ich habe soeben meinem schwiegervater das DS203 geschenkt, weil es ein günstiges und kompaktes oszi ist, um die ganzen arduino schaltungen zu debuggen.

dabei haben wir festgestellt, dass es kein deutsches handbuch gibt und ich möchte gerne die deutsche arduino szene unterstützen, also habe ich beschlossen, zummindest wichtige teile des handbuchs zu übersetzen. also grundlage dient dieses englische original. da ich nicht der super-elektronik freak bin, bitte gerne falsche übersetzungen oder fachausdrücke monieren, dann verbessere ich die beschreibung. (stelle allerdings auch fest, dass die englische version schon etwas wackelig ist in der qualität und das ganze didaktisch eher suboptimal aufgebaut ist.)

weiterhin habe ich ganz unten ein video eingebaut, das zumindest die grundfunktionen (amplitude, zeitauflösung, frequenz-messung) kurz an einem echten beispiel aufzeigt und auf deutsch erklärt (ich habe selber keine deutschen videos zu diesem gerät gefunden).

1. einführung

das DS203 ist ein digitales fünf-spur vier-kanal oszilloskopfür allgemeine elektronische entwicklungsaufgaben. seine CPU ist ein ARM cortex M3, es nutzt ein FPGA für steuerung und datenpufferung des ADC (analog-digital converter). ein eingebauter 2MB speicher (über USB per PC zu lesen und zu schreiben) erlaubt es dem nutzer, wellenformen zu speichern und die firmware upzugraden. desweiteren verfügt es über vier anwendungsbereiche, um es dem nutzer erlauben, die vier häufig-genutzten firmware apps zu laden.

3. hauptfunktionen

das taschen-oszilloskop DS203 hilft ihnen, elektronische schaltungen zu testen, einzustellen und zu präsentieren. seine funktionen umfassen:

• 8MHz bandbreite, 8-bit präzision
• zwei analoge kanäle (CH_A, CH_B), zwei digitale kanäle (CH_C, CH_D)
• berechnungskanäle CH_A+CH_B, CH_A-CH_B, CH_C ODER CH_D, CH_C UND CH_D, REC_A, REC_B, REC_C, REC_D
• abtastrate eines einzelnen analog-kanals kann biszu 72MS/s betragen
• aufzeichnungslänge eines jeden kanals kann 4096 bits betragen
• nutzer können wellenformen speichern und die firmware auf dem 2MB USB speicher upgraden

4. vorkehrungen für die arbeit mit dem oszilloskop

• maximale kurzzeitige spannungsfestigkeit beträgt ± 400V in der spitze
• maximale eingangspannung für logikschaltungen beträgt ± 15V in der spitze

6. funktionsüberprüfung

um die funktionstüchtigkeit des geräts zu überprüfen unternehmen sie bitte die folgenden schritte:

1. schalten sie das gerät ein und gehen sie auf den hauptbildschirm des oszilloskops
2. verbinden sie das oszilloskop mit standard signalen (zb: rechteck signal, 20KHz, Vpp = 5V), setzen sie den schalter der prüfspitze auf 1x und verbinden sie die prüfspitze mit dem kanal CH_A

überprüfen sie, ob die gemessenen werte übereinstimmen mit den erzeugten werten. das oszilloskop kann kalibriert werden, falls die werte über die grenzen hinausreichen. gleiches gilt für kanäle CH_B, CH_C und CH_D.

 7. firmware upgrade

um die firmware zu upgraden (bemerkung: ich übernehme hier KEINE VERANTWORTUNG für die richtigkeit der übersetzung 😉 ), folgen sie diesen schritten:

• laden sie unter www.minidso.com die neueste firmware runter
• drücken sie >| während sie das DS203 einschalten und aktivieren sie den DFÜ firmware upgrade modus:

• verdinden sie das oszilloskop mit dem PC mit dem beigefügten mikro-USB kabel. es erscheint eine USB disk im explorer mit dem namen “DFU V3_14_C” (in unserem fall):

• schieben sie die runtergeladene firmware auf das root verzeichnis der USB disk und starten sie das DS203 neu. dabei upgraded das gerät selbstständig die firmware.

8. vertrautmachen mit dem oszilloskop

gerät und knöpfe

hauptansicht

horizontal A-I ist der kanalberech, vertikal J-T ist der messbereich. soe können den cursor im bereich A-G scrollen mit den pfeiltasten < und >, sie können die auswahl ändern durch scrollen (+ und -) und den cursor zwischen oberen und unteren menüs wechseln durch -…+. falls der cursor in der position G ist, drücken sie -..+ um innerhalb von G-I zu bewegen. drücken sie /\ (das dreieck), um zwischen kanalbereich und messbereich zu wechseln. jedes menü hat die gleiche farbe wie der korrespondierende kanal. das allgmeine is orange. U-X ist der parameter bereich, die U position zeigt parameter für THR, V1 & V2. die V position ist der bevorzugte parameter des * (punkt) knopfes. die W position zeigt das delta zwischen T2 und T1, die X position zeigt das delta zwischen V1 und V2.

parameter

kleines experiment: stellen sie G-I (die drei definieren die wellenform ausgabe am port auf der linken seite) ein, geben sie 1KHz über WAVE OUT aus und zeichnen sie die wellenform mit 50% duty faktor wieder über kanal CH_B auf, knopf * (punkt) kurz drücken, um die aktuellen parameter anzuzeigen.

