Цифровой осциллограф для начинающих. Ч1
Что такое осциллограф и для каких целей он нужен, ты можешь узнать из предудщих статей: Как пользоваться осциллографом и для чего он вообще нужен. Часть I и Как пользоваться осциллографом и для чего он вообще нужен. Часть II
Если же тебе их читать лень, то скажу, что главная задача этого прибора в том, чтобы отобразить на экране изменение электрического сигнала с течением времени. Для этого на экране осциллографа размечена координатная система. Обычная декартова система, на которой имеются ось X и ось Y. По оси X отмечается время, а по оси Y — напряжение.
Всякие управляющие ручки и кнопочки, которые расположены вокруг экрана прибора предназначены для того, чтобы можно было настраивать отображение сигнала: масштаб по Х, масштаб по Y, триггеры и курсоры. Таким образом можно как бы отдалить или приблизить сигнал, чтобы рассмотреть его по лучше.
Хочу также заметить, что современный осциллограф отличается от своих предшественников тем, что представляет собой компьютер, который собирает, преобразует, анализирует и манипулирует измеренными значениями сигнала, поданного на вход. Это современный вычислительный комплекс.
Осциллограф очень полезен при:
- Измерении частоты и амплитуды сигнала, что может сильно помочь при отладке создаваемой тобой схемы.
- Определении уровня шума в цепи
- Визуальном контроле формы сигнала
- Определение сдвига фаз между двумя сигналами
- …и другие способы применения. Например, анализ работы датчиков автомобиля.
Осциллографы применяются при создании, наладке, ремонте различных электронных приборов:от сотовых телефонов, до эл. цепей автомобильных двигателей. От гражданских до военных. Они нужны везде.
В дополнение к описанным выше возможностям, многие современные приборы имеют дополнительные функции, с помощью которых можно быстро узнать частоту сигнала, его амплитуду и многие другие характеристики. Некоторые приборы уже предоставляют возможность провести с сигналами в реальном времени различные математические преобразования или, например, быстрое преобразование фурье.
На мой взгляд, это очень удобно и полезно. Поэтому следует все таки обращать свое внимание на современный инструментарий. Благодаря хорошим измерительным приборам можно сильно сократить время поиска неисправности. Особенно это касается осциллографа, который является единственными «глазами», которые позволяют заглянуть внутрь происходящего в электронной цепи и оценить временные и физические характеристики сигналов в этой цепи.
→ Временные характеристики:
Частота и период, скважность и коэфф. заполнения (Duty cycle), время спада и нарастания сигнала.
→ Физические характеристики:
Амплитуда, максимум и минимум сигнала, средне квадратичное, среднее значение напряжения и т.д.
Принцип работы цифрового осциллографа
Цифровые осциллографы, в отличие от аналоговых, не повторяют получаемый сигнал сразу на экран, а предварительно его преобразовывают в «цифровую» форму. Для этого входной сигнал замеряется определённое число раз в секунду, затем прибор после некоторых преобразований этих данных реконструирует сигнал и отображает его на экране. Оцифровка выполняется помощью блока аналогово-цифрового преобразования.
Ключевые характеристики цифрового осциллографа
Еще 5-6 лет назад большинство радиолюбителей (а некоторые и по сей день) пользовались приборами, которые остались ещё от СССР. В свое время это были замечательные приборы со своими плюсами и минусами. Но СССР уже нет более четверти века, а технологии продолжали развиваться, совершенствоваться и дешеветь. Теперь у нас есть возможность пользоваться современными цифровыми приборами с превосходными характеристиками.
Для того, чтобы научиться пользоваться современным цифровым осциллографом требуется освоить небольшой, но специфичный набор понятий и принципов, на основе которых строится его работа. Это по силам каждому. Приступим.
→ Полоса пропускания
Осциллографы (Oscilloscope, O-Scope) не могут измерять абсолютно любые сигналы. Все приборы имеют ограничения, которые определяют сигналы какой минимальной и максимальной частоты или амплитуды с помощью этого прибора могут быть измерены. А полоса пропускания — это как раз та характеристика прибора, которая говорит тебе какой диапазон частот может быть измерен этим прибором. Говоря про полосу пропускания осциллографов обычно имеют ввиду верхнюю границу, так как нижняя граница — это сигнал постоянного тока и его умеют рисовать абсолютно все приборы.
К слову, на самом деле при реальных измерениях диапазон ещё уже, чем заявляет полоса пропускания. В современных цифровых приборах сигнал проходит оцифровку и обработку, прежде чем попадёт на экран прибора. Существует определенная теоретическая база из-за которой производители советуют выбирать прибор таким образом, чтобы его полоса пропускания была в 3 раза больше, чем измеряемый синусоидальный сигнал в 4 или в 5 раз больше, если сигнал цифровой (т.е. всякие разные формы и виды прямоугольных сигналов).
Нижняя и верхняя границы полосы пропускания — это частоты среза сигнала. Сигнал начиная с частоты среза начинает ослабляеться в два (или на 3Дб = log102) и больше раз с ростом частоты.
→ Количество каналов
Многие современные осциллографы могут анализировать сразу несколько сигналов, отображая их на экране одновременно. Обычно прибор содержит от двух до четырех каналов. Тут важно знать как устроен конкретный осциллограф. Дело в том, что часто каналы разделяют между собой какие-нибудь общие ресурсы, что в итоге сказывается на общей производительности прибора при использовании сразу нескольких каналов.
→ Частота дискретизации (Sampling rate)
Эта характеристика касается только цифровых осциллографов. Она определяет сколько раз в ед. времени осциллограф считывает измеряемый сигнал. Для приборов, имеющих более одного канала, частота дискретизации может уменьшиться, если одновременно используется несколько каналов. Это зависит от конструкции конкретного прибора, но в большинстве случаев это работает так. В цифровых осциллографах частота дискретизации неразрывно связана с полосой пропускания.
Например, у моего Siglent SDS 1202X-E этот параметр равен 1х109. Чем выше этот параметр, тем лучше, так как осциллограф получает больше информации о сигнале.Вообще, этот пункт довольно важен. Для того, чтобы понять почему это так следует хотя бы слегка разобраться в процессе аналогово-цифрового преобразования. А значит пришло время достать из пыльного угла теории теорему Котельникова (теорема отсчетов), которую, на мой взгляд, довольно несправедливо иногда называют теоремой Шенона-Котельникова. Котельников доказал её в 1933г, когда Шенону было всего 17, а Найквист так и не доказал этой теоремы. Ладно, сосредоточимся на главном.
Важное значение этой теоремы заключается в том, что если проводить замеры сигнала (например, синусоиды) с частотой хотя бы 2 раза выше частоты этой синусоиды, тогда по этим измерениям можно будет восстановить исходный сигнал с минимальной потерей информации. Т.е. если замерять сигнал через интервал Δt, то мы сможем его гарантированно восстановить.
Таким образом частота дискретизации цифрового осциллографа является одним из факторов, определяющих максимальную частоту сигналов, которые мы сможем без потерь увидеть на экране.
А что если интервал больше необходимого? Тогда получится что-то подобное:
Т.е. после восстановления окажется, что восстановлденный сигнал меньшую частоту, чем измеряемый сигнал. Мы также можем потерять некоторые детали сигнала. Например, краткие всплески. Таким образом получается, что для измерения сигнала 100Мгц требуется прибор с частотой дискретизации хотя бы 200Мгц. Но хватит ли такой частоты выборки на самом деле?
Пока что я рассматривал ситуацию идеального сигнала, который не содержит в себе частотных компонент, превышающих по частоте основную. частоту сигнала. Как например какой-нибудь прямоугольный сигнал, который содержит всебе множество компонент (гармоник) с частотами значительно выше основной частоты сигнала (но меньшей амплитуды). В таком случае т. Котельникова говорит нам, что на практике частота дискретизации должна быть в 4-5 раз выше, чем верхняя граница полосы пропускания осциллографа. А значит для прибора с полосой до 200 Мгц частота дискретизации должна быть больше 800Мгц.
У меня Siglent SDS1202X-E с полосой пропускания 200Мгц и частотой выборки 1000Мгц (1Ггц или 1GSa/s) в режиме 1го канала. Так что, если надо посмотреть сигнал близкий к 200Мгц, то прибор в принципе справится. При условии, что будет использован только один канал. Если же задействовать для измерений сразу два канала, тогда полоса пропускания «сократится» до 100Мгц. Т.е. примерно до этой частоты сохранится соотношение между частотой выборки и частотой сигнала, которое позволит достаточно точно воспроизвести оцифрованный сигнал.
→ Эквивалентная частота дискретизации
Иногда не хватает реальной частоты дискретизации. Например, когда измеряется сигнал с частотой близкой к пределу полосы пропускания, а реальная частота дискретизации уже не соответствует условиям т. Котельникова. Тогда вступает в бой эквивалентная дискретизация. По факту, это чисто технический трюк, когда итоговая картинка конструируется на основе нескольких последовательных измерений. Но при этом каждое последующее измерение сигнала слегка смещено от предыдущего, чтобы получить больше точек для восстановления исходного сигнала.
Таким образом, если ты измеряешь сигнал 200МГц на осциллографе с полосой до 200МГц и частотой дискретизации 1 миллиард выборок в сек (1GSa/s), то тогда на один период сигнала ты получишь всего 5 измерений. В принципе, из т. Котельникова следует, что этого должно хватить, но для лучшей детализации лучше включить эквивалентную дискретизацию и тогда ты получишь вместо 1GSa/s уже 2 GSa/s (хоть и чисто алгоритмическим путем)
Более подробно о эквивалетной дискретизации и джиттере синхронизации вот в этой неплохой статье
→ Глубина памяти
Цифровые осциллограф по праву называются запоминающими (DSO = Digital Storage Oscilloscope), так как запоминают измеренный сигнал. Точнее они сохраняют во временной памяти измеренные значения сигнала в отдельные моменты времени. На что влияет данный параметр? Чем больше глубина памяти, тем выше частота дискретизации по мере снижения скорости развертки – время/дел. Дело в том, что ниже скорость развертки, тем больше измеренных значений осциллографу приходится сохранять у себя в памяти для последующей обработки и отображении на экране. Так что в целом, чем больше глубина памяти, тем лучше.
