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DSO Nano ou DS0201

Digital Storage Oscilloscope ou Osciloscópio Digital de Armazenamento é um instrumento de medição muito útil na bancada de qualquer hobista ou profissionais eletrônicos, o problema era o preço elevado que estes "brinquedos" costumavam ter.

Porém hoje, fruto de nosso tempo, existe um DSO portátil, de baixo custo, que pode atender à boa parte das demandas desse tipo de instrumento. Concebido como projeto aberto por Mr. Bure (aka Cai Xiaoguang), divulgado pela empresa  chinesa Seeed Studio (www.seedstudio.com), com código, fontes e ferramentas de desenvolvimento plenamente disponíveis no GoogleCode (DSONano-GoogleCode), como quase sempre, tudo em inglês.

Pode ser importado ou mesmo comprado no Brasil, hoje 21/07/2010, no site Mercado-Livre tem versões a R$270 e R$450.

[Foto do DS0201 compatativa de tamanho]

O aparelho tem o tamanho de um celular, acima uma foto para ter uma melhor noção do tamanho.O firmware utilizado é o 'Paul'.O sinal é de um injetor de sinais da Ceteisa.



BORDER=0 Especificações


Display 2.8″ Color TFT LCD
Display Resolution 320×240
Display Color 65K
Analog bandwidth 0 - 1MHz
Max sample rate 1Msps 12Bits
Sample memory depth 4096 Point 
Horizontal sensitivity 1uS/Div10S/Div (1-2-5 Step)
Horizontal position  adjustable with indicator
Vertical sensitivity  10mV/Div10V/Div (with ×1 probe)
0.5V/Div100V/Div (with ×10 probe)
Vertical position  adjustable with indicator
Input impedance >500KΩ
Max input voltage  80Vpp (by ×1 probe)
Coupling DC
Trig modes Auto, Norma, Single, None and Scan
Functionalities: Automatic measurement: frequency, cycle, duty, Vpp, Vram, Vavg and DC voltage
Precise vertical measurement with markers
Precise horizontal measurement with markers
Rising/falling edge trigger
Trig level adjustable with indicator
Trig sensitivity adjustable with indicator
Hold/run feature
Test signal Built-in 10Hz1MHz (1-2-5 Step)
Waveform storage SD card
PC connection via USB as SD card reader
Upgrade  by bootloader via USB
Power supply 3.7V Chargeable Lithium battery / USB
Dimension (w/o probe) 105mm X 53mm X 8mm





BORDER=0 O circuito

[Diagrama esquemático]
Imagem extraída do documento 'dsomanual.pdf' disponível em:
http://www.seeedstudio.com/depot/dso-nano-pocket-size-digital-storage-oscilloscope-p-512.html?cPath=104_108




BORDER=0 Firmware de código fonte aberto.

O princípio do código fonte aberto nos brindou com uma grande quantidade de programas de altíssima qualidade, como o onipresente exemplo do Linux, que foi desenvolvido na sua maior parte por programadores voluntários ao longo dos anos.

No projeto do DSO Nano, isso pode ocasionar a geração de um grande número de 'firmwares' diferentes. Atualmente dos três 'firmwares' existente na página do projeto, já utilzei dois o 'Paul', versões 1.4 e 1.5, e o 'Seeed',  versão 2.31.

O aparelho que adquiri veio com o 'firmware' Paul, de código fechado. Mas experimentei alguns problemas com este 'firmware', pois não conseguia mudar as opções quando capturava curvas, motivo pelo qual acabei instalando o 'firmware Seeed', que apresenta duas grandes vantagens sobre o 'Paul', posso modificar os parâmetros durante a captura das curvas e tenho acesso externo do cartão de memória sem ter de reiniciar o aparelho.

Pelo que entendi o próprio circuito do aparelho é de "código" aberto, e qualquer um pode produzir o mesmo. Em sites com o DealExtreme é possível encontrar esses aparelhos a cerca de US$76,00.



BORDER=0 Uso do cartão micro-SD

É possível e recomendável utilizar cartões micro SD para armazenagem de dados das curvas lidas.Os dados são gravados em formato próprio do aparelho. As curvas gravadas podem ser utilizadas tanto para comparação com outras curvas a serem analisadas no próprio aparelho, quando são exibidas no fundo da tela, como para visualização no PC, como os dois exemplos a seguir:

[Curva FILE002.GIF]     [Curva FILE003.GIF]

Para visualização no PC deve se utilzar o programa DAT2BMP que como o nome sugere converte os arquivos .DAT em .BMP. Disponível em GoogleCode (DSONano-GoogleCode).

