아뒤노를 사용한 맥용 오실로스코프 (Macduinoscope - higher precision oscilloscope using arduino for Mac)

임베디드 환경에서 무언가를 할 때 테스터 다음으로 가장 필수적인 도구중에 하나가 오실로스코프이다. 다만 디지털 테스터(digital multimeter)는 매우 저렴하게 구할 수 있는데 비해 오실로스코프는 상당한 가격이라 취미로 작업을 하는 사람들에게 있어서는 쉽게 구입하기가 힘들다.

그러던 차에 arduino forum의 exhibition 섹션에서 gagebear란 유저가 만든 higher precision scope를 발견하였다. 아뒤노의 A/D 컨버터를 이용해 샘플을 캡춰하고 시리얼 포트를 통해 맥으로 샘플 데이터를 전송해 표시해 주는 형태이다.

1 CH Oscilloscope이긴 해도 66 KHz까지는 10 bit 해상도로, 124 KHz는 10 bit, 200 KHz는 7 bit, 360 KHz는 3.5 bit 해상도로 신호를 표시해 줄 수 있다. USB oscilloscpe같은 전문적인 제품들과 비교할수는 없어도 오디오 신호나 아뒤노에 연결하는 센서신호등을 확인하는데는 충분하다.

PDE 파일이야 아뒤노용이라 동일하지만 GUI의 백앤드가 맥용밖에 없어 현재 윈도우에서는 사용할 수 없다. 다만 소스가 공개되어 있기 때문에 누군가 윈도우용으로 포팅하는건 큰 문제는 없을것으로 본다.

아래가 제작자가 만든 동작 동영상이다. Trigger, Hold, Measurement 등 오실로스코프의 기본적인 기능이 다 갖춰져 있다.

소스코드를 포함해서 소프트웨어는 http://gabuku.com/scope/ 에서 다운받을 수 있다.

단 소프트웨어만 설명이 되어 있지 하드웨어적인 보호회로에 대해서는 전혀 이야기가 되어있지 않다.
아뒤노의 아날로그 입력의 경우 0~5V의 신호만 입력받을 수 있기 때문에 일반 디지털 회로나 아뒤노에 연결하는 센서류인 경우는 관계 없지만 그렇지 않은 경우 주의하지 않으면 과전압으로 아뒤노를 망가트릴 수 있기 때문에 조심해야 한다.

아뒤노 아날로그 핀에 신호를 직접 입력하지 말고 5V 제너 다이오드를 연결해서 과전압에서 보호해주고 저항을 이용한 voltage divider를 사용해 입력전압의 범위를 늘려줄 수 있다.

아뒤노의 아날로그 입력핀에 위와 같은 회로를 연결해주면 0~15V 범위의 신호를 입력받을 수 있게 된다. 즉, 저 회로의 To Controller's ADC를 아뒤노의 아날로그 입력핀들중에 하나에 연결해 주면 된다.