Однако, и здесь есть особый случай. При измерении на медленных значениях развертки может страдать скорость обновления осциллограм на экране, а также прибор может «подтормаживать», медленно реагируя на управление. Поэтому следует внимательно смотреть руководства и отзывы на желаемую модель прибора перед тем, как его купить.
Довольна подробная статья по этой теме от Agilent Technologies
→ C
корость обновления сигналов на экранеЧем выше у прибора скорость обновления сигналов на экране, тем меньше у него величина мертвого времени, т. е. времени, которое требуется на обработку захваченных данных перед тем, как они будут выведены на экран. Понятно, что чем оно меньше, тем быстрее будут обновляться осциллограммы на экране цифрового осциллографа. Тем выше вероятность, что осциллограф захватит и вовремя покажет на экране какую-нибудь аномалию в сигнале. Конечно, в нашей радиолюбительской жизни это может и не играет особой роли, но тем не менее параметр довольно важный.
→ Максимальное входное напряжение
Любая деталь или цепь имеет предельно-допустимое напряжение. Осциллограф не исключение. Если подать на его вход (не приняв доп. мер) напряжение, которое превышает максимально допустимое, то есть высокий шанс того, что прибор юудет поврежден.
Для моего прибора максимальное напряжение в режиме щупа 1:1 равняется 40 вольт, а в режиме 1:10 около 400. Но, я бы не стал лезть щупом в цепь с напряженим 400В без доп. защиты и себя и прибора. Электричество шуток не любит и премию Дарвина может выписать в милисекунду =)
В этой вводной статье я хотел показать, что ничего страшного в цифровых осциллографах нет, но для того чтобы эффективно их использовать в своей домашней лаборатории следует понимать как они устроены, идеи, на основе которых они созданы, а также понимать какие характеристики прибора являются существенными. На что следует смотреть при покупке осциллографа. В следующей части я продолжу рассказ о цифровых осциллографах.
/blog/tsifrovoj-ostsillograf-dlya-nachinayuschih/ Еще 5-6 лет назад большинство радиолюбителей (а некоторые и по сей день) пользовались приборами, которые остались ещё от СССР. В свое время это были замечательные приборы со своими плюсами и минусами. Но СССР уже нет более четверти века, а технологии продолжали развиваться, совершенствоваться и дешеветь. Теперь у нас есть возможность пользоваться современными цифровыми приборами с превосходными характеристиками. 2017-10-13 2017-11-23 цифровой осциллограф, частота дискретизации
Осциллограф. Часть 1. Основы работы
Осциллограф — 1. Применение на практике.
Если вы в своей практике используете мультиметр, то какое-то время тратили на изучение его возможностей. Потратьте немного времени и на осциллограф. Органов управления немногим больше. Главное понять, «что к чему». Кое-что попробую показать, остальное поймете самостоятельно. Также попробую объяснить понятия «основные режимы, характеристики и используемые термины» и как это выглядит на осциллограммах.
Развертка.
В большинстве осциллографов развертка изображения на экране происходит слева — направо по ширине экрана. Измеряется в единицах времени (сек). Иными словами, это «время, когда экран полностью заполнен сигналом». Дальше происходит смена картинки.
Классический пример развертки (справа). Импульсы «лежащие на боку» — есть не что иное, как пилообразные импульсы напряжения генератора развертки (именуемые в народе «пила»).
Но есть «но». Представьте «кашу», это когда на вход осциллографа подан сигнал, быстро меняющийся во времени, и есть генератор развертки, который работает сам по себе. И осциллограф начинает отображать сигнал с разных точек. Изображение будет, только понять что это — не получится.
Триггер.
Управляет генератором развертки и запускает его с одной и той же точки. Поэтому мы имеем устойчивое изображение. При этом может выполняться одно из условий:
— запуск генератора развертки по уровню сигнала. При достижении сигнала на входе определенного уровня происходит запуск развертки;
— запуск по времени нарастания амплитуды в переднем фронте импульса, или по времени изменения амплитуды заднего фронта;
— запуск «на сбой» в импульсной последовательности. Когда устанавливается длительность импульса (нормального). Развертка в этом случае всегда будет запускаться с того места, где длительность импульса будет меньше или больше установленной; на экране вы будете видеть именно этот временной отрезок, где происходит сбой.
— Захват импульса при уменьшении амплитуды (и т.д.)
Это не все возможные варианты режимов работы триггера, некоторые модели осциллографов имеют их больше – все зависит от предназначения осциллографа и решаемых задач.
