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Osciloscopio con Arduino

Proyecto de Osciloscopio con Arduino

Es cierto que un osciloscopio, es un instrumento, dispositivo o herramienta, que se utiliza para la medición de señales y ondas eléctricas. Sus funciones son aplicadas en múltiples disciplinas, y es una herramienta esencial para los profesionales y apasionados del mantenimiento y las reparaciones.

Sin embargo una de sus desventajas principales es su costo, aun los más básicos no están al alcance de estudiantes, profesores o de algún aficionado de la electrónica, y vaya que son necesarios al momento de hacer mediciones de señales y ondas.

Es por esa razón los mismos aficionados, se han visto en la necesidad de fabricar sus propios osciloscopios, que además de ahorrarse una buena pasta, si los rompen no tendrán que rendirles cuentas a nadie, si se averían sabrán como repararlos, y los pueden programar específicamente para lo que necesitan.

En este post te hablaremos de que se trata el osciloscopio con Arduino, y lo necesario para un proyecto de este tipo.

¿Qué es Arduino?

Antes de explicar cómo hacer un osciloscopio con Arduino, daré un leve repaso de lo que es Arduino para poder entender un poco.

Arduino es un plataforma electrónica de prototipos de código abierto, dicho en otras palabras es de software y hardware flexibles y de fácil utilización. Son ideales para diseñadores y aficionados de la electrónica, o para cualquiera que quiera realizar un proyecto de electrónica en casa, y a bajo costo.

Es sumamente intuitivo y puede recibir señales a través de una variedad de sensores, y trasmitirlos en forma de luces, motores, pantallas, y muchos otros artefactos. El microcontrolador se programa fácilmente con los lenguajes de programación diseñados específicamente para Arduino, y que además son de descarga libre, y fáciles de usar.

Ventajas de las plataformas Arduino

  • Bajo costo: comparadas con otras plataformas microcontroladas, son mucho más económicas
  • Códigos abiertos de Hardware y Software lo que les otorga infinidad de aplicaciones
  • Son multiplataforma, esto le permite interactuar con la mayoría de los sistemas operativos actuales
  • Entorno de programación, intuitivo, claro y simple, por lo que puede ser usado desde principiantes, hasta profesionales

Proyecto de Osciloscopio con Arduino

Ahora que ya sabemos lo que es un osciloscopio y lo que es Arduino, vamos a explicar cómo hacer un osciloscopio con Arduino.

Lo que necesitamos

  • Pantalla grafica LCD a color de 240×320
  • La placa Arduino
  • Una photoresistencia o LRD, que se encargara de convertir la señal analógica en señales gráficas para observar en la pantalla

Lo siguiente que debemos saber, es que no podemos hacer mediciones en rangos superiores a los permitidos por la plataforma Arduino, de lo contraria vamos a romper nuestro proyecto de osciloscopio con Arduino.

  • las entradas analógicas de la placa Arduino, tienen una resolución de 10bits. Lo que arrojara un valor comprendido entre 0 y 1024.
  • Esta placa microcontroladas al igual que todos los microcontroladores, soportan una tensión de alimentación de no más de 5 voltios.
  • Dicho esto está claro que el rango de valores arrojados por nuestro pequeño osciloscopio, será de 0 a 1024, donde 0 equivale a 0 voltios, y 1024 a 5 voltios.

Para medir señales analógicas hacemos uso de la función analogRead. Tomamos el valor medido y lo sometemos a la siguiente fórmula para convertirlo en voltios:

Int val_read = ((analogRead(0)  ̽5)/1024.0)

Esto arrojara como resultado un valor en voltios de entre 0 y 5 voltios, lo que equivale a la tensión sobre la entrada analógica 0. Ya que el Arduino tiene una resolución de 10bits, la resolución mínima será de 5/1024= 0.0048 voltios por paso. Si analogRead nos arroja un valor de 537, lo multiplicamos por 0.0048 y el resultado será 2.75 voltios.

Para poder observar estos datos en la pantalla, realizamos un barrido de izquierda a derecha con un bucle FOR, y luego variar la coordenada ‟Y” en función del resultado de la medición.

Ya que la plataforma Arduino cuenta con 6 entradas analógicas, podemos realizar hasta 6 mediciones al mismo tipo, al mismo tiempo, lo que es igual a un osciloscopio de 5 canales.