Выбор осциллографа начального уровня. Программный апгрейд Hantek DSO2C10 до старшей модели DSO2D15.

В статье описаны авторские мотивы выбора конкретной модели осциллографа с целью вписаться в минимальный бюджет и при этом получить максимально функциональный аппарат. Для этого пришлось прибегнуть к модификации модели (что я опишу в деталях), младшей в линейке Hantek DSO2000, обзор которой (DSO2C10) и представляется вниманию благодарного читателя.

Предисловие

Передо мной стояла задача купить современный двухканальный осциллограф с желаемыми характеристиками:

1) полосой пропускания, достаточной для работы над проектами в домашних условиях
2) с хорошей поддержкой производителя
3) (опционально) с не глючным и как можно более удобным программным обеспечением для PC
4) (опционально) с поддержкой декодирования современных протоколов (UART, I2C, SPI и т.д.)

Следует заметить, что осциллографы начального уровня со встроенным генератором конструктивно представляют собой одноплатное изделие, что неизменно приводит к емкостной связи между модулями. Это сказывается на стабильности получаемых результатов измерения. С этим можно бороться программно, поэтому следует обратить внимание на частоту выхода новых прошивок.
Примечание: согласно закону РФ, осциллограф — это не предмет индивидуального пользования, поэтому при его покупке частным лицом из-за рубежа, можно нарваться на проблемы при растаможке. Поэтому лучше заказывать такие вещи на лотах с отправкой со склада в РФ.

Выбор по характеристикам

Таким ТЗ соответствует три модели:

1) FNIRSI-1014D

2) OWON SDS1102
подробный обзор на MySku.ru

3) Hantek DSO2С10

А также есть хорошее одновременное сравнение трех данных осциллографов (тоже на английском) www.youtube.com/watch?v=iqfm1pN2Uac

Итак,
1) FNIRSI-1014D — самый дешевый 9 461 руб в официальном магазине на Али

2) OWON SDS1102 — аналогичен по стоимости предыдущему 9 634 руб в этом магазине

3) Hantek DSO2C10 — самый дорогой 11 054 руб в данном магазине

Все три прибора имеют по два канала, схожую частоту пропускания, большой экран с достаточным разрешением, но FNIRSI-1014D меня не устроил минимальной чувствительностью по вертикали — 50мВ (из-за питания отдельным БП в 5В), в OWON SDS1102 нет генератора, в Hantek DSO2C10 тоже нет генератора, но у него лучшая вертикальная чувствительность из всех трех, самый богатый набор функций и бонусом идет возможность переделать в старшую модель линейки DSO2D15 (дороже этой на 3 000 руб), в которой есть генератор на 25МГц и увеличена полоса пропускания до 150МГц.

Поэтому я остановил свой выбор на последнем.

Hantek DSO2С10

Осциллограф дошел доставкой Aliexpress со склада в РФ в российский город за 5 дней. Упакован в стандартную картонную коробку, обжат с боков вспененным полиэтиленом, защищающем от ударов.

Комлектация:
1) 100МГц щуп PP-150, 1шт.
2) Щупы с крокодилами, 1шт.
3) USB A-B кабель, 1шт.
4) Инструкция к щупам PP-80/PP-150/PP-200
5) Гарантийный талон
6) Кабель подключения к сети 220В с европейской вилкой.


За два с лишним года относительно линейки Hantek DSO2000 образовалось большое сообщество. На форумах
1) eevblog общая тема
2) eevblog тема юзера Mark5 с хакингом
и тема на 4pda, а также китайском eediscuss можно почерпнуть всю необходимую информацию по апгрейду, доработкам, решению проблем и восстановлению (даже из полностью окирпиченного состояния).

После покупки следует убедиться, что у нас плата от старшей модели DSO2D15 с распаянным генератором и обвязкой. Поэтому надо вскрыть прибор, отвинтив четыре винта с задней части корпуса (два под ручкой и два в нижней части). Далее снимаем железный экран, отвинчивая 5 винтов.

Программный апгрейд Hantek DSO2C10 до DSO2D15

Перед любыми модификациями нужно сделать бекапы флеш-памяти устройства. Здесь две флешки: Winbond W25B01GV и EEPROM PT24C02. Дело облегчается отсутствием нужды прибегать к помощи программатора. Все можно сделать программными средствами.

Юзер DavidAlfa с форума eevblog предоставляет подборку всего необходимого ПО для работы с флешем линейки Hantek DSO2000 (лежит в папках на Гугл-диске).

1) Качаем папку Mods/Hacking>Dsoflash.

2) Включаем осциллограф с зажатой кнопкой на нижней части корпуса (см. фото). Windows должна найти новое неизвестное устройство и далее не сможет установить на него драйвера.

3) Далее нужно запустить файл zadig-2.7.exe из папки dsoflash, в Options выбрать «all list device», в поле «USB ID» должно быть «1F3A EFE8» и выбрать драйвер «WinUSB». Нажать кнопку «Install Driver». После трех-пяти минут установки в диспетчере устройств должно появиться новое устройство с установленными драйверами и Vid/Pid — 1F3A/EFE8. В папке лежит pdf, где все показано в картинках.