Осциллограф имеет органы управления, позволяющие не только посмотреть, но и рассмотреть сигнал. Об этом ниже.
К одному из таких органов управления относится и «Усиление» сигнала (пороговое значение входного сигнала). Это может быть и «крутилка» или кнопка — кто что имеет. Но есть обязательно. И совместно с органами управления развертки, это мощный инструмент.
Практическое применение
Применять будем осциллограф на фото справа. Фото №1 На фото прибор, его экран. Подключен ёмкостной датчик. Автомобиль «Subaru Forester». Рассматриваем систему зажигания. |
|
Фото №2
Прибор включен. Меню прибора, выбираю первый пункт. Следующие пункты позволяют выбрать количество каналов, а также при их выборе идет переход в следующее меню, где перечислены основные типы датчиков и исполнительные устройства автомобильных систем, которые можно выбрать на любой канал. |
Фото №3
Питание включено, датчик подключен, мотор работает. Сигнала нет. В чем причина?
Фото №4
Нет, сигнал есть. Смотрите, чем отличается фото № 3 от № 4. Вверху смотрите, пункт выделен, а внизу его значение. Время развертки 10ms осталось неизменным. Что изменилось?
На первом фото видно, к какой катушке совершено подключение. А давайте представим, что знаний «что такое триггер» — нет. Можно ли зафиксировать изображение так же, как на фото? Если этого не сделать, оно будет постоянно «бежать».
Фото№5
А здесь развёртка изменена: было 10 — стало 1ms. А экран вроде бы маленький.
Фото №6
* здесь не только развертку изменил, а и увеличил (фото 2-пункт 3). И уже есть возможность посмотреть участок, где ключ сработал и чуть дальше. В принципе, можно «прокрутить» сигнал до его окончания.
Фото №7
Вот так. Начало на фото №6, а конец вот:
Фото 8
Можно еще вывести курсоры (если надо посмотреть длительность горения искры или время насыщения).
Фото №9
Примерно так. Курсор А сплошной, курсор В – прерывистый. Длительность на экране — 4,60ms/
Фото №10
* курсоры стоят от момента включения ключа, до момента возникновения искры.
Фото №11
* длительность горения искры.
Показано всего процентов 20 от возможностей прибора, только на одной опции и в одном пункте меню (осциллоскоп)
ИМХО:
Не считаю, что работаю плохим прибором и считаю, что плохими приборами работать недопустимо. Данный прибор использую постоянно при входной диагностике. Он позволяет наблюдать и проводить измерения с достаточной степенью достоверности всех сигналов системы управления автомобиля.
Когда необходимо проводить анализ, когда машина «зависает», осциллоскоп и мотор- тестер данного прибора мною не используется. Хотя такая возможность в прибор заложена. Неудобно «прокручивать» сигнал, просматривая детали, растянув его разверткой и усилив, не видя полной фазы или цикла. Тем более, когда используется не один канал. Слишком много манипуляций, при выполнении переходов, что отвлекает от рассмотрения сигнала. Но это все, что я могу сказать о недостатках. Утверждение же о маленьких экранах и пр. считаю необоснованным и ведущим в заблуждение.
Но всегда использую просмотр графического изображения, выделенных пунктов из текущих параметров. Это тогда, когда прибор вкл. в режиме сканера и подключен к диагностическому разъему. Не всегда можно сравнить нужные параметры, они могут оказаться на разных «страничках». Надо «листать», или выделив нужные, перейти в режим просмотра только этих параметров, а в голове держать цифры. А если просто: выделил до 4-х датчиков (параметров), нажал кнопочку и пошло графическое изображение. Развертка очень медленная, рукой можно быстрее нарисовать, а рядом с каждой осциллограммой цифровые значения. Такие же, как в «дате». И все в одном месте — осциллограмму смотришь и цифровые значения видишь.
Продолжение следует
МАРКИН Александр Васильевич
г. Белгород
Таврово мкр 2, пер. Парковый 29Б (4722) 300-709
© 1999 – 2010 Легион-Автодата
Как пользоваться осциллографом, руководство для начинающих
Вы разочарованы сложностью осциллографа? Вам трудно понять основы и использовать этот удивительный тестовый инструмент?
Мы создали ресурсы на этой странице для вас.
Узнайте, как пользоваться осциллографом, из нашей серии руководств и курсов для начинающих.
Хотите научиться пользоваться осциллографом (или любой новой технологией)? Вам понадобятся три вещи:
Качественный образовательный контент
Обучение из лучших доступных источников может иметь огромное значение для того, насколько быстро и насколько хорошо вы сможете освоить то, что хотите изучить. Отличные образовательные источники не только научат вас хорошо и быстро; они также порадуют вас.
Будьте активными учениками
Обучение технологиям — это практическое обучение.
Единственный способ по-настоящему научиться чему-то новому — провести собственные простые эксперименты.
Каждый эксперимент — это возможность изучить новый навык, способность, инструмент или функцию.
