휴대 전화 - 전압계 및 오실로스코프. 계획, 설명

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휴대폰 - 전압계 및 오실로스코프. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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이 기사에서는 지멘스 휴대폰용 셋톱 박스에 대해 설명합니다. 이 셋톱 박스를 사용하면 시간 및 전압 축을 따라 스케일에 대해 셋톱 박스 입력에 공급되는 신호의 오실로그램을 화면에서 볼 수 있습니다. 직렬 포트가 있고 Java 버전 MIDP 2.0을 지원하는 다른 휴대폰도 비슷한 방식으로 사용할 수 있습니다.

휴대폰은 일상 생활에서 친숙한 품목이 되었으며 많은 사람들은 이것이 컬러 화면, 키보드 및 우수한 사운드 기능을 갖춘 상당히 강력한 컴퓨터(일부 휴대폰의 프로세서 클럭 속도는 100MHz 이상임)라고 의심하지 않습니다. 많은 전화기에는 Java(J2ME 플랫폼) 및 MIDP 2.O를 지원하는 Java 응용 프로그램(Midlet)에서 프로그래밍 방식으로 액세스할 수 있는 직렬 포트가 있습니다. 이 포트를 통해 다양한 외부 장치와 상호 작용하여 휴대폰의 표준 기능을 크게 확장할 수 있습니다. Siemens 제품 중 MIDP 2.0 사양은 65, 75 시리즈(예: M65, S75)의 휴대폰에서 지원됩니다.

휴대폰 - 전압계 및 오실로스코프

제안된 부착물은 입력 임피던스가 1MΩ이고 스윕 속도가 0,001 ~ 1s/div이고 감도가 0,5 ~ 50V/div인 일종의 오실로스코프로 휴대폰을 전환합니다. 입력 신호(상수 성분)의 평균값이 디지털 형식으로 표시됩니다.

그림에 표시된 회로의 접두사는 ADC 및 직렬 포트 컨트롤러 블록을 포함하는 PIC16F688(DD2) 마이크로 컨트롤러에 의해 제어됩니다. 불행히도 내장 ADC는 다소 느리지 만 저주파 오실로스코프의 경우 속도 (최대 샘플링 속도는 수십 kHz)로 충분합니다.

휴대폰 - 전압계 및 오실로스코프

RS232 표준에 채택된 신호 레벨과 달리 휴대전화의 직렬 포트는 논리 회로의 일반적인 레벨인 로그가 특징입니다. 0 - 약 0V, 로그. 1 - 최소 3,6V. 이것은 전화와 MK의 페어링을 단순화하여 직접 연결할 수 있습니다. 정보 교환 비율은 9600보드로 선택됩니다. 값이 클수록 전화기의 일부 모델 및 인스턴스가 불안정하게 작동합니다. HL1 LED는 패킷이 마이크로컨트롤러에서 전화기로 전송될 때 켜집니다.

셋톱박스는 전화로 전원을 공급받습니다. 전화기의 시스템 커넥터에 연결된 XS5 커넥터의 핀 7-1은 공통 와이어에 연결되어 있으므로 전화기 컨트롤러는 DCA-500 데이터 케이블이 연결된 것으로 간주하고 배터리에서 이 커넥터의 핀 1에 3,6V 전압을 공급합니다. 커넥터. 셋톱 박스의 연산 증폭기에 전원을 공급하기 위한 음의 전압은 DA3 극성 변환기를 사용하여 얻었습니다. 리피터 회로에 따라 연결된 병렬 전압 조정기 DA1 및 연산 증폭기 DA2.2에서 2,5V의 기준 전압 소스가 만들어집니다.

전자 감쇠기는 DD1 멀티플렉서 및 DA2.1 연산 증폭기에 조립되어 있어 MK가 멀티플렉서의 주소 입력(DD9의 핀 10 및 1)에서 설정하는 코드에 따라 장치의 감도를 변경할 수 있습니다. 멀티플렉서는 연산 증폭기의 피드백 회로에서 저항 R1-R3을 전환하며, 저항은 다이어그램에 표시된 것과 높은 정확도로 일치해야 합니다. 멀티플렉서의 주소 입력에 코드 00이 있으면 XW1 커넥터에 적용된 신호가 변경 없이 연산 증폭기 DA2.1의 출력으로 전송됩니다. 코드의 다른 값의 경우 입력 신호는 10배, 100배 또는 1000배 감쇠됩니다. 저항 R4와 커패시터 C1의 절연 내력이 부족하여 마지막 값은 사용되지 않습니다. 다이오드 VD1-VD4는 13V(절대값) 레벨에서 멀티플렉서 단자 1,2의 전압을 제한합니다. 연산 증폭기 DA2.3의 캐스케이드는 MK의 AN1 입력에 도달하는 신호 레벨을 이동하여 ADC 스케일의 중간이 XW1 커넥터의 XNUMX 전압에 해당하도록 합니다.

