Guida / tutorial - Welec wittig w2022a w2012a dso Oscilloscopio digitale open source e basso costo (serie w2000a e simili)
Welec wittig W20xxA
CARATTERISTICHE TECNICHE:
- Enorme display full VGA TFT LCD 6.4″ (640×480 pixel)
- Analog bandwidth 100MHz (W201x) 200MHz (W202x)
- 2 o 4 canali
- 16 Kb memoria per canale
- 64 tracce memorizzabili e sovrapponibili (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Autoscale (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Misure automatiche per frequenza, duty cicle, rms, peak-peak, e tante altre.
- Cursori per misure manuali
- FFT (fast fourier transform) fino a 500Mhz, con possibilità di selezione della finestra di misura, del modo, lunghezza 512/1204 bit. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Funzioni matematiche e XY. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Trigger avanzato manuale o automatico e combi con funzione autolevel (ver 1.2.BF.2.3), funzione pulsewidth completamente regolabile.
- 5 filtri di ingresso digitali, smoth, strong, IIR livello 1,2 e 3, selezionabili anche in pausa e per le tracce salvate. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Funzioni avanzate di autocalibrazione (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Menù rapido quick print per il salvataggio di screen shot, in formato ASCII, CSV, PGM e BMP, disponibile anche in modalità FFT. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)- Led di segnalazione per il trigger whait e per il trigger event attivabili tramite menù. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Menù di configurazione per ADC e pregain, delay canali regolabili da 1 a 16ns a passi di 1ns. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Possibilità di stoppare le tracce acquisite e zoomarle anche per quelle salvate in memoria. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
- Base dei tempi da 2ns a 500ms per la modalità normale, e da 1 a 200 secondi per la modalità USTB con scelta tra roll e shift mode, utile per misurazioni cc con tempi lunghissimi. (ver 1.2.BF.2.3 e succ.)
DOWNLOAD
Open firmware:
ULTIMO FIRM OPEN DISPONIBILE: 1.2.BF.6.2 BETA (31/01/13)
Attenzione! Con le versioni 1.2.BF.6.1 e successive se si upgrada da versioni 1.2.BF.5.7 o precedenti si dovrebbe ricevere un messaggio che indica verranno riscritte le tabelle fft in questo caso il flash impiegherà anche 10 minuti per cui lasciatelo lavorare e non spegnete il dso fino alla fine.
Original firmware:
FIRMWARE ORIGINALE WELEC WITTIG 1.4: 1 - 2
Il welec/wittig w2000 è una poco conosciuta famiglia di dso (digital storage oscilloscope) prodotti in Germania che vanta caratteristiche uniche nel suo genere. Prodotto professionale, fornito in diverse versioni a 2 e 4 canali (w2012-w2022 e w2014 w2024) e con larghezze di banda di 100 e 200 Mhz (w2012-w2014 e w2022-w2024) e le versioni successive leggermente migliorate con la A finale, esempio il w2022A o w2012a.
Prodotto fino a qualche anno fa dalla Welec, è stato poi acquistato dalla Wittig, venduto fino a qualche anno fa a cifre oltre i mille euro che per via di vari problemi all’azienda che li produceva, principalmente a livello di software, è stato poi svenduto per qualche tempo su ebay a bassissimo prezzo (fino a qualche anno fa si trovava la versione 4 canali a 300 euro!) e il firmware è stato completamente rilasciato sotto licenza open, probabilmente è stata una mossa commerciale della Wittig sperando che venisse sistemato dalla comunità.
Beh, qualunque sia la causa, per noi smanettoni è davvero una manna dal cielo, diverse misurazioni hanno dimostrato che a livello hardware non teme confronti con altri molto più blasonati oscilloscopi dal costo di diverse migliaia di euro, su questo forum un utente molto preparato ha eseguito diverse misurazioni serie che lo provano:
http://forum.roboitalia.com/showthread.php?t=5530&page=46
Il problema è sicuramente il software penoso, o meglio lo era…..
Infatti i modelli venduti su ebay a cifre intorno alle 200 euro per la versione da 200 MHz con firmware originale wittig 1.4 (come il mio w2022a pagato circa 210 spedito, comprese 2 sonde di qualità ottima, cavi usb e seriale, garanzia di 3 anni), mancavano completamente di alcune caratteristiche disattivate dalla wittig perchè malfunzionanti, funzioni matematiche e fft disabilitate, autoscale assente, funzioni di salvataggio, misura rapida, cursori, tutto disabilitato, lentezza generale incredibile, rumore di fondo esagerato, trigger penoso, etc, etc.
