Osciloscópio de leds

[xformer]

Estes osciloscópios para Android realmente funcionam?

Um artigo interessante falando sobre eles:

https://hackaday.com/2016/11/17/instrument-apps-on-your-phone-the-christmas-cracker-novelties-of-the-test-bench/

O problema é como entrar com o sinal no celular.  Via microfone é um modo ruim. Outra opção é usar uma placa de som USB que o Android reconheça (usando cabo OTG).

[Thomas_h]

Ao invés de microfone você quis dizer fones de ouvido, certo?

Já tive um desses, a vantagem é que tem dois canais, a desvantagem é que o sinal tem que ser bem baixo e a impedancia de entrada é desconhecida.

Tinha um preamp que fazia exatamente esse casamento entre sinais e passava para o aplicativo do celular, mas nunca cheguei a montar o circuito.

[xformer]

Ah, você estava falando do gerador de sinais. Eu tenho esse gerador de sinais citado na página, instalado no celular.  Além das saídas dos fones de ouvido, eu já testei caixinhas de som da JBL portáteis, transmitindo o sinal via bluetooth, sem precisar das saídas do jack.  Funciona bem.

No caso do osciloscópio, eu já imaginei fazer via bluetooth também.  Uma placa de aquisição do sinal (pode ser PIC ou Arduíno) e transmitir para o celular via módulo bluetooth e mostrar o sinal na tela do celular, com um aplicativo que receba os dados e plote a forma de onda (só que ainda não achei um App que faça isso).

Enquanto não consigo mandar para o celular, eu mando para uma telinha de leds:
https://youtu.be/csas-_k4GbA

https://youtu.be/MD1SGQHQGkY

[Thomas_h]

Ideia interessante,se usar uns leds SMD dá pra aumentar a resolução, só soldar seria um problema.

Eu uso um chines mesmo, que infelizmente só tem um canal o que dificulta muito fazer comparações simples, como balancear um estágio inversor.

[A.Sim]

Enquanto não consigo mandar para o celular, eu mando para uma telinha de leds:
https://youtu.be/csas-_k4GbA

[xformer]

Que legal Alexandre !

Diga mais detalhes dele.  Eu vi que tem dois canais. Mas como não dá pra ler direito os números nos knobs eu fiquei curioso sobre:
- Máxima frequência do sinal de entrada
- Máxima tensão de entrada
- Se o circuito é totalmente analógico ou digital (microcontrolado ?).
- Se digital, quais conversores analógico-digitais você usou.
- Se o display foi feito com leds discretos ou matriz de leds.  Qual o tamanho da matriz ?

Se tiver um vídeo seria muito interessante vê-lo em funcionamento.

[A.Sim]

Ó

Eu atualizei a imagem da postagem; de uma com 1/4 Mpixel ( era o que havia na época... ) para outra de 7 Mpixel.

A resposta vai de DC a 150 kHz, limitada pela velocidade de resposta dos LM3914 usados na deflexão vertical, que pode ser ajustada de 10 mV/div a 5 V/div. O circuito é totalmente "discreto"; o vertical é todo analógico e o horizontal é feito em lógica CMOS 4000. O display tem 10 x 16 leds verdes, de "alto" brilho ( para a época, 1996 ) e o consumo é baixo o suficiente para que a bateria ( 4 x NiCd C ) dure cerca de 8 horas. O osciloscópio tem todos os recursos de um osciloscópio normal ( exceto o modo X-Y, mas isso nem os digitais modernos têm ) e é duplo "feixe", o que significa que as duas formas de onda são desenhadas simultaneamente na tela.

[xformer]

Em 1996 eu nem tinha câmera digital (muito menos celular, com câmera então nem pensar). Tinha que tirar foto em filme, revelar, e escanear em algum lugar.  Como as coisas mudaram e facilitaram a nossa vida.

Bom, entendi que o display é feito de leds discretos e que a entrada e amplificadores verticais são também discretos (nem usou um amplificador operacional em ci ? Puxa).  
Sobre apresentar dois feixes simultaneamente, acredito que cada canal de entrada tenha um LM3914 e as saídas deles passam por portas lógicas OU para acionarem as linhas (verticais) da matriz.
Muito boa a faixa de frequências, abrange toda faixa de áudio e sobra.