Работа над реалистичными проектами
Приобретя несколько новых навыков, как вы можете закрепить свои знания, чтобы создать полностью работающую машину, такую как робот или инкубатор для растений? Работа над проектом — это ваша возможность объединить все, чему вы научились, в одно задание.
Зачем учиться пользоваться осциллографом?
Осциллограф — это удивительный инструмент, который поможет вам глубже понять электронику и принципы работы устройств. Возможность увидеть зарядку конденсатора или изменение рабочего цикла ШИМ-сигнала может стать мощным инструментом в вашем обучении. Помимо обучения, осциллограф является очень полезным инструментом, когда вы работаете над проверкой, обслуживанием и устранением неполадок электронных устройств.
Это дополнение к мультиметру дает вам возможность буквально исследовать цепь и увидеть, как она работает (или не работает). Со временем, когда вы станете более опытным в его использовании, осциллограф позволит вам точно знать, что происходит в цепи, а не только гадать.
Осциллографы невероятны: они могут захватывать, отображать и анализировать входной электрический сигнал. Может автоматически выполнять все виды измерений:
- Период сигнала
- Ширина периода сигнала
- Максимальное и минимальное напряжение
- Частота
- Время нарастания
- Рабочий цикл
- Декодирование сообщений, таких как RS232 и I2C.
Начало работы с осциллографом
Эти учебные пособия идеально подходят для производителей среднего уровня, которые готовы выйти за рамки своего мультиметра.
Если вы последние несколько лет работаете с электроникой, используете мультиметр как основной, а может быть, и единственный измерительный прибор, и чувствуете готовность копнуть глубже и со временем понять, что происходит в вашей схеме, то вам понадобится осциллограф, и вы находитесь в правильном месте.
Эти учебные пособия также идеально подходят для людей, которые хотят понять, что такое осциллограф и как он работает, прежде чем покупать его. Осциллографы дорогие, и имеет смысл хорошо понять, что они делают и как, прежде чем выбрать и купить свой первый осциллограф.
И, наконец, я разработал эти руководства для людей, у которых уже есть осциллограф, но они не знают, как им пользоваться. Возможно, вы получили подержанный прицел или нашли дешевый подержанный на eBay, и это было слишком выгодно, чтобы отказаться от него. В любом случае, возможно, вам никогда не приходилось его использовать, потому что он казался слишком сложным.
Готовы начать обучение? Наслаждаться!
Что такое осциллограф?
Питер Далмарис
Осциллограф — это измерительный прибор, отображающий кривую напряжения по мере его изменения во времени.
После мультиметра это, вероятно, инструмент, который приобретает большинство людей, работающих с электронными схемами, в одной из его различных форм.
В этой вводной статье я объясню, что такое осциллографы, для чего мы их используем и какие бывают виды осциллографов.
Подробнее
Технические характеристики осциллографа
Peter Dalmaris
Технические характеристики осциллографа могут легко занять несколько страниц в виде таблицы.
Подобно тому, как вы ищете новую машину или новый компьютер, вы должны сосредоточиться в первую очередь на том, что важно, потому что детали имеют гораздо меньшее значение.
Ваша цель — найти осциллограф, соответствующий вашему бюджету и позволяющий измерять то, что вы хотите измерить.
Читать дальше
Основные функции
Peter Dalmaris
На самом деле осциллограф делает только одну вещь: он регистрирует реальный сигнал от тестовой схемы и отображает его на экране.
Основываясь на информации, которую осциллограф фиксирует о сигнале, современные цифровые осциллографы выполняют еще две важные функции: измерение различных параметров сигнала и декодирование сообщений.
Подробнее
Основные элементы управления
Peter Dalmaris
В этом руководстве вы узнаете об основных элементах управления, которые есть на любом осциллографе. Я также покажу вам несколько примеров того, как эти элементы управления работают на моем осциллографе. Не беспокойтесь слишком о том, какая ручка и кнопка что делает, но обратите внимание на то, что они делают. Специфика «как» различается между осциллографами разных производителей, но «что» они не различают.
Подробнее
Пробники
Питер Далмарис
В этой статье вы узнаете о пробнике, устройстве, которое позволяет подключать схему к осциллографу для проведения измерений.
Мы рассмотрим доступные типы датчиков, их наиболее важные характеристики и способы их использования. Зонды — отдельная большая тема. В этой лекции я расскажу только об основных и наиболее важных понятиях.
Подробнее
Осциллограммы
Peter Dalmaris
В этой статье вы узнаете о некоторых осциллограммах, которые вы обычно видите с помощью осциллографа.
Осциллографы могут отображать бесконечное количество сигналов.
Все, что вам нужно сделать, это подать на него какой-то сигнал напряжения, который меняется со временем, и он отобразит его на экране.
Подробнее
Меры предосторожности
Peter Dalmaris
В этой статье вы узнаете о нескольких простых способах защитить свой дорогой инструмент от повреждений.
