携帯電話 - 電圧計とオシロスコープ。スキーム、説明

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携帯電話 - 電圧計とオシロスコープ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、時間軸と電圧軸に沿った目盛りに関して、セットトップボックス入力に供給される信号のオシログラムを画面に表示できる、シーメンス携帯電話用のセットトップボックスについて説明します。シリアルポートを備え、Java バージョン MIDP 2.0 をサポートする他の携帯電話も同様に使用できます。

携帯電話は日常生活で身近なアイテムになりましたが、これがかなり強力なコンピューター (一部の電話ではプロセッサのクロック速度が 100 MHz を超えています) であり、カラー画面、キーボード、優れたサウンド機能を備えているとは多くの人は考えていません。多くの電話機には、Java (J2ME プラットフォーム) および MIDP 2.O をサポートする Java アプリケーション (Midlets) からプログラムでアクセスできるシリアルポートがあります。このポートを介して、さまざまな外部デバイスと対話し、携帯電話の標準機能セットを大幅に拡張できます。シーメンス製品のうち、MIDP 2.0 仕様は、65、75 シリーズの携帯電話 (M65、S75 など) でサポートされています。

携帯電話-電圧計とオシロスコープ

提案されたアタッチメントは、携帯電話を、入力インピーダンス 1 MΩ、掃引速度 0,001 ... 1 s / div、感度 0,5 ... 50 V / div の一種のオシロスコープに変えます。入力信号（定数成分）の平均値をデジタル表示します。

図に示す回路のプレフィックスは、ADC とシリアルポートコントローラーブロックを含む PIC16F688 (DD2) マイクロコントローラーによって制御されます。残念ながら、内蔵の ADC はかなり低速ですが、低周波オシロスコープの場合、その速度 (最大サンプリングレートは数十キロヘルツ) で十分です。

携帯電話-電圧計とオシロスコープ

RS232 規格で採用されている信号レベルとは異なり、携帯電話のシリアルポートは、論理回路の通常のレベルであるログによって特徴付けられます。 0 - 約 0 V、対数。 1 - 少なくとも 3,6 V。これにより、電話機と MK のペアリングが簡素化され、直接接続できるようになります。情報交換レートは 9600 ボーに選択されています。値を大きくすると、電話機の一部のモデルとインスタンスの動作が不安定になります。 HL1 LED は、マイクロコントローラから電話にパケットが送信されているときに点灯します。

セットトップボックスは電話から電力を供給されます。電話機のシステムコネクタに接続されている XS5 コネクタのピン 7 ～ 1 は共通線に接続されているため、電話機コントローラは DCA-500 データケーブルが接続されていると見なし、バッテリから 1 V の電圧をこのコネクタのピン 3,6 に供給します。コネクタ。セットトップボックスのオペアンプに電力を供給するための負電圧は、DA3 極性コンバーターを使用して得られました。リピーター回路に従って接続された並列電圧レギュレーターDA1とオペアンプDA2.2で、2,5Vの基準電圧源が作られます。

DD1 マルチプレクサと DA2.1 オペアンプには電子減衰器が組み込まれているため、MK がマルチプレクサのアドレス入力 (DD9 のピン 10 と 1) に設定するコードに応じて、デバイスの感度を変更できます。マルチプレクサは、オペアンプのフィードバック回路内の抵抗 R1 ～ R3 を切り替えます。その抵抗は、図に示されている値に高精度で対応する必要があります。マルチプレクサのアドレス入力でコード 00 を使用すると、XW1 コネクタに適用された信号は変更なしでオペアンプ DA2.1 の出力に送信されます。コードの他の値の場合、入力信号は 10、100、または 1000 倍に減衰されます。抵抗R4とコンデンサC1の絶縁耐力が不十分なため、最後の値は使用されません。ダイオード VD1 ～ VD4 は、マルチプレクサの端子 13 の電圧を 1,2 V のレベル (絶対値) に制限します。オペアンプ DA2.3 のカスケードは、ADC スケールの中央が XW1 コネクタのゼロ電圧に対応するように、MK の AN1 入力に到達する信号のレベルをシフトします。

オシロスコープの操作は、jar ファイルの形式で携帯電話にロードされた midlet (Java プログラム) によって制御されます。この MIDlet は、動作モードの制御、時間軸と電圧軸に沿ったスケールの変更、およびセットトップボックスからの情報の表示を担当します。プレフィックスは、制御バイトを転送することによって制御されます。バイトの最下位 XNUMX ビットには ADC 開始周波数を設定するコードが含まれ、最上位 XNUMX ビットには電子減衰器の位置が含まれます。残りのビットは使用されません。ゼロに等しい制御バイトを受信した場合、セットトップボックスは「アイドル」モードで動作し、電話に情報を送信しません。

J2ME でのシリアルポートの操作は、CommConnection インターフェイスを介して編成され、ポート自体の名前は COM0 です。情報を送受信する前に、Connection.open メソッドを使用して接続を確立する必要があります。情報の交換中にアプリケーションがブロックされないようにするために、ポートからのすべての読み取りとポートへの書き込みは別のスレッドに移動されます。携帯電話のシリアルポートの操作の詳細については、インターネットの出版物「Using Serial on Motorola J2ME」を参照してください。ハンドセット」 - .

制御バイトを受信したセットトップボックスの MC は、電子減衰器の指定された動作モードを設定し、指定された周波数で ADC を開始し、その作業の結果を内部バッファに書き込みます。満杯になると、MC は ADC を停止し、同期バイトを携帯電話に送信し、続いてバッファの内容を送信します。この情報を受信すると、電話はそれを画面に曲線として表示し、平均電圧値を計算して表示します。

オシロスコープが自動電圧スケールモードで動作している場合 (文字 A が画面に表示されます)、平均電圧値がゼロまたは最大許容値に近い場合、電話機は制御バイトを生成し、減衰器の位置コードが変更されます。適切な方向。ただし、これは次の測定サイクルに影響します。

オシロスコープは、携帯電話のジョイスティックを使用して制御します。垂直方向および水平方向に動かすと、対応する軸に沿ってオシログラムのスケールが変化します。自動ズーム選択の有効化とアプリケーションの終了 - メニューから。

携帯電話プログラムは、通常の Java アプリケーションのようにインストールされます。 osc.jar (コンパイル済みプログラム) および osc.jad (その説明) ファイルを、電話機のメモリに作成された java/osc ディレクトリにコピーするだけで十分です。これは、電話に付属の特別なソフトウェアを使用して行われます。アプリケーションを起動すると、電話はセルラーポートとアクセサリへのアクセスの許可について質問します。どちらも肯定的に答えなければなりません。

プレフィックスはブレッドボードへの表面実装によって組み立てられ、印刷されたものは開発されませんでした。 ConnectorXS1 - 携帯電話への接続専用。ヘッドセットと充電器には、このようなコネクタが装備されています。入力コネクタ XW1 - СР-50-73Ф またはインポートされた BNC シリーズ。

TL431 チップの代わりに KR142EN19 を使用でき、K561KP2 - CD4052 の代わりに使用できます。 AD8054 オペアンプは、MC3403 などの他の低電流クワッドオペアンプに取って代わります。

オシロスコープで作業を開始する前に、トリミング抵抗R11を備えたセットトップボックスの入力を短絡して、電話画面に表示される平均電圧値をゼロにする必要があります。

セットトップボックスや携帯電話のマイコン用プログラムをダウンロード可能故に.

著者：S.クレショフ、クルガン。出版物: radioradar.net

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