小さなオシロスコープ PL2401DSO

製品の概要

PL2401DSOについて

　PL2401DSOは Androidアプリ『Scoppy』に対応した小型のオシロスコープ基板です。PL2401DSOとOTG機能を持つAndroid端末をUSBケーブルで接続することで、簡易的なオシロスコープになります。

• 最大2ch入力(『Scoppy』のアンロックが必要です）
• 最大入力電圧範囲：±24V
• 入力インピーダンス：1MΩ//25pF
• 最大サンプリングレート500ksps（1ch使用時）/ 250ksps（2ch同時使用時）
• 8chロジックアナライザ・簡易シグナルジェネレータ機能あり
• Raspberry Pi Picoと同じMCU(RP2040)を搭載
• USB-C端子
• 外形57mm x 32mm（基板単体寸法）

↓↓PL2401DSOは BOOTH とスイッチサイエンスで販売中

BOOTHはこちら（限定数に達したためケースの添付は終了しました）

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スイッチサイエンス

小さなオシロスコープ PL2401DSO 外形 57mmx32mm の小さなオシロスコープ基板です。Android用のオシロスコープアプリ「Scoppy」に対応しており、Scoppyが動作するAndroid端末とUSBケーブルで接続することで…

『Scoppy』について

『Scoppy』は Raspberry Pi Pico をオシロスコープ化するための Androidアプリとファームウェアであり、『fhdm-tech』様より公開されています。最大2chのアナログ入力が可能で、トリガ、各種測定、FFT、XY表示などオシロスコープの基本機能のほかに、8chロジックアナライザやシグナルジェネレータ機能などもあります。無料で使用する場合は 広告有り/入力1ch などの制限がありますが、アンロック（数百円ほど）すると 広告無し/入力2ch対応 となります。『Scoppy』アプリはGoogle Playで、ファームウェアは公式サイトなどから入手できます。『Scoppy』の詳細や使用方法などは以下のリンク先にてご確認ください。

• Scoppy公式: https://oscilloscope.fhdm.xyz/
• Scoppyの導入手順: Installation & Getting Started
• Scoppyアプリの使い方: Using the app

購入前の注意点

　PL2401DSOはDIY用途向けの製品であり、以下のような注意点があります。ご購入・ご使用される場合は、これらの点をご了解くださいますようお願いいたします。

• PL2401DSOによって生ずるいかなるトラブル・損害・損失に対して picoLABO は一切の責任を負いません。
• PL2401DSOに関する問合せや連絡を『Scoppy』開発元の 『fhdm-tech』様にしないようお願いします。（逆に『Scoppy』に関するお問い合わせは picoLABOではお受けできません）
• 発送・配送・初期不良に関するご連絡は、ご購入されたお店までお願いします。
• DIY向けのため修理対応や手厚いサポートなどはございません。（初期不良は迅速に対応いたします）
• 測定器としての品質を保証していないため、正確な測定が必要な用途には使用できません。
• 使用の際に必要となるAndroid端末・USBケーブル等は別途ご用意いただく必要があります。

製品の詳細

PL2401DSOの主な仕様

PL2401DSOの外形・回路図

構成品・必要物品

構成品・添付品

• PL2401DSO 基板　1式
• 1×10 ピンソケット　1個
• 無印良品の小物ケースSS　１個（BOOTH版のみ）

別途必要なもの

• Android端末　※OTG機能がありScoppyアプリが動作するもの
• USBケーブル　※PL2401DSO側はUSB-C
• OTGアダプタ　※ OTGアダプタ無しで動作するAndroid端末もあります
• プローブ用のジャンパーワイヤー
• その他 MCXコネクタ・ケースなど必要に応じて

PL2401DSOの組み立て

ピンソケットの取付け

ロジックアナライザ入力用に添付の1×10ピンソケットをはんだ付けしてください。異なるコネクタを使用される場合は、形状やサイズをご確認の上で別途ご用意ください。ロジックアナライザ機能を使わない場合は、ピンソケットを取り付けなくても問題ありません。

