21 de jun. de 2014

Osciloscópio USB (USB Oscilloscope)



A ideia desse projeto é criar um osciloscópio caseiro, barato para ser utilizado principalmente como um "quebra-galho".

Assim, o osciloscópio utilizara uma placa de som USB conectada ao computador, como mostra a figura abaixo.

Osciloscópio USB

Introdução:


Este projeto é baseado em: PC Sound Card Oscilloscope.[01] 

De forma geral,a maioria das placas sonoras trabalha com resoluções de 16 bits (as mais antigas trabalhavam apenas com 8 bits), com exceção para alguns modelos mais sofisticados, que podem trabalhar com mais bits.[02]

A resposta de freqüência indica a faixa de frequências que a placa de som pode oferecer. Nos dispositivos mais comuns, esse intervalo fica entre 20 Hz e 20 KHz.[02]

Hardware:


Esquemático:
Esquemático do osciloscópio
Componentes:
  • Caixa de fita K7;
  • Conector P2 macho;
  • Conector P4 macho;
  • Conector P4 Fêmea;
  • Resistor 3K3;
  • Potenciômetro 500K;
  • 2 Diodos;
  • Conector USB Fêmea A;
  • Conector USB Fêmea B;
  • Pedaço de fenolite perfurada
Montagem:


  • Componentes.

Componentes


  • Remova os plásticos internos da fita K7, pode ser utilizado um estilete.

Plástico Interno.

Fita K7 e estilete.

Plástico removido.


  • Recorte a placa de fenolite do tamanho da caixa da fita.
Fenolite antes do corte.

Fenolite depois do corte.

Fenolite cortada do tamanho da caixa K7.


  • Solde os conectores USB Fêmea B e Conector P4 fêmea.

Conectores colocados na placa fenolite perfurada.
Soldagem dos conectores.
  • Fure o local onde ficará os conectores USB fêmea B e P4 fêmea .


Furo na caixa.

Conector P4 fêmea na caixa.

Conector USB fêmea B na caixa.

Conectores na caixa.
Conectores na caixa com tampa.
  • Furo para o potenciômetro.

Furo na tampa para o potenciômetro.

Potenciômetro colocado na tampa.

Potenciômetro colocado na tampa 2.


  • Coloque o USB fêmea na fenolite, obedecendo a pinagem dos conectores USB A e USB B, como mostra a figura abaixo.

Pinagem USB-A e USB-B.[06]

USB fêmea A na fenolite.
  • Remova os fios do conector P2 macho e solde um fio que será soldado na placa de fenolite, seguindo a pinagem do conector P2, como na ilustração abaixo.
Pinagem conector P2.[05]

Conector P2 sem fios.
Fios soldados no conector P2.
  • Desmonte o adaptador de áudio USB e conecte na placa.

Adaptador de áudio desmontado.
Adaptador de áudio na placa de fenolite.


  •  Solde o conector P2 na placa de fenolite.
Conector P2 soldado na placa.

  •  Por fim, conecte o restante dos componentes, resistor, diodos e potenciômetro. Seguinte o diagrama abaixo.

Esquemático do osciloscópio

Restante dos componentes adicionados na fenolite.
Lado aposto da placa com os componentes.

  • Faça a ponteira do osciloscópio.
Conexão da ponteira, com conector P4 macho.
Cabo da ponteira do osciloscópio.
  •  Por fim, para a caixa não ficar abrindo, pode-se utilizar fita isolante.

Caixa fechada com fita isolante.

Software:

O software utilizado para osciloscópio foi o xoscope [03]

Ilustração do aplicativo xoscope.[04]

Instalação:

No ubuntu: sudo apt-get install xoscope

Observações:

  • É aconselhável utilizar em fontes de sinais conhecidas; 
  • Frequências definidas pela placa de áudio (20 Hz - 20 kHz);
  • Não aplique mais que 10 volts na ponteira;

Referencias:

[01] homediyelectronics.com PC Sound Card Oscilloscope. http://homediyelectronics.com/projects/howtomakeafreesoundcardpcoscilloscope
[02] infowester.com. Placa de som: principais características. http://www.infowester.com/placadesom.php
[03] Xoscope. http://xoscope.sourceforge.net

[04] letsmakerobots.com. http://letsmakerobots.com/content/xoscope-microphone-oscilloscope-linux

[05] pvrehaavok. http://pvrehaavok.wordpress.com/2010/03/13/a-nokia-e-esperta/

[06] dslreports.com. http://www.dslreports.com/forum/r25941750-I-need-a-correct-pin-out-for-usb-b-pcb-mount


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