Читать дальше
Другие статьи об осциллографах
Вот некоторые из наших самых популярных статей, не перечисленных в группах выше, которые относятся к осциллографам:
Осциллограф, супер-инструмент электроники.Подробнее
Декодирование UART RS232 с Rigol и Loto Inst. осциллографы, сравнение.Подробнее
Ваш первый мультиметр — простое руководство по покупке.Подробнее
Полный ресурс по осциллографам из Википедии.Подробнее
Практическое руководство по использованию осциллографа от компании Predictable designs.Подробнее
Как пользоваться осциллографом от Университета Нового Южного Уэльса.Подробнее
Обратите внимание на наш комплексный учебный курс по осциллографам Тысячи студентов уже прошли этот видеокурс, чтобы научиться пользоваться осциллографом.
Видео по запросу
С нашими видеокурсами это похоже на наставника, который шаг за шагом показывает вам, как создавать схемы и писать программы.
Помощь здесь
Если вам нужна помощь, вы можете использовать наш инструмент сообщества, чтобы задать свои вопросы, доступный на каждой лекции.
Сохраняй спокойствие и учись
Учитесь в спокойной обстановке без отвлекающих факторов. Никакой рекламы, никаких видео с кошками и собаками, которые отвлекают внимание. Только учится.
Осциллографы для занятых ЛюдиС помощью этого курса вы научитесь пользоваться осциллографом и поднимете свое понимание электроники на новый уровень.
Узнать больше об этом курсе
Давайте сделаем что-нибудь вместе
Привет, я Питер.
Я онлайн-преподаватель и Maker, автор Maker Education Revolution, KiCad Like a Pro и основатель Tech Explorations.
Я создаю весь контент для сайта Tech Explorations.
Почему? Потому что, как я уже говорил, я педагог и Создатель, и у меня есть Миссия.
Моя миссия — помогать людям изучать электронику, программирование, проектирование печатных плат и многое другое. Самое главное, я хочу помочь как можно большему количеству людей насладиться приключениями в области технологического образования.
После 15 лет работы преподавателем в университете я снова решил стать изготовителем. Как и большинству из нас, в детстве мне было любопытно, и я узнавал, как устроены вещи, экспериментируя с ними (обычно это означало, что я разбирал их на части и надеялся не раскрутить ни одного винта, когда собирал вещи обратно).
Повзрослев, я стал инженером только для того, чтобы отказаться от своего детского любопытства во имя карьеры.
Я снова стал ребенком, как только получил свой первый Arduino. С ним я начал создавать вещи, возиться с компонентами, тестировать идеи. Несмотря на то, что я был «профессиональным педагогом», только сейчас я понял, насколько ошибочными были мои последние 15 лет образования. Я был частично ответственен за уничтожение творческих способностей тысяч студентов, точно так же, как мой был уничтожен во имя того, чтобы быть «настоящим взрослым».
Моя работа в Tech Explorations — учиться и создавать. Я узнаю то, что мне интересно, и создаю образовательный контент. Это содержание является записью моего обучения.
Я создаю этот контент не для обучения «студентов». Я создаю его, чтобы помочь учащимся узнать то, что они хотят узнать.
В конце концов, все мы учимся и учимся друг у друга.
Я искренне надеюсь, что контент, который я создаю в Tech Explorations, вдохновит как можно больше людей разжечь свое детское любопытство, учиться и создавать удивительные вещи.
Социальное обучение
Интернет произвел революцию в издательском деле и обучении. Это самое большое хранилище знаний, которое когда-либо существовало, и оно становится экспоненциально больше. Для всего, что вы хотите узнать, есть большая вероятность, что кто-то написал сообщение в блоге или создал видео об этом.
Отлично! Ну, не совсем так. Несмотря на то, что существует много отличного контента, большая часть того, что доступно в Интернете, не имеет качества и, что наиболее важно, не имеет человеческого отношения.
Лучшее обучение — это общение. Когда вы общаетесь с другими людьми, которые были там, где вы сейчас находитесь, вы учитесь быстрее и лучше. Вам есть с кем отступить, когда вам понадобится помощь, или обсудить идею, когда вы застряли.
В Tech Explorations мы поддерживаем наших студентов с помощью наших инструментов сообщества, потому что мы знаем, что это лучший способ учиться и преподавать.
Помощь — это часть обучения
Изучение новых навыков и технологий — это путешествие на неизведанную территорию. Гораздо лучше, если у вас есть карта, а еще лучше, если вы можете обратиться за помощью по радио.
В Tech Explorations мы вложили большие средства в средства коммуникации, чтобы ни один студент не остался без внимания. У нас есть три уровня поддержки: форумы сообщества для обсуждения каждого курса, инструмент вопросов и ответов на уровне лекций и служба поддержки.
Наш контент постоянно обновляется и контролируется нашей командой, поэтому мы можем быстро отвечать на вопросы учащихся. Скорость важна, потому что препятствия в обучении могут иметь разрушительные последствия в нашем учебном процессе, поэтому мы делаем все возможное, чтобы помочь нашим ученикам преодолеть их.
