Digilent
Sa opcijom automatizovanog testiranja, Analog Discovery PRO pomaže inženjerima da istraže i potvrde dizajn složenih sistema i pomaže da se smanje vreme ciklusa projektovanja.
Ovaj tekst pokazuje kako da izvršite automatsko testiranje analogno-digitalnog pretvarača (Pmod AD5) koristeći Analog Discovery PRO 3000 (ADP3450) u Linux režimu. Linux režim obezbeđuje operativni sistem zasnovan na terminalu na uređaju koji je, u kombinaciji sa WaveForms SDK, fleksibilna polazna tačka za sve vrste namenskih testova i aplikacija.
Analogne signale generiše termopar kao ulazni signal u Pmod AD5 koji komunicira sa matičnom pločom preko SPI protokola. ADP3450 meri iste ulazne signale pomoću softvera Waveforms SDK i upoređuje ih sa Pmod AD5 izlaznim podacima koji se prenose preko SPI.
Ovaj projekat se odnosi na uključivanje i isključivanje lampe i promenu njene boje putem aplikacije koja radi na Android pametnom telefonu preko Bluetooth Low Energy (BLE). Lampa se napaja iz baterije, koja se može napajati sa Digilent-ovog Analog Discovery Pro(AD Pro).
Projekat koristi RGB LED od 5 mm kao lampu, Pmod BLE za komunikaciju i Pmod ALS za merenje ambijentalnog svetla. Dodatno, Pmod DA1 i Pmod OD1 se koriste za kontrolu. Potrebni su i drugi delovi, poput USB konektora, programabilnog izvora struje, operativnog pojačavača i nekoliko otpornika. Besplatni softver WaveForms kompanije Digilent je potreban za testiranje i otklanjanje grešaka.
Preuzimanje i testiranje biblioteka
Prvi korak je preuzimanje biblioteke lejera hardverske apstrakcije (HAL) za Analog Discoveri Pro. AD Pro kontroliše Python skripta preko WaveForms SDK (Softvare Development Kit). Biblioteku možete preuzeti sa Digilentove veb stranice. Kopirajte sve datoteke u novu fasciklu po vašem izboru. Imajte na umu da nisu sve funkcije unutar modula testirane, tako da može doći do grešaka. Koristite pakete odgovorno.
Zatim kopirajte datoteku dwfconstants.py sa putanje za instalaciju VaveForms u fradni direktorijum. Ova datoteka sadrži sve konstante potrebne za svaki WaveForms instrument. Nakon toga, preuzmite datoteke biblioteke za Pmods, koji kontrolišu hardver. Smestite datoteke u novi direktorijum.
Četvrtog dana na ovogodišnjem Sajmu tehnike u Beogradu predstavili smo tri veoma interesantna učila.
U prethodnim brojevima dva od tri smo već prikazali u obliku review teksta, dok je poslednji došao samo par dana pre početka manifestacije.
Najduže kod nas se nalazi Digilent Analog Discovery Studio – Analog Discovery Studio je odličan sve-u-jednom edukativni alat koji stavlja celu laboratoriju u vaše ruke. Neke ograničene opcije ga malo unazađuju, ali ukupna upotrebna vrednost je fantastična.
Električna merna oprema je skupa kategorija za mnoge obrazovne institucije. Iako je radni prostor za jednu laboratoriju jednostavan i relativno jeftin za opremanje sa kompletnim setom alata, problemi se javljaju kada kurs zahteva veliki broj identičnih radnih stolova.
Nakon što je debitovao sa popularnom serijom Analog Discoveri Pro 3000, Digilent pomera granice još više i donosi ADP5250, i njime i veću brzinu uzorkovanja i propusni opseg, kao i robusniji dizajn Analog Discoveri Pro porodici, zadržavajući besplatni visoko vrednovani aplikativni softver WaveForms za njegovu kontrolu.
Osciloskop mešovitih signala veće brzine uzorkovanja i propusnog opsega
Dizajniran da kombinuje kompletan set instrumenata u fleksibilnom i programabilnom uređaju, ADP5250 poseduje osciloskop mešovitih signala sa dva do 1 GS/s analogna ulazna kanala od 100 MHz, jednim generatorom talasnog oblika sa sinusinim izlazom do 20 MHz, 34 digitalna kanala brzine uzorkovanja do 100 MS/s, trostruko izlazno napajanje do 25 V, eksterni triger i ugrađeni programabilni DMM.
Ultimativni sve-u-jednom sistem za testiranje
Analogni Discoveri Pro uređaji imaju niz naprednih triger opcija. Instrumenti unutar WaveForms-a mogu biti unakrsno trigerovani, na primer, aktiviranje snimanja osciloskopom na osnovu primljenog i dekodovanog digitalnog protokola.