Agora sobre o meu circuito, o esquema é o abaixo:


O circuito vertical é composto pelo atenuador resistivo e amplificadores operacionais LF347.  Tem o ajuste de offset (posição vertical) e o sinal condicionado entre 0 e 5V, é amostrado e convertido pelo microcontrolador em 8 bits. Embora seja possível ter 256 degraus, eles são divididos em 8 faixas, cada uma aciona somente uma linha da matriz de leds (8 linhas x 16 colunas).
A velocidade de conversão é de aproximadamente 50us, o que permitiria uma taxa máxima de 20ksps (se o microcontrolador não fizesse mais nada). O microcontrolador gera os pulsos de varredura horizontal (1ms/led e 100us/led) para o contador binário de 4 bits que aciona os dois decoders 3 para 8.  O trigger é feito por software, que deteta quando há a passagem por determinado nível e reseta o contador e dispara os pulsos do sweep horizontal.
  
Vou tentar conseguir esse display aqui do Japão, que é de 16 linhas x 32 colunas pra melhorar a resolução da brincadeira:

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

[A.Sim]

Pois é. Tudo começou com este artigo, NE nº 23 de Jan/1979. Não sosseguei enquanto não construí o meu. O projeto original era bem fraquinho, como se pode ver; eu dei uma melhorada no circuito para que o aparelho final ficasse mais próximo de um osciloscópio real.


Eu lembro de ter encontrado o artigo original norte-americano, mas não guardei cópia. Eu desenvolvi três protótipos; o primeiro, em TTL, tinha uma tela vermelha ( tenho-a guardada até hoje, custou uma fortuna em 1979 ) e chegou a ter memória ( três 7489 guardavam a forma de onda ).

[xformer]

Imagino o trabalho pra fazer essa matriz de leds com os resistores em paralelo (faziam o papel do LM3914 ?).  

Recentemente achei este esquema com o LM3914, todos ajustes e controles por hardware:
 

Feito só com peças e componentes baratos e fáceis de encontrar.

[A.Sim]

Os resistores do projeto original formam o bargraph. Cada led acende quando a queda de tensão sobre o seu respectivo resistor atinge aprox 1,7 V. Claro, é uma maneira bisonha de implementar a função, mas talvez o Forrest não tivesse o LM3914 à mão ( eu acho que o projeto original é de bem antes de 1979, veja o operacional "536" ) e teve de improvisar.

Depois que a internet apareceu, eu encontrei diversos projetos de osciloscópio com tela LED. O circuito do OSC-01 só utiliza componentes comuns ( o mais exótico é um CD4515, decodificador da varredura horizontal ), o circuito mesmo é que é "monstruoso".

[xformer]

Então esse projeto com os resistores em paralelo, não fazia um ponto em cada coluna, mas toda uma série de leds em cada coluna.
Eu não tinha um CD4515, por isso tive que usar dois 74138 no lugar dele.   

[A.Sim]

Sim...está explicado no rodapé da figura. Cada fileira de leds forma um "bargraph modo barra", que mostra apenas a parte positiva do sinal ( medonho ! ). Na página seguinte ( 80 ) há mais detalhes sobre o funcionamento do "circuito". A revista pode ser encontrada no Blog do Picco.

536 é "NE536", um operacional de entrada FET tão antigo quanto 1972. E credo, cruzes, é de encapsulamento metálico. Precursor de tudo o que a gente conhece ( LF355/356/357, TL071, CA3140 ).

Apesar de exótico, não foi difícil achar, em Porto Alegre, o CD4514 usado na versão II e, depois o CD4515 da versão final.

[xformer]

Hoje, eu, o Eduardo, Kem e Matec tivemos o prazer de conhecer o prof. Alexandre (A.Sim) e sua esposa, que estão em passeio por São Paulo. 
Durante o almoço com eles, voltou o assunto do osciloscópio de leds que o Alexandre montou e porque eu comprei hoje um pequeno display OLED de 0,96 polegada. Faz tempo que eu estava para comprar um e tentar fazer um osciloscópio bem pequeno mesmo.
Agora testei o display ligado com o Arduino via I2C e pelo menos alguns gráficos saíram (ainda não são medições de sinais reais, apenas plotagem de desenhos):



Com esses displays minúsculos daria para embutir num pedal também. Quero ver o pessoal que adora miniaturizar pedais, usar um desses.   

[Tiago Vulgar]

Que interessante!!!

Eu fiz um que foi postado neste tópico. Fiquei curioso sobre esse de led