Сохраняйте спокойствие и продолжайте учиться
Мир и Интернет очень шумные места. Многие «бесплатные» ресурсы для заработка больше похожи на шумные базары под открытым небом, с надоедливыми отвлекающими факторами, которые направлены на то, чтобы помешать вам делать то, что вы хотите (узнать что-то новое), чтобы вы могли нажать на следующее видео (часто о коте). делает забавный трюк).
Одна лишь потеря концентрации приводит к потере многих сотен часов продуктивности обучения на одного учащегося в год.
Сможете ли вы научиться программировать Arduino в фуд-корте торгового центра? В некотором смысле, это то, что многие из нас делают.
В Tech Exploration мы создали спокойную обстановку, подходящую для иммерсивного обучения. Сконцентрируйтесь, выключите мобильный телефон, включите видеолекцию и продолжайте эксперимент.
Вот и все. Ничто другое не должно конкурировать за ваше внимание.
Путь вперед
На этой странице мы предоставили вам множество бесплатных и качественных учебных материалов, возможностей для практических экспериментов и даже более крупных проектов, которые вы можете использовать для закрепления своего обучения. Все это в спокойной, дружественной к учащимся обстановке.
Мне часто задают вопрос: «Что мне делать дальше?»
Люди, которые только что освоили новый навык, например, как заставить мигать светодиод или крутить мотор, часто перегружены. Они только что поняли что-то новое, но им трудно понять, что будет дальше.
Совершенно понятно, я сам там был. На самом деле, я чувствую себя так каждый раз, когда узнаю что-то новое, изолированное от его возможностей.
Подумайте об этом: вы только что научились крутить мотор. Как из этого можно построить робота? Как происходит процесс перехода от одного работающего компонента к системе, объединяющей множество компонентов, в работающий гаджет?
Лучший ответ, который я могу дать на этот вопрос, состоит в том, что этот простой процесс плюс много настойчивости (она нужна вам, когда вы решите заняться чем-то важным):
- Вам нужен проект, который вас увлекает. Этот проект дает вам цель и даже путь (хотя путь не ясен в начале). Подумайте о том, о чем проект, и особенно о том, что он должен делать. Это («что он должен делать») и определяет цель вашего проекта. Вам понадобится это для шага 5 этого процесса.
- Вам необходимо проанализировать свой проект и разбить его на составляющие. Робот состоит из двигателей, контроллеров двигателей и микроконтроллеров, датчиков, программного обеспечения и рамы, которая скрепляет все вместе. Выясните, каковы основные компоненты вашего проекта.
- Основываясь на вашем анализе, определите свой уровень знаний относительно компонентов проекта . Вы можете хорошо разбираться в двигателях, но не иметь сенсора.
- Спланируйте процесс создания прототипа. Эта часть процесса имеет решающее значение, потому что вам нужно принять несколько решений, которые включают аппаратное обеспечение, программное обеспечение и сборку гаджета, а также обучение, которое вы должны пройти, чтобы сделать это возможным. Вам не нужно знать все, прежде чем начать, но вам нужно выбрать место для начала. Например, если вам нужно построить колесного робота, вы можете начать с узла колеса и двигателя, чтобы ваш робот мог двигаться, а датчики оставить на потом. Почему? Потому что теперь ты знаешь, как пользоваться моторами. Вы можете научиться использовать датчики позже. Как и многое другое в жизни, начало — это половина всего, что вы делаете. Первая итерация даст вам импульс и уверенность, необходимые для второй, третьей и вплоть до последней итерации.
- Повторяйте, пока проект не будет завершен. Вам поможет итеративный процесс прототипирования. Каждая итерация решает проблемы и создает новые. Новые проблемы обычно требуют, чтобы вы узнали что-то новое. Продолжайте, изучите его и вернитесь, чтобы продолжить текущую итерацию. Проект завершен, когда вы достигли цели, поставленной на шаге 1. Но вот в чем загвоздка: в прототипировании, как и в жизни, все подвижно. Ваша первоначальная цель была основана на ранних предположениях о том, чего вы хотите достичь, до того, как вы действительно проделали какую-либо работу для достижения этой цели. В процессе работы над своей целью цель меняется! Помните об этом и знайте, что это нормально. Наслаждайтесь процессом и достижением результата.
Это процесс, которому я следую в своих проектах, включая мои книги и мои курсы. Со временем вы научитесь лучше выбирать проекты и особенно анализировать их, чтобы то, что вы в конечном итоге создаете, было очень близко к вашей первоначальной цели.
Единственный способ улучшить свои навыки управления проектами и создания гаджетов — это делать это.
И мы здесь, чтобы помочь вам 🙂
Присоединяйтесь к инсайдерам Tech Explorations
Хотите убедиться, что вы получите уведомление, когда я опубликую мою следующую статью или видео? Затем зарегистрируйтесь ниже, чтобы присоединиться к моему списку инсайдеров Tech Explorations.
