Здесь приводится описание простого низкочастотного осциллографа на микроконтроллере, начального уровня, с помощью которого можно исследовать сигналы звукового частотного диапазона и вместо лучевой трубки используется ЖК-панель. Осциллограф одно-лучевой. Экраном служит зеленая графическая ЖК-панель 64x128 точек, на которой отображается не только форма сигнала, но и в цифровой форме демонстрируется напряжение и частота. Это особенно важно, так как здесь нет масштабной сетки с четкой привязкой графика к ней.


Принципиальная схема прибора показана на рисунке 1. Роль электронно-лучевой трубки возложена на ЖК-графический индикатор Н1 - PG2864-F. Здесь используется готовая индикаторная панель, состоящая из печатной платы с рядом монтажных точек, расположенных сверху от экрана, и жидкокристаллической панели, в сборе на плате.

Питается схема от источника напряжением 5V (что соответствует номинальному напряжению для микроконтроллера) Но это напряжение не обеспечивает достаточной контрастности изображения, поэтому в схеме есть генератор отрицательного напряжения (-4.6V), на микросхеме D1. Он представляет собой мультивибратор с умощненным выходом, питающийся непосредственно от источника 9V (до стабилизатора А2).

Импульсы с его выхода выпрямляются в отрицательное постоянное напряжение и стабилизируются выпрямителем на VD2 и VD3. А контрастность устанавливают на необходимом уровне подстроечным резистором R10. Основу схемы составляет микроконтроллер PIC16F877-20Р. в 40-выводом DIP-корпусе. Управляется ЖК-панель с портов PORTD микроконтроллера.

Входной сигнал поступает на коаксиальное гнездо Х1. Уровень сигнала нормируется усилителем на А1 Коэффициент передачи А1 зависит от выбранного сопротивления R1, R2 и R3. Соответственно выбранному множителю, показания величины напряжения нужно будет умножать на 1, 0.1 или 10. Переключатель масштаба Y - S2, - это миниатюрный тумблер с нейтралью.

Когда он в нейтральном положении сигнал проходит через R1, и ослабляется в 10 раз. В крайних положениях параллельно R1 подключаются резисторы R2 или R3, при этом сигнал либо повторяется (R2) либо усиливается в 10 раз (R3). резисторы R4 и R5 обеспечивают нулевую точку на прямом входе операционного усилителя А1, чтобы он мог работать при питании от однополярного источника.

Нормированный по уровню сигнал поступает на вывод 2 D2 (вход АЦП микроконтроллера).

Микроконтроллер тактируется кварцевым резонатором частотой 5 MHz. Здесь предусмотрено внутрисхемное программирование микроконтроллера с помощью программатора, подключаемого к разъему на плате прибора, состоящему из проволочных контактов, подписанных соответственно - MCLR. DATA, CLK, GND. Конечно, внести программу в 02 можно и до установки её на плату.

Источником питания служит 9-вольтовая батарея Крона. Источником питания так же может служит сетевой адаптер от телеигровой приставки, или какой-то другой источник напряжением 7-12V.

Переключатель S3 служит для выбора ждущего режима развертки. Кнопка S4 (она без фиксации) позволяет выбрать один из трех режимов горизонтальной растяжки изображения. Кнопка S5 (так же, без фиксации) для выбора частоты.



Практически все детали, за исключением источника питания и ЖК-панели, расположены на печатной плате, рисунок и монтажная схема которой здесь приводится.

Все органы управления и входной разъем расположены на этой плате. Кнопки и переключатели - импортные, миниатюрные тумблерного типа, они установлены в отверстиях в плате (под крепление гайками), так, что их кнопки и рычажки выступают со стороны печатных дорожек, а корпуса - со стороны размещения деталей. Так же установлен и входной разъем.

ЖК-панель соединена с платой ленточным кабелем и повернута так. что смотрит со стороны дорожек платы, но не находится на плате.

Плата закреплена в пластмассовом корпусе четырьмя винтами с трубчатыми стойками. Под органы управления и входной разъем в передней панели корпуса сделаны круглые отверстия, а под ЖК-панель вырезано прямоугольное окно. ЖК-панель привинчена к передней панели корпуса четырьмя винтами, используя угловые отверстия, имеющиеся на её плате.










В микроконтроллер необходимо записать управляющую программу. НЕХ-файл которой приведен в таблице 1.