户能够通过 USB 接口轻松地与电脑连接,实现数据采集和分析。HaasoscopePro 的设计充分考虑了易用性和扩展性,使得它成为科研、教学和工程领域的理想选择。

项目技术分析

HaasoscopePro 的核心硬件设计基于 FPGA(现场可编程门阵列)技术,使用 Altera Cyclone IV 系列芯片,确保了高速数据采集和处理的能力。FPGA 的灵活性使得 HaasoscopePro 可以轻松适应不同的应用场景,并且可以通过软件更新来增强功能。

主板上集成了 ADC(模数转换器)和 FPGA,通过 USB C 接口与电脑连接,支持 Windows、Mac 和 Linux 操作系统。用户可以通过简单的步骤开始使用,包括下载代码、解压和运行软件。

项目及技术应用场景

HaasoscopePro 的设计使其适用于多种技术领域和应用场景:

  1. 科研实验:在物理、电子工程等实验中,需要高速采集和分析信号时,HaasoscopePro 可以提供足够的带宽和采样率。

  2. 教育:作为教学工具,可以帮助学生直观地理解电子信号的基本概念,增强理论知识与实践操作的结合。

  3. 嵌入式系统开发:在嵌入式系统设计过程中,HaasoscopePro 可以用来调试和验证电路的性能。

  4. 工业检测:在工业制造过程中,HaasoscopePro 可以用来监测和诊断设备的运行状态。

项目特点

  1. 高性价比:相比市场上的商业示波器,HaasoscopePro 提供了更高的性价比,适合预算有限但需求高的用户。

  2. 开源开放:硬件和软件的源代码都是开放的,用户可以根据自己的需求进行定制和优化。

  3. 扩展性强:HaasoscopePro 的设计允许用户添加额外的子板,以支持更多的功能和测试需求。

  4. 易用性:通过 USB 接口与电脑连接,用户可以轻松地开始使用,无需复杂的设置。

  5. 多平台支持:无论是在 Windows、Mac 还是 Linux 系统上,HaasoscopePro 都可以运行。

  6. 活动探头支持:HaasoscopePro 配有专门的活动探头设计,可以通过额外的仓库获取相关设计文件。

通过上述分析,HaasoscopePro 无疑是一款功能强大、性价比高、易于使用的开源硬件示波器。它不仅能够满足科研和工业领域的高性能要求,还能够作为教学工具帮助学生更好地理解电子学知识。如果您正在寻找一款既经济实惠又具备高性能的示波器,那么 HaasoscopePro 将是您的理想选择。

HaasoscopePro Affordable 2 GHz 3.2 GS/s 12 bit open-source open-hardware expandable USB oscilloscope HaasoscopePro 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/HaasoscopePro