Fortuna vuole che dopo il rilascio open del firmware originale 1.2, una piccola comunità di bravi programmatori e esperti hardware Tedeschi si sia messa subito all’opera per migliorare il penoso software e cercare di migliorare perfino l’hardware. E’ nato così il firmware open versione BF, unificazione di diversi lavori disgiunti di diversi programmatori ma ora gestito praticamente soltanto dal bravo e laborioso Hayo (Blueflash), trovate il topic ufficiale di lavoro (tedesco/inglese) a questo sito:
http://www.mikrocontroller.net/topic/182890#new
Nello stesso sito anche le discussioni a livello hardware, da cui sono nate diverse modifiche atte sopratutto a ridurre il rumore di fondo e linearizzare la risposta in frequenza, si parte da semplici sostituzioni di resistenze degli stadi di ingresso fino addirittura ad un nuovo stadio completamente rifatto e facile da montare perchè costruito su una schedina supplementare che si monta con pochi fili la famosa piggyback. Il bello che queste modifiche cominciano ad essere già supportate anche a livello software tramite comodi menù di selezione, il tutto è però ancora in fase di test finale, manca comunque ormai poco.
Tornando al software, presente anche su source forge:
http://sourceforge.net/projects/welecw2000a/
Nato il 5 novembre 2008 con la prima release 1.2.BF.0.1, è ormai giunto proprio ieri 8/11/10 alla versione stabile 1.2.BF.1.3 con caratteristiche e funzioni molto molto superiori a quello originale, è praticamente un’altro dso.
Le parti principali sono state completamente riscritte, il change log ora è lungo km.
Grande notizia è che il software per la gestione e il caricamento del firm è disponibile sia per win che per linux, il dso è ora gestibile con estrema facilità con una semplice consolle seriale che mette a disposizione un’intero menù, sarebbe anche facile creare un’interfaccia per la visualizzazione delle letture sul pc, manca solo un volontario.
E’ stato riscritto praticamente tutto, a partire dalla modalità di aggiornamento del software che ora si fa direttamente da connessione seriale rs232, fino a livello di visualizzazione ora velocissima, salvataggio dei dati, sono state riattivate e riscritte le routine per la FFT, la matematica, aggiunte diverse modalità di filtraggio per eliminare il rumore di fondo, routine del trigger riscritte e aggiunte nuove modalità, salvataggio delle tracce ora funzionante e aggiunta la possibilità di sovrapposizione, organizzazione dei menù, etc, insomma davvero un’altro mondo!
Purtroppo il povero Hayo lavora da solo, ma nonostante questo è attivissimo, eventuali bug segnalati vengono risolti tante volte nel giro di poche ore, e nuove funzioni vengono aggiunte ad intervalli di pochi giorni, è davvero una persona da lodare, spero che trovi qualcuno che lo aiuti, io purtroppo con le mie conoscenze non posso fare tanto mi limito a testare i firm e segnalare eventuali bug.
GUIDA UTILIZZO DEL WITTIG/WELEC W2000A
Visto quanto velocemente sta evolvendo il software è un po difficile starci dietro, tante cose vengono spiegate solo sul forum di sviluppo fino al rilascio di una nuova versione stabile e tutto in tedesco, difficile da capire perfino usando un traduttore, per cui è difficile perfino spiegare come usarlo, comunque almeno per grandi linee ci provo.
Partiamo dall’aggiornamento del firm, se prima con i tool originali era un calvario ora si risolve tutto con un cavetto seriale e pochi comandi, tutte le utility per l’aggiornamento sono sempre contenuti nel file rilasciato da Hayo, compresi documentazione in Inglese, changelog, software per fare gli screenshot, le routine per la gestione via usb, e tutti i sorgenti. Trovate il link dell’ultimo rilascio ad inizio pagina,
E’ tutto già pronto, basta collegare il dso al pc con un cavetto seriale o un convertitore usb/rs232.
INSTALLAZIONE SU LINUX
Il germ loader è scritto in perl, per cui su linux non ci sono problemi visto che è sempre già installato, bisogna solo aggiungere le librerie per la gestione della seriale che trovate qui:
Basta estrarre e dare i soliti comandi descritti sul readme:
perl Makefile.PL
make
make test
make install
Dopo questo siamo pronti, dobbiamo solo mettere in attesa di un nuovo firm il dso premendo e tenendo premuti il primo e secondo tasto a destra del tasto di accensione, finchè lo schermo diventa nero. E’ importante premere in sequenza il primo, tenere premuto, poi il secondo, tenere premuto, e poi rilasciare prima il secondo poi il primo.
Difficile da spiegare. Se si fa al contrario (prima il secondo tasto) il dso si riavvia, quindi prima di lanciare il germs loader controllate che dopo 2-3 secondi non si riavvii, se non lo fa è pronto alla programmazione, lanciate il comando:
./GERMSloader.pl -w
E dopo 180 secondi avrete il vostro nuovo super dso!
Per il file da caricare, vengono sempre rilasciate due versioni, una .flash e una .ram, con la seconda è possibile caricare il nuovo firm in ram in modalità temporanea, in questo modo è possibile provare che tutto funzioni bene prima della programmazione definitiva.