Scoppyのインストール

『Scoppy』公式サイトの Installation & Getting Started の手順に従って、『Scoppy』のアプリをAndroid端末にインストールしてください。ファームウェアはPL2401DSOにインストール済みですが、製造時期により最新版では無い場合もありますので、この場合はファームウェアも合わせてインストールしてください。

初期設定

正しい電圧を表示させるために、入力電圧範囲の初期設定が必要となります。設定には二種類の方法があり、手順は簡単ですが測定精度が劣る「定値法」と、測定精度に優れますが手順が面倒な「実測法」の、いずれかを行ってください。

なお、どちらの設定法を用いた場合でも、部品の誤差・非直線性・周波数特性・使用環境等の影響により、必ずしも正確な測定値にはならない可能性がある ことをご承知おきください。

設定時は、PL2401DSOとOTG接続機能を持ったAndroid端末をUSBケーブルで接続し、『Scoppy』アプリを起動して以下の手順で行ってください。また、説明はCH1用になっていますが、CH2を使用する場合も同様の手順で設定してください。

• Android端末の機種によっては、OTG機能の有効化や、別途OTGアダプタが必要になる場合があります。

入力電圧範囲の設定（定値法）

複数の評価機の測定データから算出した平均値で設定します。個体差を補正できないため、実測法に比べて測定精度が劣る場合があります。可変電圧電源やマルチメータをお持ちでない場合には、この方法で設定してください。

1. 『Scoppy』画面左下にある 黒の[USB]バッジをタップし、[Connected Device]⇒[Firmware settings]⇒[Channels]⇒[Channel1]と選択します。
2. [Firmware channel settings]画面にて、各行の[Min. voltage]と[Max. voltage]を下図のように設定します。
3. 画面下部の[Auto voltage range pins]を【2】に設定して、最後に[OK]をタップします。
4. [Restart Your Pico]と表示されたら、USBコネクタを抜き差しすれば設定完了です。

入力電圧範囲の設定（実測法）

可変電圧電源から直流電圧を入力して設定値を算出します。実測値を使うので、PL2401DSOの個体差を補正した正確な設定が可能となります。この方法では、1V～24V程度の直流電圧を出力できる低ノイズの可変電圧電源とマルチメータが必要になります。

実測法 Step1 仮設定

1. 『Scoppy』の画面下部にある 黄色の[CH1]バッジをタップし、[Measurements]⇒[On-screen]を選択し、[Show]をイネーブル、[Vmin]と[Vmax]にチェックを入れて[OK]します。
2. 『Scoppy』の画面下部にある 黒の[USB]バッジをタップし、[Connected Device]⇒[Firmware settings]⇒[Channels]⇒[Channel1]と選択します。
3. [Firmware Channel Settings – CH1]画面にて、Range 0～2の各行の[Min. Voltage]を「0」、[Max. Voltage]を「255」に設定します。（下図）
4. 画面下部の[Auto Voltage Range Pins]を【2】に設定して、最後に[OK]をタップします。（下図）
5. [Restart Your Pico]と表示されたら、USBコネクタを抜き差ししてPL2401DSOをリセットします。

実測法 Step2 電圧測定

1. 『Scoppy』の画面下部にある 黄色の[CH1]バッジをタップし、[Select input voltage range]⇒[0(0V-255V)を選択します。
2. CH1の入力端子に +12V～+24Vの任意のDC電圧を印加し、その正確な電圧をマルチメータで測定して下記計算フォーム[Voltage Range Calculator]の Vin_H の欄に入力します。
3. 『Scoppy』の画面左下にCH1の測定電圧としてVminとVmaxが表示されているので、これらの中間の値を計算フォームの Vm_H の欄に入力します。（例: Vmin=214, Vmax=216ならば Vm_H=215を入力）
4. CH1の入力端子に-12V～-24Vの任意のDC電圧を印加し、その正確な電圧をマルチメータで測定して下記計算フォームの Vin_L の欄に入力します。
5. 『Scoppy』画面左下にCH1の測定電圧としてVminとVmaxが表示されているので、これらの中間の値を下記計算フォームの Vm_L の欄に入力します。
6. 計算フォームのResult欄に表示された min.Voltage および max.Voltageの値をメモしておきます。（これらがRange0の設定値となります）
7. 上記の1～6の工程を下表の組合せで合計3回(Range 0～2）行い、各Rangeの設定電圧を取得してください。

