内容介绍
曾几何时,学生只有在学校的实验室中才能使用那些电子仪器,例如示波器,信号发生器等,这些仪器往往非常昂贵,受学校统一管理,无法满足学生在课外自己DIY电子的需求。受这些需求的推动,各种便携式的电子仪器应运而生。目前市场已经有许多这类仪器,例如ADI公司的ADALM2000,正点原子的DS100手持数字示波器,苏州硬禾信息科技有限公司的便携式多功能口袋仪器的梅林雀Zoolark等,这些仪器无不精致小巧,功能丰富,能够完成示波器,信号发生器,频谱分析等功能,其中以梅林雀为便携之最。这次我们评测的便是梅林雀。
梅林雀是一款集信号发生器与示波器功能于一体的口袋电路调试工具:它集成了1路模拟信号输出通道,2路模拟示波器通道,一路调节占空比PWM信号输出通道以及1 路高精度直流偏置信号输出通道。梅林雀采用了微型的 1.54 寸屏幕用于 节约体积和能耗,该屏幕为 240*240 像素真彩屏幕,可高度还原采集并测量的信号。为了实现真正意义上的便携,梅林雀采用了可充电锂电池供电方案,可供使用者随时随地展开电子实验。官方发布的梅林雀有两个版本,分别为基于STM32G491的梅林雀,基于STM32G072的梅林雀,这两版的外观基本相同,由于其主控芯片的差异,在性能参数略微有所不同。
优点:
- 界面显示清晰,体积小,价格便宜,是市场面上最小的示波器之一;
- 与ADALM2000相比,梅林雀自带一块可充电锂电池;
- 与正点原子的DS100相比,梅林雀有配套的上位机(暂未发布),连接到上位机后可以有更强大的功能,比如其中的信号发生器不止可以输出三种信号,还可以通过上位机自定义波形输出;
- 麻雀虽小五脏俱全,梅林雀可以完成示波器,信号发生器,频谱分析仪,可变直流电源,PWM波产生等功能,功能丰富。
缺点:
- 与正点原子的DS100和ADALM2000相比,采样率过低,最高只有5Msps的采样率,且带宽最高才为1MHz,对于一些中高频的信号无能为力。
1、外观设计
基于STM32G491的梅林雀和基于STM32G072的梅林雀这两版的外观设计基本一致,具体设计如图1所示,具体的外观参数如表1所示:
图1 梅林雀外观设计
表1 外观设计参数
两版外观参数一致,只在端口号颜色有所区别,如图2所示:
图2 基于STM32G491的梅林雀(左) 基于STM32G072的梅林雀(右)
2、功能展示
由于两版梅林雀外观设计基本一致,因此仪器的按键,滚轮以及端口的排布是一致的,如图3所示。
图3 功能区域排布
接下里将对各个功能区域的操作方法以及执行的功能进行说明:
❶ Type-C USB 端口
- 操作方法:连接常规 5V 适配器或者笔记本 USB 端口
- 执行功能:充电; 更新固件 (Sec.4);上位机通信 (Sec.5)
❷ 开关按键
- 操作方法:按下
- 执行功能:轻触开机; 长按并松开后可以关闭设备
❸ 模式切换键
- 操作方法:按下
- 执行功能:可通过该按键在以下功能界面中切换:信号发生器;时域示波器功能;频域示波器功能;直流偏置参考电压;PWM 信号输出
❹ 菜单切换键
- 操作方法:按下
- 执行功能:用于在各模式中切换光标菜单
❺ 多功能 3 向按键
- 操作方法:左拨/右拨/按下
- 执行功能:左拨用于递减或左移;右拨用于递增或右移;按下用于选中或其他功能 (sec4)
❻ 调试端口
- 操作方法:连接杜邦线
- 执行功能:
- +5V, -5V 和 +3.3V:固定直流电压输出
- PWM (输出):可调节占空比范围 5-95%
- WAV (输出):三角波/方波/正弦波
- DC (输出):高精度直流参考电压
- CH1 (IN):示波器通道 1, 输入阻抗 1M
- CH2 (IN):示波器通道 2, 输入阻抗 1M
3、仪器界面展示
通过以上所述,我们可以非常简单地上手梅林雀,梅林雀的主要界面如图4所示:
图4 梅林雀的主要界面
4、技术参数
两个版本的梅林雀的技术参数如表2所示:
表2 梅林雀的技术参数
5、仪器开箱
这次评测开箱我们主要以基于STM32G491的梅林雀版本为例,首先从官网链接购置,开箱如图5所示,除梅林雀仪器本身以外,还有一排杜邦线,一根MicroUSB数据线以及一个装仪器的精美盒子,还有一本说明书(在盒子里)。
图5 基于STM32G491的梅林雀的开箱展示
6、仪器使用
我们按照说明书,给梅林雀供电,开机动画过去后初始界面便是示波器界面,接下来将以示波器的功能来演示仪器的操作。
本次实验我们需要用到梅林雀,一根MicroUSB数据线,4根杜邦线,一台ADALM2000(M2K),其中M2K是用来提供可靠的信号,以方便我们判断梅林雀的示波器功能是否完好,当然,大家也可以使用其他能够提供信号的仪器,作用是一样的。
首先我们将通过仪器上方的按键与滚轮设置,按照自己的需求设置示波器的界面参数,如图6所示:
图6 示波器界面设置
其次将M2K与电脑连接,通过M2K的配套软件Scopy对M2K的信号发生器的两个通道进行设置,如图7,8所示,使其W1产生幅值为5,频率为10KHz的正弦信号,W2产生幅值为5,频率为2KHz的正弦信号。
图7 M2K的信号发生器W1设置
图8 M2K的信号发生器W2设置
然后将M2K与梅林雀通过杜邦线相连接,连接如图9所示:
图9 M2K与梅林雀连接图
最后观察到梅林雀的示波器显示界面如图10所示,由图可知,梅林雀能正确测量信号。
图10 梅林雀的示波器显示界面
以上是梅林雀的示波器功能的单独测试,接下来我们直接使用梅林雀去测试分析梅林雀自己产生的信号。
计划梅林雀使用信号发生器的功能产生一个信号,然后使用梅林雀使用示波器的功能去检测分析,再使用频谱仪进行频谱分析。
首先,将梅林雀切换到信号发生器界面,随意设置一组参数如图11所示:
图11 信号发生器设置
其次使用一根杜邦线将梅林雀的WAN端口与CH1端口连接,如图12所示:
图12 杜邦线连接
然后将梅林雀切换到示波器界面,如图13所示,从界面下方参数可知,梅林雀的信号发生器功能正确实现,也进一步验证了示波器功能。
图13 示波器显示界面
最后将梅林雀切换到频谱分析界面,如图14所示:
图14 频谱分析界面
7、使用总结:
上面我们测试了梅林雀的示波器功能与信号发生器功能以及频谱仪功能,如果大家对梅林雀感兴趣的话,可以按照以上的步骤依次测试梅林雀的其他功能,这里我们将不再过多阐述。
技术下载手册链接:https://www.eetree.cn/wiki/_media/zoolark_tg491_datasheet.pdf