FPS Frames Per Second / abtastungen pro sekunde
Vpp Peak-to-Peak Voltage / spannung von spitze zu spitze
Vdc Direct Current Voltage / direkte aktuelle spannung (oder strom?)
RMS Average Value of Voltage / mittelwert der spannung (stimmt eigentlich nicht, genau genommen ist das die wurzel aus der summe der quadrate)
Max Maximum Voltage / maximum der spannung
Min Minimum Voltage / minimum der spannung
FRQ Signal Frequency / signal frequenz
CIR Signal Cycle / signal zyklus
DUT Duty factor (kann ich nicht übersetzen, beim arduino PWM bedeutet das die menge der zeit, in der das signal HIGH ist)
TH Monocycle High Level Time / (dauer der positiven halbwelle?)
TL Monocycle Low Level Time / (dauer der negativen halbwelle?)
Vbt Battery Voltage / batterie-stand des oszilloskops

es gibt 12 parameter, kurzes drücken der punkt-taste (*) zeigt nur acht parameter, langes drücken und scrollen (-…+) um einen parameter auszuwählen, -…+ um die farbe (den kanal) auszuwählen, <…> oder EXT um aus dem menü wieder herauszukommen.

funktionen des kanalbereichs

A RUN/HOLD (Running Mode）RUN/HOLD, show voltage
B AC/DC/– (Channel A)AC coupling/DC coupling/hide
50mV—10V (stepping in 1-2-5mode） voltage per grid
C AC/DC/– (Channel B)AC coupling/DC coupling/hide
50mV—10V（stepping in 1-2-5mode） voltage per grid
D DC/– (Channel C) DC coupling/hide
E CH_(D)/(A+B)/(A-B)/(C&D)/(C|D)/
REC_A/ REC_B/ REC_C/ REC_D
thru CH_D: Input(A+B), waveforms of CH_A & CH_B sync
(A-B): get subtraction of waveforms of CH_A & CHA_B
(C&D): get and operation of CH_C & CH_D
(C|D): get or operation of CH_C & CH_D
REC_A: reload the last waveform saved in CH_A
Same for REC_B, REC_C & REC_D
F AUTO/NORM/
SINGL/NONE/SCAN
(Trigger M)Auto/Norm/Sgl/slow scan/instant scan
0.1uS—1S（stepping in 1-2-5 mode） Unit per second

wellengenerierung via WAVE OUT:
G Squ/Sin/Tri/Saw（≈2.8Vpp）wellenform: rechteck, sinus, dreieck, sägezahn
H (Squ)10Hz—8MHz ﹤1MHz, stepping in 1-2-5mode / frequenz für rechteck signal
(Sin/Tri/Saw) 10Hz—20KHz ﹥1MHz, stepping in 2-4-6-8mode / frequenz für die anderen
I (Squ)50％—90％（±10％） adjust duty factor / (wie lange das signal HIGH ist?)

funktionen des messbereichs:

J Triggermodi:

• falling / fallende flanke
• edge trigger, rising / steigende flanke
• edge trigger, (>, <)  / kantentrigger
• trigger
• (<, >) negative pulse width / negative pulsweite
• (<, >)positive pulse width / positive pulsweite

K THR Trigger level, wann der trigger als solche erkannt wird

L V1 Cursor V1: top limit of visible trigger level, oberer sichtbarer grenzbereich des triggers

M V2 Cursor V2: bottom limit of visible trigger level, unterer sichtbarer grenzbereich des triggers

N T1 Time Maker T1, zeitmarkierung T1

O T2 Time Marker T2, zeitmarkierung T2

P Y Horizontal Level of each channel level, horizontale kanal-lage

Q X Choose the window to display waveforms, fensterauswahl, die wellenform anzuzeigen

R T0, (äh, ja.)

S 360-4K Memory depth / speichermenge, dh wieviele abtastpunkte in betracht gezogen werden

T EXT/SAV / menü verlassen.

menüs

durch drücken der quadrattaste (zweite von links, oben) zu erreichen:

Save Param Save current parameter settings / aktuelle parameter konfiguration speichern (sonst wird nach neustart des geräts alles wieder angezeigt wie nach dem auspacken, bzw dem letzten speichern)

Save Dat Save dat file to the built-in USB disk / aufgezeichnete daten auf USB speicher ablegen

Save Buf Save buf file (sample data in buffering area) to built-in USB / puffer auf USB ablegen

Save Bmp Save bmp file (waveform image) to the built-in USB disk. / wellenform als bild auf USB ablegen

Save Csv Save csv file (export sampling data of buffering area) to built-in USB disk / also CSV (komma separierte werte) auf USB ablegen.

Load Dat Load dat file / daten von USB laden

Load Buf Load buf file / Puffer von USB laden

BackLight Adjust backlight brightness / helligkeit des bildschirms regeln

Buzzer Adjust buzzer volume / lautstärke einstellen

Standby Choose screensaver / bildschirmschoner einstellen

Calibrat Instrument calibration / instrument kalibrieren (CH_A muss mit masse verbunden sein)

 

versuch 1:

hier ist eine kleine arduino schaltung, die den wert eines potentiometers auf A0 einliest und eine wellenform aud D11 synthetisiert. dies geschieht mittels einer sketch, die von dieser quelle inspiriert ist. auf D11 ist ein L386 basierter verstärker realisiert, der ein bisschen glätten und filtern soll (oben noch ein mikrophon plus vorverstärker, also insgesamt eine kleine soundkarte).

hier ein screenshot, der den serial port zeigt und die zielfrequenz basierend auf potentiometer und die gemessene frequenz per red pitaya. die wellenform ist nur mit viel phantasie als sinuswelle zu sehen, aber egal, die frequenz (rechts unten) entspricht ganz gut der intendierten.

hier nun ein video, das die handhabung des DS203 für die gleiche messung zeigt und wo man sehen kann, wie die menüs navigiert werden:

 

weiterführende links:

robotrontechnik.de (erfahrungen eines anderen nutzers des DS203)

mikrocontroller.net (allgemeine einführung in oszilloskope)