基于树莓派Pico和Scoppy实现200kHz示波器
maker:sainisagar7294／译：趣无尽
大家好！你一定知道，示波器是每个电子系学生或业余爱好者的必备品。为了节省成本，我建议使用手机等移动设备作为示波器。
由于不能把信号直接传输到手机上，所以我们使用树莓派 pico 来中转信号。我们使用 usb 接口来传输数据，这样能形成更好的波形。下面请跟着我的步伐一起来完成这个项目吧！
注： 本项目仅用于教育目的，只是一个让你深入了解树莓派 pico 功能的项目，它只能测量较小的信号，因此我并不建议将其用于商业目的。
特性
– 200 khz 带宽
– 双通道支持
– 500ks/s 采样率
– 扫描速率：5 μs ～ 20 s
– 精度：±10％
– 板载 1khz 波
– 低功耗
– usb 接口
组件清单
– 智能手机（作为示波器的屏幕） × 1
– 树莓派 pico × 1
– 1kω、100kω 电阻 × 1
– 面包板、跳线和 usb 数据线 × 1
– pcb 板和焊接设备（可选） × 1
– otg 线 × 1
树莓派 pico 简介
树莓派 pico 采用 rp2040 arm cortex-m0 双核处理器，频率可灵活调整至 133 mhz。它拥有 264 kb 静态随机存取存储器（sram），共提供了 26 个 gpio 引脚，其中 3 个为模拟引脚。
此外，该微控制器还配备有 2 个uart、2 个 spi、2 个 i2c 和 16 个 pwm 通道，并内置时钟和温度传感器。其供电电压范围为 1.8 v ～ 5.5 v。
引脚排列
如图所示
刷写固件
首先，把树莓派 pico 连上电脑，然后按住引导按钮开机。这时资源管理器会出现一个名为“rpi-rp2”的磁盘。你只需在 https://github.com/fhdm-dev/scpdl1/raw/master/a/v15/scoppy-pico-v15.uf2
下载固件（`uf2` 格式），并将其复制到树莓派 pico 的磁盘中。当你看到板载指示灯开始闪烁，就表明完成了。
电路图
如图所示，gpio26 是通道 1，而 gpio27 是通道 2。向任意通道提供 0 ～ +3 v 信号，并将该信号的 gnd 接到树莓派的 gnd 接口上，再通过 usb 接口连接手机即可完成所有连接。
对于高电压，我们可以在通道引脚上添加一个100 kω 电阻。如果需要测量负电压和信号（例如 -3.3 v ～ +3.3 v），你可以使用 1.3 v 电阻在 3.3 v 和地之间组成电阻分压网络，这样就可以完美地完成相关工作了。
示波器屏幕
为了方便使用，我们提供了一个专用的 app 来显示树莓派 pico 收到的波形和信号。我们把它命名为 `scoppy`，每个人都可以免费使用它。通过此 app，你可以访问第一个通道，但第二个通道需要付费才能使用。
这个 app 拥有易于使用的用户界面，我相信这一定能为分析波形带来便利。我们可以调整波在 x-y 方向上的位置，也可以增加或减少每个区域的时间或电压。此 app 可以在安卓手机上运行，最低系统要求为 android 5.0。
其他特性
本 app 提供了一个占空比为 50% 的正弦 50hz 演示信号，用于检查通道或进行校准。
此外，左下角显示信号的实时值，包括电压、频率、时间和占空比。
另外，本 app 还具有信号发生器和逻辑分析仪功能，这些功能为你免费提供。请注意，信号发生器仅支持 1.25mhz 频率范围内的正弦波和方波。
连接手机
由于树莓派 pico 有 micro usb 接口，而手机并没有标准 usb 接口，所以我们需要借助 otg 线来连接树莓派和手机。连上后，选择“usb”作为信号的输入源。
示波器测试
这里我测试一些信号，如图所示，它能显示高达 100mhz 的波形。借助这个 app，我们可以测量高达250khz的信号的频率和占空比。
我们 diy 的示波器虽然无法处理更高频率的信号，但出于成本考虑，我觉得它还是不错的。
若要了解更多细节，请查看本项目的 github 页面：
https://github.com/fhdm-dev/scoppy/
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由于不能把信号直接传输到手机上，所以我们使用树莓派 pico 来中转信号。我们使用 usb 接口来传输数据，这样能形成更好的波形。下面请跟着我的步伐一起来完成这个项目吧！
注： 本项目仅用于教育目的，只是一个让你深入了解树莓派 pico 功能的项目，它只能测量较小的信号，因此我并不建议将其用于商业目的。
特性
– 200 khz 带宽
– 双通道支持
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– 扫描速率：5 μs ～ 20 s
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– 板载 1khz 波
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组件清单
– 智能手机（作为示波器的屏幕） × 1
– 树莓派 pico × 1
– 1kω、100kω 电阻 × 1
– 面包板、跳线和 usb 数据线 × 1
– pcb 板和焊接设备（可选） × 1
– otg 线 × 1
树莓派 pico 简介
树莓派 pico 采用 rp2040 arm cortex-m0 双核处理器，频率可灵活调整至 133 mhz。它拥有 264 kb 静态随机存取存储器（sram），共提供了 26 个 gpio 引脚，其中 3 个为模拟引脚。
此外，该微控制器还配备有 2 个uart、2 个 spi、2 个 i2c 和 16 个 pwm 通道，并内置时钟和温度传感器。其供电电压范围为 1.8 v ～ 5.5 v。
引脚排列
如图所示
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首先，把树莓派 pico 连上电脑，然后按住引导按钮开机。这时资源管理器会出现一个名为“rpi-rp2”的磁盘。你只需在 https://github.com/fhdm-dev/scpdl1/raw/master/a/v15/scoppy-pico-v15.uf2
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电路图
如图所示，gpio26 是通道 1，而 gpio27 是通道 2。向任意通道提供 0 ～ +3 v 信号，并将该信号的 gnd 接到树莓派的 gnd 接口上，再通过 usb 接口连接手机即可完成所有连接。
对于高电压，我们可以在通道引脚上添加一个100 kω 电阻。如果需要测量负电压和信号（例如 -3.3 v ～ +3.3 v），你可以使用 1.3 v 电阻在 3.3 v 和地之间组成电阻分压网络，这样就可以完美地完成相关工作了。
示波器屏幕
为了方便使用，我们提供了一个专用的 app 来显示树莓派 pico 收到的波形和信号。我们把它命名为 `scoppy`，每个人都可以免费使用它。通过此 app，你可以访问第一个通道，但第二个通道需要付费才能使用。
这个 app 拥有易于使用的用户界面，我相信这一定能为分析波形带来便利。我们可以调整波在 x-y 方向上的位置，也可以增加或减少每个区域的时间或电压。此 app 可以在安卓手机上运行，最低系统要求为 android 5.0。
其他特性
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此外，左下角显示信号的实时值，包括电压、频率、时间和占空比。
另外，本 app 还具有信号发生器和逻辑分析仪功能，这些功能为你免费提供。请注意，信号发生器仅支持 1.25mhz 频率范围内的正弦波和方波。
连接手机
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