오실로스코프의 작동은 jar 파일 형태로 휴대폰에 로드된 미들렛(Java 프로그램)에 의해 제어됩니다. 이 MIDlet은 작동 모드를 제어하고, 시간 및 전압 축을 따라 스케일을 변경하고, 셋톱 박스에서 오는 정보를 표시하는 역할을 합니다. 접두사는 제어 바이트를 전송하여 제어합니다. 바이트의 최하위 비트 XNUMX개에는 ADC 시작 주파수를 설정하는 코드가 포함되고 최상위 비트 XNUMX개에는 전자 감쇠기의 위치가 포함됩니다. 나머지 비트는 사용되지 않습니다. XNUMX과 같은 제어 바이트를 수신하는 경우 셋톱 박스는 전화기에 정보를 전송하지 않고 "유휴" 모드에서 작동합니다.

J2ME에서 직렬 포트 작업은 CommConnection 인터페이스를 통해 구성되며 포트 자체의 이름은 COM0입니다. 정보를 보내고 받기 전에 Connection.open 메서드를 사용하여 연결을 설정해야 합니다. 정보 교환 중 애플리케이션 차단을 피하기 위해 포트에서 모든 읽기 및 쓰기가 별도의 스레드로 이동됩니다. 휴대 전화의 직렬 포트 작업에 대한 자세한 내용은 인터넷 발행물 "Using Serial on Motorola J2ME"를 참조하십시오. 핸드셋" - .

제어 바이트를 수신한 셋톱 박스의 MC는 전자 감쇠기의 지정된 작동 모드를 설정한 다음 지정된 주파수에서 ADC를 시작하고 작업 결과를 내부 버퍼에 씁니다. 가 가득 차면 MC는 ADC를 중지하고 동기화 바이트를 휴대폰으로 전송한 다음 버퍼의 내용을 전송합니다. 이 정보를 수신하면 전화기는 이를 화면에 곡선으로 표시하고 평균 전압 값을 계산하여 표시합니다.

오실로스코프가 자동 전압 스케일 모드(화면에 문자 A가 표시됨)에서 작동하는 경우 평균 전압 값이 XNUMX에 가까우거나 허용 가능한 최대값에 도달하면 전화기에서 감쇠기 위치 코드가 변경된 제어 바이트를 생성합니다. 적절한 방향. 그러나 이것은 다음 측정 주기에 영향을 미칩니다.

오실로스코프는 휴대폰 조이스틱을 사용하여 제어됩니다. 오실로스코프를 수직 및 수평으로 이동하면 해당 축을 따라 오실로그램의 스케일이 변경됩니다. 메뉴를 통해 자동 확대/축소 선택을 활성화하고 응용 프로그램을 종료합니다.

휴대폰 프로그램은 일반 Java 응용 프로그램과 같이 여기에 설치됩니다. osc.jar(컴파일된 프로그램) 및 osc.jad(해당 설명) 파일을 전화기의 메모리에 생성된 java/osc 디렉토리에 복사하는 것으로 충분합니다. 이것은 전화와 함께 제공되는 특수 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 응용 프로그램을 시작한 후 전화는 셀룰러 포트 및 액세서리에 대한 액세스 허용에 대한 질문을 합니다. 둘 다 긍정적으로 대답해야 합니다.

접두사는 브레드 보드에 표면 실장으로 조립되었으며 인쇄 된 것은 개발되지 않았습니다. ConnectorXS1 -휴대폰에 연결하기 위한 특수. 헤드셋 및 충전기에는 이러한 커넥터가 장착되어 있습니다. 입력 커넥터 XW1 - СР-50-73Ф 또는 수입 BNC 시리즈.

TL431 칩 대신 KR142EN19를 사용하고 K561KP2 - CD4052 대신 사용할 수 있습니다. AD8054 연산 증폭기는 MC3403과 같은 다른 저전류 쿼드 연산 증폭기를 대체합니다.

오실로스코프 작업을 시작하기 전에 트리밍 저항 R11이 있는 셋톱 박스의 입력이 단락되어 전화 화면에 표시되는 평균 전압 값이 XNUMX이 되어야 합니다.

셋톱박스 및 휴대폰의 마이크로컨트롤러용 프로그램 다운로드 가능 따라서.

저자: S. Kuleshov, Kurgan; 발행: radioradar.net

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