Crea tu Osciloscopio casero con Arduino

Si estás buscando un osciloscopio barato y eres algo curioso, ¿sabías que puedes hacer un osciloscopio casero Arduino? Gracias a estas placas de software libre, podrás tener un osciloscopio de bajo coste con similares funcionalidades que uno comercial. Además, al ser de código abierto, podrás añadirle tus propias funcionalidades.

Quizás te hayan pedido en tu carrera o ciclo formativo que realices un osciloscopio con Arduino, eres un gran aficionado a la electrónica o alguien que quiere ahorrarse algo dinero en comprar un osciloscopio. Sea cual sea tu caso, en este post te explicaré paso a paso como crear tu propio osciloscopio casero para pc.

Antes de comenzar, ¿sabes lo que es Arduino?

Antes de mostrar paso a paso como construir tu osciloscopio casero, explicaré brevemente que es Arduino por si alguno de vosotros no lo ha oído nunca (aunque si sois fans de la electrónica me extrañaría 🙂 ).

Arduino es una plataforma de diseño electrónico de código abierto, compuesta por un hardware y un software libre de uso sencillo para creadores y desarrolladores. Arduino cuenta con una serie de microordenadores de una única placa, a los cuales los creadores pueden darle diferentes tipos de uso. Fue un completo éxito en cuanto se lanzó ya que permite a cualquier persona de manera fácil y sencilla crear sus propios dispositivos, una vez que tiene ciertos conocimientos de electrónica y programación. Son plataformas muy intuitivas y se conectan fácilmente con sensores y dispositivos de visualización como por ejemplo, un smartphone o pantallas LCD.

En cuanto a la programación, pueden utilizarse distintos tipos de lenguaje creados exclusivamente para Arduino, los cuales pueden descargarse fácilmente y de manera gratuita.

Ventajas de fabricar tu propio osciloscopio con Arduino

Diseñar tu osciloscopio en arduino tiene una serie de ventajas que lo convierten en una gran opción:

• Bajo costo. Tendrás un osciloscopio por un precio mucho menor a uno comercial.
• Osciloscopio Portátil. Si usas un ordenador portátil para el osciloscopio con Arduino, tendrás un osciloscopio versátil que podrás utilizarlo donde quieras.
• Si tienes un conocimiento básico de programación, podrás personalizar tu osciloscopio casero y añadirle funcionalidades hechas por ti.

Arduino para osciloscopio: elementos que debe tener

A la hora de adquirir una placa Arduino para hacer tu propio osciloscopio, debes prestar atención a que adquirir los siguientes elementos:

• Pantalla LCD para poder visualizar los oscilogramas (dimensiones recomendadas de 240 x 230).
• Fotoresistencia para convertir las tensiones eléctricas en señales gráficas en la pantalla.
• Placa Arduino.

Uno de los puntos importantes que tenemos que destacar es que no podremos hacer mediciones en rangos superiores a los que soporta la placa Arduino, o de lo contrario, podemos llegar a dañar la placa. Al igual que en todos los microordenadores, la tensión máxima que soporta es de 5 V. Como las entradas analógicas de Arduino tienen una resolución de 10 bits, arroja valores entre 0 y 1024, equivaliendo 0 a 0 voltios y 1024 a 10 voltios.

Catálogo para comprar tu placa de arduino

Guía: Como hacer un osciloscopio con Arduino y pc paso a paso

Si lees estos pasos detenidamente y los ejecutas correctamente, tendrás tu osciloscopio para arduino casero:

Paso 1: Crear el código para programar las funciones de un osciloscopio

Lo primero que debe realizar nuestra placa Arduino es leer el valor del pin A0 de la entrada analógica. Para ello utilizaremos la función AnalogRead. Después de esto, se debe enviar este valor a un ordenador utilizando un puerto serie. En esta web podréis ver un perfecto ejemplo de como se haría:

Se detallan unas líneas de código que realizan los pasos descritos, tan solo tendrás que copiarlas y subirlas a tu Arduino. Por si tenéis problemas con el enlace, os lo dejo aquí directamente:

const int analogPin = A0;
 
void setup() {
  //Setup serial connection
  Serial.begin(9600); 
}
 
void loop() {
  //Read analog pin
  int val = analogRead(analogPin);
 
  //Write analog value to serial port:
  Serial.write( 0xff );                                                         
  Serial.write( (val >> 8) & 0xff );                                            
  Serial.write( val & 0xff );
}

Fuente: https://gist.github.com/chrismeyersfsu/3270358#file-gistfile1-c   

Pues con este código, ya estaría programada la placa Arduino para trabajar como un osciloscopio, fácil, ¿verdad? 😉

Sin embargo, para poder visualizar los oscilogramas en tu ordenador, necesitas un pequeño más.

Paso 2: Instalar el software en tu ordenador para poder recibir los datos de Arduino

Para que nuestro ordenador entienda los valores enviados por la placa Arduino, necesitamos un pequeño software, no te preocupes, te prometí que sería fácil. Sólo tendrás que descargarlo de manera gratuita de esta web:

Una vez descargado, solo tienes que instalarlo y listo, tu ordenador estará preparado para interpretar los valores de la placa Arduino. He dicho tu ordenador, a ti a lo mejor te cuesta aún un poco ya que lo que verás en pantalla no se corresponderá con lo que entiendes como osciloscopio. Para conseguir tener una interfaz de osciloscopio en el ordenador, copia, pega y ejecuta el siguiente código durante el procesamiento (prometo que es el último código):

Paso 3: Realiza mediciones con tu osciloscopio casero creado con Arduino

Conecta dos cables a tu placa Arduino, uno será la tierra y otro la entrada analógica A0. Estos cables serán los que deberás utilizar para realizar las mediciones. Enhorabuena, acabas de crear tu propio osciloscopio.

Como funciona un osciloscopio digital Arduino

Con lo explicado en el apartado anterior ya podrías utilizar tu osciloscopio hecho en Arduino sin problemas. Adicionalmente, para los más curiosos, detallo a continuación como es el funcionamiento interno de este osciloscopio casero:

Arduino mide las señales analógicas a través de su función AnalogRead y las convierte en voltios a través de la siguiente fórmula:

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

De esta manera, los valores que pasan a través de esta formula se convierten en valores entre 0 y 5 voltios. Para visualizar estos valores en la pantalla, Arduino realiza un barrido de izquierda a derecha con un bucle FOR. Por último, puesto que Arduino cuenta con 6 entradas analógicas, podremos realizar 6 mediciones simultáneamente.

Espero que os haya sido de ayuda, hasta aquí el post de hoy.

PD: Si eres un fan de Arduino como yo, aquí te dejo algunos libros de los que puedes sacar ideas para hacer proyectos muy chulos con Arduino 🙂

Última actualización el 2020-09-24 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados