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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Teléfono celular - voltímetro y osciloscopio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El artículo describe un decodificador para un celular Siemens, el cual permite ver en su pantalla un oscilograma de una señal alimentada a la entrada del decodificador con respecto a la escala a lo largo de los ejes de tiempo y voltaje. De manera similar se pueden utilizar otros teléfonos móviles que dispongan de puerto serie y soporte para Java versión MIDP 2.0. El teléfono celular se ha convertido en un elemento familiar en la vida cotidiana, y muchos no sospechan que se trata de una computadora bastante poderosa (algunos teléfonos tienen velocidades de reloj de procesador superiores a 100 MHz) con pantalla a color, teclado y buenas capacidades de sonido. Muchos teléfonos tienen un puerto serie al que se puede acceder mediante programación desde aplicaciones Java (Midlets) con soporte para Java (plataforma J2ME) y MIDP 2.O. A través de este puerto, puede interactuar con varios dispositivos externos, ampliando en gran medida el conjunto estándar de funciones de un teléfono celular. Entre los productos de Siemens, la especificación MIDP 2.0 es compatible con los teléfonos móviles de las series 65, 75 (por ejemplo, M65, S75).
El accesorio propuesto convierte un teléfono celular en una especie de osciloscopio con una impedancia de entrada de 1 MΩ, una tasa de barrido de 0,001 ... 1 s / div y una sensibilidad de 0,5 ... 50 V / div. El valor promedio de la señal de entrada (su componente constante) se muestra en forma digital El prefijo, cuyo circuito se muestra en la figura, está controlado por el microcontrolador PIC16F688 (DD2), que incluye ADC y bloques de controlador de puerto serie. Desafortunadamente, el ADC incorporado es bastante lento, pero para un osciloscopio de baja frecuencia, su velocidad (la frecuencia máxima de muestreo es de decenas de kilohercios) es suficiente.
A diferencia de los niveles de señal adoptados en el estándar RS232, el puerto serial de un teléfono celular se caracteriza por los niveles habituales de los circuitos lógicos: log. 0 - alrededor de 0 V, log. 1 - al menos 3,6 V. Esto simplifica el emparejamiento del teléfono con el MK, permitiéndole conectarlos directamente. Se elige que la tasa de intercambio de información sea de 9600 baudios. Con un valor mayor, algunos modelos y casos de teléfonos funcionan de manera inestable. El LED HL1 se enciende cuando se transmite un paquete desde el microcontrolador al teléfono. El decodificador es alimentado por el teléfono. Dado que los pines 5-7 del conector XS1 conectado al conector del sistema del teléfono están conectados a un cable común, el controlador del teléfono considera que tiene conectado un cable de datos DCA-500 y suministra voltaje de 1 V desde su batería al pin 3,6 de este conector El voltaje negativo para alimentar el amplificador operacional del decodificador se obtuvo utilizando el convertidor de polaridad DA3. En un regulador de voltaje paralelo DA1 y op-amp DA2.2, conectados de acuerdo con el circuito repetidor, se crea una fuente de voltaje de referencia de 2,5 V. Se ensambla un atenuador electrónico en el multiplexor DD1 y el amplificador operacional DA2.1, que le permite cambiar la sensibilidad del dispositivo según el código que el MK establece en las entradas de dirección del multiplexor (pines 9 y 10 de DD1). El multiplexor cambia las resistencias R1-R3 en el circuito de retroalimentación del amplificador operacional, cuya resistencia debe corresponder con alta precisión a la indicada en el diagrama. Con el código 00 en las entradas de dirección del multiplexor, la señal aplicada al conector XW1 se transmite a la salida del amplificador operacional DA2.1 sin cambios. Para otros valores del código, la señal de entrada se atenúa por un factor de 10, 100 o 1000 veces. El último valor no se utiliza debido a la resistencia eléctrica insuficiente de la resistencia R4 y el condensador C1. Los diodos VD1-VD4 limitan la tensión en el