O detalhe é que a conversão não é a cópia exata da tela capturada, a curva é a mesma mas os demais dados apresentados não.



BORDER=0 Preparando o cartão de memória

O cartão não precisa ter grande capacidade pois cada arquivo de curva tem 363bytes (ocupando na realidade 4kB), aparentemente a capacidade máxima é de 2MB.

Com o 'firmware Paul':
-Formatar o cartão no modo 'FAT16', no Windows XP utilizei a opção 'FAT'. (isso pode ser feito com o cartão no próprio DSO, bastando para isso ligar o aparelho com o botão Run/Stop pressionado)
-Copiar para o cartão de memória os arquivos CONFIG.DAT e os FILE???.DAT (disponíveis em sdfiles.zip).
-Remover o dispositivo (DSO) no Windows.
-Religar o aparelho.
-Para gravar a curva desejada é só ir à última opção do menu lateral e pressionar a tecla '>' (direita), e a seguir manter o botão 'M' pressionado até obter a mensagem de que a curva foi gravada com sucesso. Antes de gravar a curva é possível alterar o nome seqüencial do arquivo pressionando os botões '^' (pra cima) e 'v' (pra baixo).

Com o 'firmware Seeed' 2.31:
-Formatar o cartão no modo 'FAT16', no Windows XP utilizei a opção 'FAT'. (isso pode ser feito com o cartão no próprio DSO)
-Copiar para o cartão de memória os arquivos CONFIG.DAT e os FILE???.DAT (disponíveis em sdfiles.zip).
-Para gravar a curva desejada é só ir à opção do menu lateral e pressionar o botão 'M' se o nome seqüêncial do arquivo for incrementado indica que a gravação ocorreu. Antes de gravar a curva é possível alterar o nome seqüencial do arquivo pressionando os botões '^' (pra cima) e 'v' (pra baixo).




BORDER=0 Driver do DSO Nano / ds0201 para 'firmware' Paul

É possível acessar o DSO pela USB sem o driver, mas depois que instalei o driver (para fins de atualização do 'firmware') o Windows parou de advertir que o dispositivo não havia sido reconhecido. Como pode ser de interesse de alguém, disponibilizo aqui:
dso-ds0201-driver.zip (STTub30.sys versões 32b e 64b)

O driver está disponível na instalação DfuSe que é o programa utilizado para instalar o 'firmware'.




BORDER=0 Exemplo de comparação de resultado

       
Comparação com o traço de um osciloscópio Icel. Infelizmente a foto não ficou boa, foi tirada no escuro então não apareceu o 'grid'. Depois tiro uma foto de melhor qualidade... mas a aparência, como é de se esperar, ficou muito próxima,




BORDER=0 Deficiências do DSO Nano

-Lê somente sinais "absolutos".
-Os modelos vendidos não têm aparência profissional, pois foram feitos sobre uma coixa de MP4, parece e é frágil para o manuseio.
-Apenas um traço.
-Amostragem de 1MHz o que restringe a freqüência do sinal de entrada a uma fração disso. Uns 200kHz.



BORDER=0 Mini receita de bolo de como compilar o código fonte do firmware


1) Baixar os arquivos

-DSONano_APP_v2.31.zip código-fonte do último fimrware até esta data (27/07/2010).
-DS0201_OpenSource.rar código-fonte da biblioteca, necessária para a compilação.
-Embedded Workbench 4.0 Evaluation.rar sistema de desenvolvimento (editor/compilador). Versão de avaliação (gratuito).
-um0412.zip softwares para conversão (Dfu File manager) e upload de binário (DfuSe).

2a) Extrair tudo do arquivos DSONano_v2.31.zip. É código-fonte, a pasta meusdocumentos pode ser um bom lugar, para a hora de fazer as suas cópias de segurança.
2b) Extrair a subpasta library que se encontra empacotada dentro do arquivo DS0201_OpenSource.rar mas esta subpasta não pode ser instalada em qualquer lugar tem que ficar junto e no mesmo nivel da pasta extraída do DSONano_V2.31.zip. Por exemplo na minha instalação ficou assim:
***********
[
[]--[dso_arquivos]-+-[DS0201_APP]
                   +-[Embededded Workbench 4.0 Evaluations]
                   +-[library]
]
2c) Extrair o conteúdo do arquivo Embedded Workbench 4.0 Evaluation.rar. A pasta arquivos-de-programas parece ser um bom lugar...
2d) Executar o conteúdo do arquivo um0412.zip é um instalador.

3) Executar o binário []\Embedded Workbench 4.0 Evaluation\common\bin\IarIdePM.exe.




BORDER=0 "em construção"

"em construção"
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