実測法 Step3 本設定

1. 『Scoppy』の画面下にある 黒の[USB]バッジをタップし、[Connected Device]⇒[Firmware settings]⇒[Channels]⇒[Channel1]と選択します。
2. [Firmware Channel Settings]画面にて、Step2 で得られた min.Voltage および max.Voltage の値をRange 0～2の各行に入力します。
3. 画面下部の[Auto Voltage Range Pins]を【2】に設定して、最後に[OK]をタップします。（下図）
4. [Restart Your Pico]と表示されたら、USBコネクタを抜き差しします。
5. 『Scoppy』画面下にある 黄色の[CH1]バッジをタップし、[Select input voltage range]⇒[Auto] を選択したら、実測法による設定が完了となります。

操作方法

Scoppyの操作

　後述する入力カップリングの切替えを除き、すべての操作は『Scoppy』アプリから行うことができます。様々な機能がありますので、下記の公式webサイトをご覧ください。

Scoppyアプリの使い方: Using the app

入力カップリングの切替え

DC/ACカップリングの切り替えは、チャネルごとにスイッチで行うことができます。なお、切り替えは測定端子を測定対象から外した状態で行ってください。

入力電圧範囲の切替え

『Scoppy』画面下部の [CH1] または [CH2] バッジ⇒[Select input voltage range] の設定を [Auto] にすることで、電圧スケール (Vertical scale) の設定に応じて自動的に入力電圧範囲が切り替わります。また、[Select input voltage range]のRangeを手動で切り替えることで、測定分解能を向上できる場合もあります。以下に、Range番号・入力電圧範囲・測定分解能の比較表を示しますのでご利用ください。

その他

シグナルジェネレータ機能

　前述の入力端子の容量補正や動作確認用のテスト信号として、[SG]ピンから矩形波（標準は1kHz）が出力されています。また、『Scoppy』の Signal Genarator 機能により、周波数を100Hz～1.25MHzの範囲で変更することもできます。

　なお、『Scoppy』ではPWMによる1kHzの正弦波も選択できますが、その際は[SG]ピンと[GND]ピンの間に0.1uFのコンデンサを接続することでLPFが形成されて正弦波が出力されます。

パッシブプローブを使用する場合

パッシブプローブを接続する場合は、PL2401DSOにMCXコネクタをはんだ付けする必要があります。また、パッシブプローブのコネクタがBNCの場合は、BNC-MCX変換ケーブルなどもご用意ください。

減衰量（「x1」や「x10」など）の切り替えは、プローブ側のスイッチとともに、『Scoppy』アプリ側の設定（ 画面下部の[CH1]または[CH2]の黄色いバッジ⇒[Probe]）も変更する必要があるのでご注意ください。

対応

• MCX-Jコネクタ　MCX-50KE-F　aitendo 　※足を数mm切るとケースに収まります
• BNC-MCX変換ケーブル　通販コードC-13321　秋月電子通商　
• オシロスコーププローブ MCXコネクタ付き　通販コードM-12022　秋月電子通商

※ 秋月電子通商のwebサイトは商品ページへの直接リンクが禁止されているため、トップページから商品コードで検索してください。

ケース（必要に応じて）

PL2401DSOは無印良品の『ポリプロピレンケース小物SS』にピッタリ収まるサイズになっています。ピンソケットやUSBコネクタの部分をカッター等で切り抜くと使いやすくなります。

• ポリプロピレン小物ケースSS　無印良品

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