Вы будете получать уведомления по электронной почте всякий раз, когда я публикую новый контент, а также вы получите доступ к инсайдерским обновлениям, которые не публикуются на сайте!
Мы никогда не спамим, и вы можете отказаться от подписки в любое время.
Отправляя эту форму, вы соглашаетесь получать образовательные и рекламные объявления от Tech Explorations. Ваши личные данные не будут переданы никому за пределами Tech Explorations, и вы можете отказаться от подписки в любое время.
Edit ESP32 для новых и промежуточных производителейTech Explorations
Подходящие курсы, книги и сообщество для серьезных создателей программируемой электроники и Интернета вещей.
Arduino + моторы + датчики + ввод-вывод
Arduino Car Projects идеально подходит для новых производителей Arduino и выпускников программы «Пошаговое начало работы с Arduino».
Используйте Arduino Uno и программы для управления автомобилем, оснащенным двигателями и датчиками. Используйте джойстик, инфракрасный контроллер и смартфон для управления автомобилем Arduino.
Проект Arduino IoT Environment Monitor
Этот курс заменяет исходный проект Arduino Environment Monitor, который я опубликовал еще в 2014 году. С тех пор многое изменилось, особенно в сфере Интернета вещей и распространения мобильных устройств. и беспроводные технологии.
Итак, я решил, что пришло время переделать этот проект IoT.
Наши последние сообщения в блогеВокруг искусственного интеллекта много ажиотажа, но больше всего говорят о чате ChatGPT от OpenAI. Что
Читать далее
Sunfounder поделились со мной своим новым (кхм…) любимым проектом: Pidog. Pidog — обучающая роботизированная собака, в настоящее время находится в экспериментальной стадии и находится под номером
. Читать далее
Я рад объявить о нашем последнем курсе: Arduino IoT Environment Project. Некоторый контекст Этот курс заменяет исходный проект Arduino Environment Monitor
. Читать далее
Курсы для мастеров
Наши курсы должны быть подробными, всеобъемлющими и описательными. Изучите новые навыки, которые особенно применимы к вашим проектам.
Коснитесь нашей базы знаний, Справочного центра и сообщества Facebook, чтобы получить поддержку, когда она вам понадобится.
Вы работаете с такими инструментами, как Arduino, Raspberry Pi, KiCad, Design Spark Mechanical?
Круто, можно перестать искать на YouTube и в Google. У нас есть один из лучших материалов в Интернете прямо здесь, готовый к погружению.
Узнать больше
Учебный курс Arduino для учителей
Преподаватели STEM нуждаются в специализированном, динамичном обучении, подходящем для занятий в сложных классах, мастерских или других условиях группового обучения.
Наш учебный курс Arduino для учителей предназначен для обучения учителей, чтобы они могли быть уверенными и компетентными наставниками для своих учеников. Наш инструктор Bootcamp будет работать с вами, чтобы разработать индивидуальный график обучения, а затем поможет вам достичь мастерства в учебной программе.
Возьмите эти знания, нашу учебную программу и учебные материалы и научите своих учеников.
Узнать больше
Почему учиться у нас?
Мы занимаемся образованием.
Это так просто.
Сосредоточенность и спокойствие
Мы создали спокойную и поддерживающую онлайн-среду для наших студентов, где вы можете сосредоточиться, подумать и учиться. Это противоположно тому, что вы найдете на гигантских видеохостингах и социальных платформах.
Качество
Студенты приходят в Tech Explorations, потому что серьезно относятся к обучению. Мы поддерживаем вас через наш качественный контент, взаимодействие с преданными инструкторами.
Инструменты
Для всех наших курсов предусмотрено специальное пространство для обсуждения. Каждая лекция имеет специальный инструмент вопросов и ответов. Когда вы застряли, мы можем помочь.
Вот некоторые из наших курсов
Arduino Step by Step
Начало работы
Оригинальный всеобъемлющий курс, разработанный для начинающих производителей Arduino. Он научит вас пользоваться Arduino и узнать об электронике и программировании. Мы разработали этот курс для тех, кто только начинает. Это идеальное начало для нового Arduino Maker.
Узнать больше
Arduino шаг за шагом
Серьёзно
Создавайте гаджеты Arduino, которые могут общаться, перемещаться, взаимодействовать, измерять и обнаруживать. Этот курс начинается с того места, где остановился Arduino Step by Step Getting Started, и показывает, как использовать десятки внешних компонентов и расширенные встроенные функции.
Узнать больше
Raspberry Pi Full Stack Raspbian
Raspberry Pi: Full Stack — это всеобъемлющий проектный курс, который научит вас создавать современное приложение для Интернета вещей, которое включает в себя локальное веб-серверное приложение, написанное на Python и JavaScript, датчики , кнопки и светодиоды, а также облачные онлайн-сервисы, такие как If This Then That, Google Sheets, Google Charts и Plotly.