で 前の記事、私たちは ディジレント Analog Discovery 2 (AD2) とそのWaveFormsソフトウェアは、オシロスコープ、関数ジェネレーター、ロジック アナライザーなどとして機能する、驚くほど多用途な「電気技術者向けマルチツール」です。価格は300ドル未満で、手のひらに収まるサイズなので、これから始める人や、複数のツールを置けるだけの十分な作業台スペースがない人にとっては、本当にお買い得です。
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Analog Discoveryボード、そして実際のところあらゆる「ヘッドレス」テスト システムのトレードオフの1つは、インターフェイスとして自分のコンピューターを使用する必要があることです。緊急時にはこれで問題ありませんが、多くの場合、コンピューターは他のタスクで使用されており、コンピューターとテスト対象に適したデスクのセットアップを見つけるのは面倒です。
Analog Discovery 2とRaspberry Pi 4のセットアップ
しかし、アナログディスカバリー2 また、WaveFormsソフトウェアはRaspberry Pi 4で動作します (この記事の執筆時点ではPi 4のみ)。つまり、これら2つの要素を使用して、セミポータブルでメインのコンピューティング プラットフォームを占有しない専用システムを構築できるということです。自分で作成する方法については、以下を参照してください。これは、時々自宅で仕事をする必要がある人にとって非常に役立つ素晴らしいプロジェクトです。
必要なもの
· ラズベリーパイ4 (2GB RAMバージョンをテスト済み)
· マイクロSDカード (32GBでテスト済み、他のサイズでも動作する可能性があります)
· Raspberry Pi取り付け用ハードウェアおよび/またはヒートシンク（後述）
· ベルクロ接着剤
· 3/16インチアクリル、または同様の表面
· (4) VESAモニター取り付け用M4-.07 x 12mmネジ
· BNCプローブおよび/またはBNCミニグラバー
· フラットパネル モニター (ここではDVIからHDMIへのアダプターを介して19インチを使用)
· マイクロHDMIからHDMIへのアダプタ と、モニターに適したケーブル
Digilent Waveforms Raspberry Pi インストール
画像1: 良いが、まだ最高ではない
まず、PiのSDカードにRaspbianをインストールします。私はbalenaEtcherを使用しましたが、その方法を好む場合はNOOBSでも動作するはずです。ここでは、クリーンな状態を保つために、推奨ソフトウェアのないデスクトップ バージョンが使用されました。GUIのないRaspbian Liteは動作しないことに注意してください。
Piを予備のモニターで実行し (この記事の後半で説明するBluetoothキーボードとマウスも使用できます)、最初に「オペレーティング システム」としてARMを選択し、 次にLinux ARM-32bit.debを選択してダウンロードし、WaveFormsのARMバージョンをダウンロードします。ARM/Raspberry Piバージョンを選択して、Adept 2ランタイムをダウンロードします。
ダウンロードした .debファイルをダブルクリックしてAdept 2ランタイムをインストールし、次にWaveFormsについても同様にインストールします。インストールが完了したら、画面の左上隅にあるラズベリーのアイコンをクリックし、「プログラミング」に移動すると、WaveFormsが実行できるようになります。Analog Discovery 2をMicro USBポートとPiのUSB 3.0ポート (青色) の1つに接続し、ソフトウェアを開いて測定を行い、信号を出力します。
これで、メインのデスクトップ/ラップトップを占有することなく動作できる、非常に汎用性の高いテスト機器が手に入ります。一方、ワークスペースにはコンポーネントがまだ散らばっています。どうやってクリーンアップできるか見てみましょう!