Digilent je nedavno predstavio MCC DAQ za Raspberri PI za precizno merenje napona, korišćenje termoparova i IEPE (piezoelektrični merači) merenje, plus dodatni analogni i digitalni I/O. Dizajnirani za aplikacije za testiranje i merenje koje su u skladu sa Raspberri Pi HAT standardom, MCC DAQ Hats omogućavaju prikupljanje podataka pri čemu dimenziono ostaju u malom formatu, i na sve to se mogu nadograđivati. Aplikacija za MCC 118 Voltage Measurement DAQ HAT i Raspberri Pi pokazuje kako se očitava linearni izlaz sa senzora magnetnog polja.
Obezbedite sebi osećaj rada koji pruža profesionalni radni sto sa opemom ovim prenosivim instrumentom zahvaljujući njegovoj fleksibilnosti
Inženjeri širom sveta koriste Digilent Test and Measurement uređaje za testiranje i merenje, kako bi skratili vreme dizajniranja i povećali svoj uticaj tako što uvek imaju na dohvat ruke: osciloskop, logički analizator, analizator talasnih oblika i još mnogo toga.
Digilent proširuje liniju za ispitivanja i merenja namenjenu profesionalnom inženjeringu uvodeći ADP3450 i ADP3250 u već postojeću Analog Discoveri Pro liniju uređaja nudeći 4 kanalni (ADP3450) / 2 kanalni (ADP3250) analogni ulaz sa 14-bitnom rezolucijom do 0,5 GS/s. Kako bi pored toga išli i u korak sa sve digitalizovanijim svetom, 16 namenskih digitalnih kanala čine ADP3450 pravim osciloskopom mešovitih signala. Uključivanjem digitalnog napajanja, digitalnih izlaza, dvokanalnog arbitrarnog generatora proizvoljnih talasnih oblika i dva namenska eksterna trigera, Analog Discoveri Pro dolazi uz još 12 instrumenata, spremnih za analizu mešovitih sistemskih signala putem našeg besplatnog softvera, Wave-Forms.
Zagađenje bukom je jedno od glavnih pitanja zaštite životne sredine koje direktno utiče na kvalitet života i zdravlje ljudi. Uz Digilent Pmod MIC3 i Digital Discoveri možete stvoriti monitor zagađenja bukom zasnovan na oblaku za procenu uticaja buke.
PMOD MIC3 je MEMS mikrofon u kome se kao komponente nalaze i poznati mikrofon Acoustics SPA2410LP5H-B i analog-no-digitalni pretvarač Texas Instruments AOCS7476.
Digilent Digital Discovery je kombinovani USB logički analizator, analizator protokola i generator uzoraka.
WaveForms je virtuelni paket instrumenata za Digital Discoveri. Omogućava vam pristup svim instrumentima, uključujući:
32-kanalni digitalni logički analizator(1,2 … 3,3V CMOS, 8 kanala pri 800MS/s*, 16 kanala pri 400MS/s* i 32 kanala pri 200MS/s)
Analizator protokola sa digitalnim analizatorima magistrale (SPI, I2C, UART, CAN, AVR)
16-kanalni generator uzoraka (1,2 … 3,3VCMOS, 100MS/s)
Kako se smanjuje veličina laboratorijskih prostora, a inžinjerski timovi postaju sve više disperzovani, kompanije se zato odlučuju za “sve u jednom” instrumente kao dodatak tradicionalnim laboratorijama, stvarajući stalnu potrebu za prenosnim ispitnim i mernim stolom koji može podržati što veći broj različitih dizajn rešenja.
Inženjeri širom sveta koriste Digilent uređaje za ispitivanje i merenje da bi skratili vreme ciklusa projektovanja i povećali njihovu kreativnost tako što su im osciloskop, logički analizator, generator talasnih oblika i još mnogo toga na dohvat ruke.
NI LabVIEV nudi grafički pristup programiranju koji vam pomaže da vizualizujete svaki aspekt vaše aplikacije, uključujući konfiguraciju hardvera, podatke o merenju i otklanjanje grešaka. Prednosti upotrebe LabVIEV:
Programiranje u skladu sa načinom na koji razmišljate uz pomoć intuitivnog grafičkog okruženja
Povezivanje gotovo bilo kojeg hardvera zahvaljujući neuporedivoj hardverskoj podršci
Brzo prikupljanje i vizualizacija podataka
Interakcija sa drugim softverskim alatima
Ova demonstracija koristi kao osciloskop Digilent Analog Discoveri Studio za merenje prirodnog električnog potencijala koji generiše srce. Kako je izmereni signal vrlo male amplitude, prvo ga treba pojačati spoljnim električnim kolima, koji se mogu graditi na Breadboard Canvas-u i napajati iz napajanja samog Analog Discoveri Studio-a. Uz pomoć WaveForms VI, primljeni podaci se šalju u LabVIEW, gde se vrši naknadna obrada.
Analog Discoveri 2 je korisna alatka za otklanjanje grešaka u projektima ili prilikom dizajna kod koji se koriste razni tipovi signala, a može se koristiti i uz WaveForms SDK za izradu automatiskih ali i testova specijalne namene. Sledeći primer je prikaz aplikacije ispitivača kontrolera motora koju koristi kupac koji proizvodi elektronske uređaje namenjene širokoj potrošnji. U ovoj konkretnoj aplikaciji više motora je korišćeno u sistemu gde je njihova funkcionalnost direktno uticala na sigurnost krajnjeg korisnika, pa je bilo neophodno opsežno testiranje.
Kao primer urađenog ovde je pokazan način kreiranje C/C++ projekta za Analog Discovery 2 pomoću WaveForms SDK, kao i njegovo korišćenje za otklanjanje grešaka na H-Bridge DC motor kontroleru kao i na kontroleru step motora, oba korišćena u automatskoj ljuljaški za bebe.
Testiraćemo i ispravljati greške u postojećem Aurduino projekatu za kontrolu rada motora. Oprema se sastoji od DC motora sa četkicama i step motora, uz odgovarajuće drajvere, dva potenciometra i leč hal-efekt senzora, što sve zajedno kontroliše Arduino mikrokontroler. Jedan potenciometar podešava brzinu DC motora a drugi zadaje poziciju step motora. Hall-efekt senzor menja smer okretanja motora na svakoj rastućoj/padajućoj ivici. Pojednostavljen dizajn uređaja, šema i Arduino kod se mogu preuzeti sa linka.
Izrada samog projekta kontrole rada motora prevazilazi temu ovog teksta, gde ćemo se baviti isključivo konceptima testiranja koji se mogu koristi i u drugim projektima. Da bi isporobali dati primer, jednostavno povežite vaš Analog Discovery 2 na bilo koju jednostavnu aplikaciju upravljanja rada motora ili uz male modifikacije iskoristite delove koda koje ćemo objasniti u nekoj vašoj aplikaciji.
Osciloskopi su alati koje inženjeri rado izaberu kada im je merenje radni zadatak. Ako uređaj u isto vreme može raditi kao generator signala i može matematički obrađivati izmerene signale, ili omogućavati automatsko testiranje, tim bolje. Za mnoge merne zadatke sa kojima se dizajneri susreću u svakodnevnom radu, osciloskopi su izvrstan izbor jer nude mnoštvo načina da se postignu dobri rezultati. Ponekad je neophodno da se dokumentuju dobijeni podaci ili da se izvrši dalja obrada signala. Jedan jednostavan primer: Želite da kvantifikujete snagu određenog bloka u vašem kolu, a takođe vas zanima i talasni oblik koji potiče iz ovih proračuna, a ne samo apsolutne vrednosti.
Električna merna oprema je skupa kategorija za mnoge obrazovne institucije. Iako je radni prostor za jednu laboratoriju jednostavan i relativno jeftin za opremanje sa kompletnim setom alata, problemi se javljaju kada kurs zahteva veliki broj identičnih radnih stolova.
Za mnoge škole samo će troškovi predstavljati glavno pitanje, ali čak i više, prostor potreban za takvu postavku je jednostavno prevelik, te predstavlja velike logističke prepreke.
Većinu ovih problema Digilent je pokušao da reši svojim Analog Discovery Studio-om, prenosnom prototipskom platformom zasnovanom na njihovom popularnom Analog Discovery 2 USB osciloskopu. U stvari, merne mogućnosti oba uređaja su identične. Međutim, tamo gde Analog Discovery Studio blista su akademski-orijentisane izmene i dodatan hardver u odnosu na Analog Discovery 2 osciloskop.
Želeli bismo da se ovde zahvalimo Digilentu na besplatnom slanju Analog Discovery Studio jedinice za ovaj prikaz. Ovo nije sponzorisana recenzija i sva mišljenja ovde su naša lična.
Sa cenom od 599 USD (649 USD za komplet koji takođe uključuje sonde za osciloskop i BNC kablove za povezivanje generatora talasnih funkcija), Studio ima konkurentnu cenu, pružajući širok spektar instrumenata za mnogo manje novca u odnosu na tradicionalne stone ili uređaje koji se montiraju u rek. Glavni instrumenti u ponudi su dvokanalni osciloskop, dvokanalni generator talasnih oblika, kao i 16-kanalni logički analizator. Tu je i par promenljivih izvora napajanja zajedno sa tri fiksna, kao i instrumenti koji dele neke ulaze/kola drugih, poput analizatora mreže i impedanse koji kombinuju dva instrumenta, poput generatora talasnih funkcija i osciloskopa, ili voltmetar koji koristi ulaze osciloskopa.