4) Снова включаем осциллограф с зажатой кнопкой в нижней части корпуса (см п.2) и запускаем файл read.bat. Начнется считывание дампа флеша, длящееся около 50 минут. Полученный backup.bin сохраняем в надежное место.

P.S… скрин выше — это программа Terminal для Windows 10-11 с установленной оболочкой OhMyPosh и темой Atomic. Рекомендую

5) Форматируем USB-флешку в FAT-32, копируем в корень файл dso3kb_backup_builder.upk из облачной папки Mods/Hacking>Backup_builder. Вставляем флешку в обыкновенно включенный осциллограф, нажимаем «F0» и далее жмем напротив «Update» — кнопку F3, потом выбираем энкодером «Menu» соответствующий .upk, нажимаем энкодер, еще раз F3 и ждем перезагрузки. На флешке создатся 2 upk — dso3kb_CNxxxxxxxxxxxxx.upk и dso3kb_CNxxxxxxxxxxxxx_FULL.upk. Сохраняем их в надежное место.

6) Копируем в корень файл dso3kb_Eeprom_backup.upk из облачной папки Mods/Hacking>EEPROM Backup и далее поступаем аналогично п.5. На флешке создатся файл dso3kb_CNХХХХХХХХХХХХХ_eeprom.upk. Кладем его в надежное место.

Файлы .upk можно распаковывать. Для этого существуют соответствующие скрипты, лежащие в папке UPK build/extract tools.

Теперь все готово к преобразованию в старшую модель. Качаем файл dso3kb_2D15_conversion.upk из папки 2D15 conversion выполняем уже знакомую процедуру согласно п.5, обновляемся и после перезагрузки убеждаемся, что у нас изменилась модель.

Тестируем появившийся генератор на одном из каналов осциллографа. При неудовлетворительной работе генератора, есть возможность его калибровки. Это подробно описано в шапке темы на 4pda.

Примечание: неоднократно встречал на различных форумах доработку данного аппарата, заключающуюся в приклеивании радиаторов, охлаждающих якобы работающие в перегреве АЦП и ПЛИС (две большие микросхемы на плате). Я встретил сообщение пользователя lixed с 4pda

Насчет радиаторов. Я уже писал и скидывал осциллограммы просто сумасшедших наводок и шумов, которые накладывались на сигнал при его измерении, при этом при отключенных щупах их не было видно. Если поразмыслить, подобный эффект должен получаться в процессе обработки сигнала на ацп, то есть влияние идет именно на его микросхему. И решил попробовать убрать приклеенный мной туда радиатор, заодно убрал и с fpga. Результат превзошел все ожидания — наводки практически полностью исчезли, а шум на сигнале уменьшился примерно раза в 2, и по качеству прорисовки осцилл приблизился к 5102р, хотя кой какое небольшое вертикальное колебание линии на высоких частотах осталось, чего нет на 5102р. Так что тем кому нужен минимум шумов и наводок, радиаторы, особенно большие лучше не ставить.

и проверил его. Да, негативный эффект от радиаторов есть. А вот греющийся БП можно и доработать, но это уже другая история.

О выборе щупов

Т.к. в комплекте идет только один осциллографический щуп, а канала два, то встал вопрос о покупке дополнительного щупа. На Али есть дешевые Р6100 до 100МГц, которые на практике оказываются сильно врущими.

Поэтому решил купить PP-150 в магазине с положительными отзывами.

ПО для PC

Hantek предоставляет возможность просматривать форму сигнала с каналов осциллографа на экране ПК с помощью пакета ПО Keysight IO Libraries Suite. Также есть возможность задавать сигнал произвольной формы с помощью WaveEditor.

На официальном сайте Hantek лежат не последние версии ПО. Последние версии после ввода контактных данных можно скачать отсюда (с российских IP требуется VPN) www.keysight.com/gb/en/lib/software-detail/computer-software/io-libraries-suite-downloads-2175637.html

Особенности интерфейса

С целом прибор предоставляет стандартный набор опций любого современного осциллографа. Например, на скрине ниже скрин функциональности разложения сигнала в ряд Фурье.

Набор параметров одновременного мониторинга как минимум достаточный.



Можно вывести статистику измерений сигнала на экран (одновременно могут отображаться четыре параметра). И совместно с опцией мультиметра можно комфортно анализировать сигнал.

Заключение

В целом я очень доволен покупкой. Затраченную сумму осциллограф отрабатывает сполна. После недели плотного тестирования глюков не было замечено (если не считать корявый перевод встроенного меню на русский язык, но я пользуюсь на английском, чего и всем желаю) и необходимости откатиться на прошивку FW3202, т.к. декодирование протоколов UART, CAN, IIC и SPI не работало на FW3204.
Для гальванической развязки рекомендую использовать отечественный трансформатор ТТП-60 220В/220В на 66Вт www.chipdip.ru/product/ttp-60-220v (дешевле я не нашел, разве что пары громоздких трансформаторов из советских телевизоров на Авито. Но и там эта пара стоит 1200 руб.).