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

前言: EMI预一致性测试和调试成为工程师在电子产品设计中不可回避的问题 一次性很难通过昂贵的EMI一致性测试 难以捕获偶发的EMI突发信号 EMI调试中很难找到噪声来源 针对EMI预一致性测试与调试问题,泰克提出了解决方案 利用RSA306B、RSA50XA和RSA60XA进行EMI预一致性测试 RSA306B、RSA500和RSA600: DPX和三维频谱图可以查看持续时间短的EMI突发 预先定义的一致性测试模板 使用SignalVu-PC记长时间的EMI信号 DPX使用频谱辐射模板(SEM)把EMI事件与RF功率事件关联起来 基于PC的经济型实时频谱分析仪 可以在PC上完成预一致性测试,无需等待 提供预一致性测试预置,简便易用 使用泰克MDO示波器调试EMI问题 MDO4000C: MDO4000C的频域和时域相关功能可以迅速识别EMI来源 MDO4000C频谱时间与模拟信号和/或数字信号相关,以独特的方式查看频域和时域特点 了解和修复导致EMI噪声的模拟信号和/或数字信号 所有通道采用公共触发同时捕获所有输入信号 泰克提出的解决方案可以解决以下内容:EMI测试中的常见问题,预一致性测试的方法,如何查找干扰与进行调试等! 本文重点介绍了大赛作品:单片机制作的简易示波器 介绍: 一、系统构成 STC12C5A60S2单片机内部AD采样;LCD12864显示波形;LM393组成迟滞比较器测量小信号频率,不需要频率显示时该部分可以省略。 为最大程度简化设计,信号通过电容直接进入单片机AD输入端,无输入时,通过调整R10使波形处于中心线位置即可。 二、基本功能 1、时间每格:10ms/5ms/2ma/1ms/500us/200us/100us/50us/20us。基本能显示20~20Kh信号。 2、电压每格:1V/0.5V/0.2V。 3、HOLD功能:冻结波形后,左右平移能显示共4屏(含当前屏)波形。 4、自带一路5Khz方波输出。 5、用户设置参数断电保持。该功能对电源电压稳定性要求较高,欠压或过压参数会被冲掉或不能正常开机。 三、使用说明 1、K6按键,坐标线样式转换:(1)散点加坐标线,该样式参考了上一届DIY大赛吴老师的示波器显示样式;(2)仅有坐标线;(3)空白。三种样式轮流切换。 2、K1按键,波形冻结与正常显示切换。波形冻结状态下,左下角显示频率的地方会显示HOLD MODE。 3、K2/K3,每格电压值调整,1V/0.5V/0.2V轮流切换。 4、K4/K5,正常显示时,调整每格时间;波形冻结后,实现波形平移。所以在波形冻结状态下是不能调节时间的! 原理图、PCB原文件和源代码至附件下载
关于是德科技 是德科技(NYSE:KEYS)-原安捷伦电子测量事业部,是全球电子测量技术和市场的领导者,致力于推动无线通信、模块化和软件解决方案的持续创新,专注于为客户提供卓越的测量体验。是德科技提供的电子测量仪器、系统、软件及服务广泛应用于电子设备的设计、研发、制造、安装、部署和运营。 本文来自于国外网站的最新设计,结构简单,有单片机基础的非常容易制作成功,老鸟不在话下,甚至于有点基础的初学者也可作为一次提高的挑战,所有元器件国内都有,给制作带来了方便。 附件内容含有制作必须的所有的电路图,pcb文件,原理简介,基础软件,作者基于此构架的开发程序等。(当你的所选器件不同时,软件部分要自己修 本电路基于Atmel的ATmega162单片机,其他器件还包含ADS830,XC9572,IDT7201,LMG6402PFLR,ICL7660A,7805,OPA2652等。 便携示波器波形显示: 便携手持示波器参数: 最大采样频率:40MSPS 最大输入频率:5MHz 不失真不失真最大不失真显示频率:10MHz的 输入电路带宽:20MHz 显示分辨率:240X128(总),跟踪分辨率200x125 灵敏度:40mV/div DC耦合:DC 输入阻抗:10K 供电电源:单直流电源8V .. 10V,1A 增量模式 :无 时间基数:1s/div,500ms/div,200ms/div 100ms/div,50ms/div / 20ms/div,10ms/div,5ms/div,2ms/div,1ms/div,500us/div,200us / DIV,100us/div,50us/div,20us/div,10us/div,5us/div,2us/div,1us/div,500ns/div 触发:数字可调 跟踪偏移:数字可调 说明: 1,附件内容包括制作说明文档(WORD格式); 2,压缩文件里含有原理图和PCB图用eagle软件打开; 3,其他的压缩文件都是软件; 4,这个是开源的,有经验者是可以以此为基础进行再开发; 5,如果能在一个卖家配齐所有零部件,成本不会超过200元。(不含烧写设备); 6,对于菜鸟不适合,但可以作为参考。 附件内容截图:
本资料来源于国外网站,感谢原作者的无私奉献,本人不敢藏私,用了一点时间翻译整理,与广大网友共享。 在其网上看到已经有国内的发烧友制作成功,可以说明其元器件在国内都可以找到,按图施工一般错不了。 另:这个制作本人还没有做过,不过在网上看到过百分之百按此电路制作的成品出售。 1.序言部分 示波器是任何业余电子爱好者都要使用的最重要的工具之一,但不是每个人都能买得起的。因为商业成品示波器往往过于昂贵,几乎每一个电子爱好者都想着,找到一个能自己亲手从头开始来diy的示波器。 传统的示波器(阴极射线管)是很难在家里制作的,因为它的尺寸大,手工不容易操作,又有高电压存在,等等难以处理的问题; 另一种解决方案是:现代的虚拟的“PC示波器”, 有后处理和录音功能,以及降低复杂性等各种优势。然而,此解决方案通常是不可移植,昂贵的 (需要 PC) ,和危险的 (如果处理不好绝缘措施会危及计算机); 第三个解决方案:通常的,现在几乎所有的商业示波器制造商都是用LCD屏幕来做数字示波器的。 因此,笔者决定使用此解决方案,并试图尽量使用商家现有的常用原器件,减少制作难度。 2.功能 最大采样频率:40MSPS 最大输入频率:5MHz 最大不失真显示频率:10MHz的 输入电路带宽:20MHz 显示分辨率:240X128(总),跟踪分辨率200x125 灵敏度:40mV/div 耦合:DC 输入阻抗:10K 供电电源:单直流电源8V .. 10V,1A 增量模式 :无 时间基数:1s/div,500ms/div,200ms/div 100ms/div,50ms/div / 20ms/div,10ms/div,5ms/div,2ms/div,1ms/div,500us/div,200us / DIV,100us/div,50us/div,20us/div,10us/div,5us/div,2us/div,1us/div,500ns/div 触发:数字可调 跟踪偏移:数字可调 3.电气图 简短说明: 输入电路是用德州仪器(TI)的OPA2652运算放大器,和一个RC组成的低通滤波器,设置的带宽到20MHz。 此外,输入电路使用由微控制器产生的PWM信号(引脚15)的输入处理的垂直扫描移位(偏移)。 ADC转换器是一个8位的ADS830,来自德州仪器,能工作到 60MSPS, 在本设计中,ADC工作在最大为40MHz。而这个时钟是由QOS40(塑封)或QOM40(金封)振荡器生成,可通过CPLD电路编程(分频)(Xilinx公司的XC9572)。 在处理ADC高速率采集的大码流的时候,ADC的数字输出连接到一个来自IDT的高速FIFO存储器IDT7201(长达512字节),当存储器的缓冲区写满后,整个内存的内容被放到微控制器的内存,在那里对其中的样品进行进一步处理,然后显示在液晶显示屏上。 微控制器是一个Atmel的ATmega162,广为流行的AVR家族的成员。 显示屏是日立的LMG6402PFLR,但任何其他HD61830B兼容的液晶显示器都可以使用(当然应该检查引脚排列的兼容性)。 电源电路是由两个7805系列稳压块组成的,还有负电压(液晶显示器和输入电路所需的),是从三个英特锡尔的ICL7660A集成电路整合后得到的。 4 .PCB PCB是由两块独立的电路板组成:主板和键盘。 两者都是单面电路板,便于用业余方法制做。 作者认为它们可以使用转印法制作,但如果有足够的精度,任何其他方法都可以(要保证SMD零件在板上的精度)。 因为是单面板,pcb的高复杂性的设计和布线限制,少数的焊点必须要用飞线连接。飞线可以从图片上面看得明白。 5.软件 微控制器的软件用成熟的C语言,使用GCC为AVR编译。 此外,在开发阶段,也使用Avrstudio 4.XX调试工具,(与JTAG ICE仿真器连接)。 微控制器可以使用任何AVR编程器编程,如STK200,PonyProg,AVR910,等。 6.固件 CPLD电路是设计用于为ADC生成时钟的,(时基由XTAL电路进行分频),也用于键盘接口 。CPLD电路必须用Xilinx ISE WebPack软件(免费)的IMPACT模块和一个简单的电路XilinxCable(很容易构建)进行编程。 7.实物图
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