Raspberry Pi 4モニターマウント
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緩い構成ですべてが機能することを確認したら、真のオールインワン セットアップにしましょう。非常にローエンドでは、Analog Discovery 2とPiをコンピューター モニターの背面に緩く取り付けて、比較的簡単に持ち運べるという単純なものになる可能性があります。私の場合は、さらに数ステップ進んで、3/16インチのアクリルでバッキング プレートを作りました。内部には、M4 x 0.7ネジ用の100mm x 100mm VESA穴パターン (実際には3つあり、位置を調整できます) を切り込み、さまざまなモニターに取り付けられるようにしました。
画像3: バッキングプレートは、必要に応じてアクリルまたはその他の材料で作ることができます。
移動が少し楽になるようにアクリルにハンドルも付けました。これは厳密には必要ではありませんが、ワークスペースからワークスペースへ転送するときには確かに作業が簡単になります。最後に、モニター接続にアクセスするための切り欠きが下部にあります。私のプレートはCNCルーターで製造されましたが、他のさまざまな自動または手動の製造方法で構築することもできます。
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ハンドルと底の切り欠きを除くと、プレートのサイズは16インチx 10インチです。これにより、Raspberry Pi 4、電源、AD2、BNCアダプター (簡単かつより正確な測定用)、さらには小型のBluetoothキーボードを収納するのに十分なスペースが確保されます。これらの各要素は、ベルクロファスナーを使用して背面に取り付けられ、必要に応じて電気的に接続され、結束バンドで固定されました。ここで使用される電源タップには、3.0A USB-C電源が内蔵されており、さらに2つの120VACコンセントも備わっています。これにより、セットアップ全体を1本のケーブルで接続できるようになります。
Piはベルクロでバッキングプレートに直接取り付けられているのではなく、3Dプリントされたタップマウントを使用していることに注意してください。より便利な場合は、結束バンドで取り付けるバージョンも用意されています。この記事で説明したオプションの1つである 冷却エンクロージャは、Piを保持するためのもう1つのオプションです。これにより、デバイスが保護され、過熱を防ぐこともできます。
Raspberry PiをBluetoothキーボードに接続する
インターフェースには、Bluetoothキーボード/マウスを選択しました。これは、Raspbian GUIの右上部分にあるBluetoothアイコンを介してPi上にセットアップされます。起動時に自動的に接続できるようにするには、ターミナルに bluetoothctl と入力し、そのインターフェイスで trust <keyboard MAC address>と入力します。
結果: 専用オシロスコープよりも優れているか?
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純粋な測定能力に関して言えば、Analog Discovery 2の仕様は、はるかに高価な他の多くのオシロスコープや専用テスト機器とは比べものになりません。これについては、前にリンクした「従来の」AD2の投稿でさらに詳しく説明されています。しかし、このビルドで本当に際立っているのは、その携帯性、汎用性、低コストです。
ここで専用のPi 4とモニターのセットアップを使用すると、Analog Discovery 2単体よりも携帯性は劣ると言えますが、日常的な有用性と汎用性が大幅に向上します。電源を入れたままにしておけば、仕事中いつでもすぐに測定できます。たくさんのケーブルを見つけて差し込む必要はありません。スーツケースに簡単に詰め込むことはできませんが、ノートパソコンの電源を抜かずにオフィスからショップやその他の遠隔地に持ち運ぶことができます。
また、あなたが持っているのは「単なる」電子測定装置と信号発生器ではなく、実際のコンピュータであることも考慮してください。USB顕微鏡など、コンピューター駆動の他の機器を使用する必要がある場合は、それをPiに接続するだけで表示できます。モニターを使用すると、ほとんどのスコープに比べて画面が非常に大きくなり、表示の可能性は事実上無限になります。さらに、VNC Connectやその他のソフトウェアを使用してこのデバイスをリモートで操作することも可能で、さらに幅広いエキサイティングなオプションが利用可能になります。
したがって、ある意味では、このセットアップは、はるかに高価な専用オシロスコープに匹敵します。およそ400 ～ 500ドルと少しの作業で、さまざまな表示オプションやリモート アクセス機能を備えた、非常に多用途で半ポータブルな電子ツールを手に入れることができます。在宅勤務、教育用途、さらにはラボの持ち運びにも最適です。