terminal 13 del multiplexor al nivel de 1,2 V (en valor absoluto). La cascada en el op-amp DA2.3 cambia el nivel de las señales que llegan a la entrada AN1 del MK para que la mitad de la escala del ADC corresponda al voltaje cero en el conector XW1. El funcionamiento del osciloscopio es controlado por un midlet (programa Java) cargado en un teléfono celular en forma de archivo jar. Este MIDlet es responsable de controlar el modo de operación, cambiar la escala a lo largo de los ejes de tiempo y voltaje, y mostrar la información proveniente del decodificador. El prefijo se controla transfiriéndole bytes de control. Los tres bits menos significativos del byte contienen el código que establece la frecuencia de inicio del ADC y los dos bits más significativos contienen la posición del atenuador electrónico. El resto de los bits no se utilizan. En caso de recibir un byte de control igual a cero, el decodificador funciona en el modo "inactivo", sin transmitir información al teléfono. El trabajo con un puerto serie en J2ME se organiza a través de la interfaz CommConnection y el puerto en sí tiene el nombre COM0. Antes de enviar y recibir información, debe utilizar el método Connection.open para establecer una conexión. Para evitar el bloqueo de la aplicación durante el intercambio de información, todas las lecturas y escrituras en el puerto se mueven a un hilo separado. Para obtener más información sobre cómo trabajar con el puerto serie de un teléfono celular, consulte la publicación de Internet "Using Serial on Motorola J2ME teléfonos" - El MC del decodificador, después de recibir el byte de control, establece el modo de operación especificado del atenuador electrónico y luego inicia el ADC a una frecuencia específica y escribe los resultados de su trabajo en el búfer interno. está lleno, el MC detiene el ADC y transmite el byte de sincronización al teléfono celular, seguido por el contenido del búfer. Habiendo recibido esta información, el teléfono la muestra como una curva en la pantalla, calcula y muestra el valor de voltaje promedio. Si el osciloscopio opera en el modo de escala automática de voltaje (la letra A se muestra en la pantalla), entonces con un valor de voltaje promedio cercano a cero o al máximo permitido, el teléfono generará un byte de control con el código de posición del atenuador cambiado en el dirección apropiada. Pero esto afectará el próximo ciclo de medición. El osciloscopio se controla mediante un joystick de teléfono celular: al moverlo vertical y horizontalmente, cambia la escala del oscilograma a lo largo del eje correspondiente. Habilitar la selección automática de zoom y salir de la aplicación, a través del menú. El programa del teléfono celular se instala en él como una aplicación Java normal. Basta con copiar los archivos osc.jar (programa compilado) y osc.jad (su descripción) en el directorio java/osc creado en la memoria del teléfono. Esto se hace usando un software especial que viene con el teléfono. Después de iniciar la aplicación, el teléfono le hará preguntas sobre cómo permitir el acceso al puerto celular y al accesorio. Ambas deben ser respondidas afirmativamente. El prefijo se ensambló por montaje superficial en una placa de prueba, el impreso no se desarrolló. ConnectorXS1 -especial para conectar a un teléfono celular. Los auriculares y los cargadores están equipados con dichos conectores. Conector de entrada XW1 - СР-50-73Ф o serie BNC importada. En lugar del chip TL431, puede usar KR142EN19 y en lugar de K561KP2 - CD4052. El amplificador operacional AD8054 reemplazará cualquier otro amplificador operacional cuádruple de baja corriente como el MC3403. Antes de comenzar a trabajar con el osciloscopio, es necesario lograr un valor de voltaje promedio cero que se muestra en la pantalla del teléfono con una entrada en corto del decodificador con una resistencia de corte R11. Se pueden descargar programas para el microcontrolador del decodificador y el teléfono celular por lo tanto Autor: S. Kuleshov, Kurgan; Publicación: radioradar.net
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