Téléphone portable - voltmètre et oscilloscope. Schéma, description

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Téléphone portable - voltmètre et oscilloscope. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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L'article décrit un décodeur pour un téléphone portable Siemens, qui vous permet de voir sur son écran un oscillogramme d'un signal envoyé à l'entrée du décodeur par rapport à l'échelle le long des axes de temps et de tension. D'autres téléphones cellulaires dotés d'un port série et prenant en charge la version Java MIDP 2.0 peuvent être utilisés de la même manière.

Le téléphone portable est devenu un objet familier dans la vie de tous les jours, et beaucoup ne soupçonnent pas qu'il s'agit d'un ordinateur assez puissant (certains téléphones ont une vitesse d'horloge du processeur supérieure à 100 MHz) avec un écran couleur, un clavier et de bonnes capacités sonores. De nombreux téléphones disposent d'un port série accessible par programmation par les applications Java (Midlets) avec prise en charge de Java (plate-forme J2ME) et MIDP 2.O. Grâce à ce port, vous pouvez interagir avec divers périphériques externes, élargissant considérablement l'ensemble standard de fonctions d'un téléphone portable. Parmi les produits Siemens, la spécification MIDP 2.0 est prise en charge par les téléphones portables des séries 65, 75 (par exemple, M65, S75).

Téléphone portable - voltmètre et oscilloscope

L'accessoire proposé transforme un téléphone portable en une sorte d'oscilloscope avec une impédance d'entrée de 1 MOhm, une vitesse de balayage de 0,001...1 s/div et une sensibilité de 0,5...50 V/div. La valeur moyenne du signal d'entrée (sa composante constante) est affichée sous forme numérique

Le décodeur, dont le circuit est illustré sur la figure, est contrôlé par le microcontrôleur PIC16F688 (DD2), qui comprend des blocs de contrôleur ADC et de port série. Malheureusement, l'ADC intégré est plutôt lent, mais pour un oscilloscope basse fréquence, sa vitesse (la fréquence d'échantillonnage maximale est de plusieurs dizaines de kilohertz) est tout à fait suffisante.

Téléphone portable - voltmètre et oscilloscope

Contrairement aux niveaux de signal adoptés dans la norme RS232, le port série d'un téléphone portable est caractérisé par les niveaux habituels des circuits logiques : log. 0 - environ 0 V, journal. 1 - au moins 3,6 V. Cela simplifie l'appairage du téléphone avec le MK, vous permettant de les connecter directement. Le taux d'échange d'informations est choisi à 9600 bauds. Avec une valeur plus élevée, certains modèles et instances de téléphones fonctionnent de manière instable. La LED HL1 s'allume lorsqu'un paquet est transmis du microcontrôleur au téléphone.

Le décodeur est alimenté par le téléphone. Étant donné que les broches 5 à 7 du connecteur XS1 connecté au connecteur système du téléphone sont connectées à un fil commun, le contrôleur du téléphone considère qu'un câble de données DCA-500 y est connecté et fournit une tension de 1 V de sa batterie à la broche 3,6 de ce connecteur. La tension négative pour alimenter l'ampli-op du décodeur a été obtenue à l'aide du convertisseur de polarité DA3. Sur un régulateur de tension parallèle DA1 et un amplificateur opérationnel DA2.2, connectés selon le circuit répéteur, une source de tension de référence de 2,5 V est créée.

Un atténuateur électronique est assemblé sur le multiplexeur DD1 et l'ampli op DA2.1, ce qui vous permet de modifier la sensibilité de l'appareil en fonction du code que le MK définit aux entrées d'adresse du multiplexeur (broches 9 et 10 de DD1). Le multiplexeur commute les résistances R1-R3 dans le circuit de rétroaction de l'ampli op, dont la résistance doit correspondre avec une grande précision à celle indiquée sur le schéma. Avec le code 00 aux entrées d'adresse du multiplexeur, le signal appliqué au connecteur XW1 est transmis à la sortie de l'ampli-op DA2.1 sans changement. Pour les autres valeurs du code, le signal d'entrée est atténué d'un facteur 10, 100 ou 1000 fois. La dernière valeur n'est pas utilisée en raison de la rigidité diélectrique insuffisante de la résistance R4 et du condensateur C1. Les diodes VD1-VD4 limitent la tension à la borne 13 du multiplexeur au niveau de 1,2 V (en valeur absolue). La cascade sur l'ampli-op DA2.3 décale le niveau des signaux arrivant à l'entrée AN1 du MK de sorte que le milieu de l'échelle ADC corresponde à une tension nulle sur le connecteur XW1.

Le fonctionnement de l'oscilloscope est contrôlé par un midlet (programme Java) chargé dans un téléphone portable sous la forme d'un fichier jar. Ce MIDlet est chargé de contrôler le mode de fonctionnement, de changer l'échelle le long des axes de temps et de tension et d'afficher les informations provenant du décodeur. Le préfixe est contrôlé en lui transférant des octets de contrôle. Les trois bits les moins significatifs de l'octet contiennent le code qui définit la fréquence de démarrage du CAN, et les deux bits les plus significatifs contiennent la position de l'atténuateur électronique. Le reste des bits n'est pas utilisé. En cas de réception d'un octet de contrôle égal à zéro, le décodeur fonctionne en mode "inactif", sans transmettre d'informations au téléphone.

L'utilisation d'un port série dans J2ME est organisée via l'interface CommConnection et le port lui-même porte le nom COM0. Avant d'envoyer et de recevoir des informations, vous devez utiliser la méthode Connection.open pour établir une connexion. Pour éviter de bloquer l'application lors de l'échange d'informations, toutes les lectures et écritures sur le port sont déplacées vers un thread séparé. Pour plus d'informations sur l'utilisation du port série d'un téléphone portable, consultez la publication Internet "Using Serial on Motorola J2ME combinés" - .

Le MC du décodeur, ayant reçu l'octet de contrôle, définit le mode de fonctionnement spécifié de l'atténuateur électronique, puis démarre l'ADC à une fréquence spécifiée et écrit les résultats de son travail dans la mémoire tampon interne. est plein, le MC arrête l'ADC et transmet l'octet de synchronisation au téléphone portable, suivi du contenu du tampon. Après avoir reçu cette information, le téléphone l'affiche sous forme de courbe à l'écran, calcule et affiche la valeur de tension moyenne.

Si l'oscilloscope fonctionne en mode d'échelle de tension automatique (la lettre A s'affiche à l'écran), alors avec une valeur de tension moyenne proche de zéro ou du maximum autorisé, le téléphone générera un octet de contrôle avec le code de position de l'atténuateur modifié dans le orientation appropriée. Mais cela affectera le prochain cycle de mesure.

L'oscilloscope est contrôlé à l'aide d'un joystick de téléphone portable : le déplacer verticalement et horizontalement modifie l'échelle de l'oscillogramme le long de l'axe correspondant. Activation de la sélection automatique du zoom et sortie de l'application - via le menu.

Le programme du téléphone portable y est installé comme une application Java normale. Il suffit de copier les fichiers osc.jar (programme compilé) et osc.jad (sa description) dans le répertoire java/osc créé dans la mémoire du téléphone. Cela se fait à l'aide d'un logiciel spécial fourni avec le téléphone. Après avoir lancé l'application, le téléphone posera des questions sur l'autorisation d'accès au port cellulaire et à l'accessoire. Il faut répondre par l'affirmative aux deux.

Le préfixe a été assemblé par montage en surface sur une planche à pain, un imprimé n'a pas été développé. ConnectorXS1 - spécial pour se connecter à un téléphone portable. Les casques et les chargeurs sont équipés de tels connecteurs. Connecteur d'entrée XW1 - СР-50-73Ф ou série BNC importée.

Au lieu de la puce TL431, vous pouvez utiliser KR142EN19 et au lieu de K561KP2 - CD4052. L'ampli op AD8054 remplacera tout autre ampli op quad à faible courant tel que le MC3403.

Avant de commencer à travailler avec l'oscilloscope, il est nécessaire d'obtenir une valeur de tension moyenne nulle affichée sur l'écran du téléphone avec une entrée court-circuitée du décodeur avec une résistance d'ajustement R11.

Les programmes pour le microcontrôleur du décodeur et du téléphone portable peuvent être téléchargés par conséquent,.

Auteur : S. Kuleshov, Kurgan ; Publication : radioradar.net

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