INSTALLAZIONE SU WINDOWS (Corretto grazie al gentile contributo di Blueice80)
Su win le cose si complicano un pochino, è infatti necessario prima installare un interprete perl:
Si procede poi come su linux installando la libreria per la porta seriale da qui:
http://search.cpan.org/~bbirth/Win32-SerialPort-0.21/
Da notare che le librerie win32-serialport funzionano solo con sistemi operativi 32bit.
Con win7 a 64 bit per farlo funzionare ho usato la virtualizazione xpmode.
Dopo è possibile lanciare il file flashloader.bat o ramloader.bat, o per i più esperti direttamente il GERMSloader.pl Attenzione nel caso utilizziate una porta com diversa dalla 1, in questo caso bisogna editare il file .bat e specificare la porta che state utilizzando. Per trovarla è sufficiente andare su risorse hardware.
Dopo questo siamo pronti, dobbiamo solo mettere in attesa di un nuovo firm il dso premendo e tenendo premuti il primo e secondo tasto a destra del tasto di accensione, finchè lo schermo diventa nero. E’ importante premere in sequenza il primo, tenere premuto, poi il secondo, tenere premuto, e poi rilasciare prima il secondo e poi il primo.
Difficile da spiegare Se si fa al contrario (prima il secondo tasto) il dso si riavvia, quindi prima di lanciare il germs loader controllate che dopo 2-3 secondi non si riavvii, se non lo fa è pronto alla programmazione, lanciate il file flashloader.bat.
In entrambi i casi, non abbiate terrore durante il caricamento, un errore di programmazione non provoca nessun danno, nel caso si blocchi per qualche motivo (a me succede spesso per colpa del convertitore) prima di finire e il dso non funzionasse più, è sufficiente riavviare il soft e tentare di nuovo, la parte del software di caricamento infatti non viene mai modificata. Non abbiate neppure timore riguardo il numero di serie, anche questo non viene modificato, il che significa che in caso di necessità si può tornare al software originale in qualsiasi momento.
INTERFACCIA UTENTE
http://www.welec.de/data4download/W2000A/W2000AOMen6C8.pdf
Proprio oggi 11/11/10, Il buon Hayo ci da un grosso aiuto pubblicando un file di riepilogo di tutte le funzioni speciali presenti solo nelle versioni open, qui il documento originale:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/92210/Special_Functions.txt
Sposta il canale al centro dello schermo.
2. Dispatch Channel
Sposta automaticamente le tracce come nel setup originale. La funzione cambia in base al numero di canali del dso.
Se è attivo un solo canale, entrambi i pulsanti centrano la traccia.
Noise Filter:
Caratteristiche dei filtri (taglio di frequenza a 1Gsps):
Algoritmi proprietari:
- Strong ca. 30 Mhz -> A causa della sovrapposizione in questa modalità c'è una piccola perdita di dati. Il rumore però viene eliminato praticamente tutto.
Algortmo IIR:
- IIR 1 Stage ca. 70 - 80Mhz -> IIR-filter with 1 stage and coefficient 0.5
- IIR 2 Stage ca. 35 - 40Mhz -> IIR-filter with 2 Stages and coefficients 0.5
- IIR 3 Stage ca. 20MHhz -> IIR-filter with 3 Stages and coefficients 0.5/0.5/0.25 - very aggressive!
Questi filtri per ora producono un po di offset cc.
Ora è possibile scorrere tutti i filtri anche in modalità stop e per le tracce salvate, molto utile davvero!
Switch grid:
Nella modalità normale e xy, è possibile scegliere tra diferse griglie di sfondo trattegiate e continue, nella modalità delayed è disponibile una sola griglia trattegiata. Nella modalità fft sono disponibili diverse griglie con valori di divisione di 8 e 10, utili per le misure ad occhio delle frequenze.
Switch drawing:
Nella modalità normale del dominio del tempo sono disponibili due modalità di disegno delle tracce:
- Fast drawing with vertical pixel connection:
Disegno veloce con connessione pixel verticali, aumenta la frequenza di aggiornamento.
- Accurate drawing with line function:
Disegno accurato con funzione di linea, i segnali verranno visualizzate con maggiore precisione ma la frequenza di aggiornamento si riduce un po '.
Overlay trace:
Nella modalità normale, un segnale in memoria può essere richiamato e sovrapposto alle tracce acquisite in quel momento.
Restore settings:
Quando si richiama una traccia salvata con recall trace o overlay, le impostazioni del dso vengono modificate in base alle tracce richiamate. Dopo essere state visualizzate è possibile premere restore settings per tornare alle impostazioni precedenti e non perdere tempo.
Scelta versione screenshot:
La versione BF è controllata completamente dal DSO mentre la OS offre la possibilità di attivare le "fotografie" in modo remoto. In generale mi pare che la BF ora giunta alla versione 1.6 sia molto più veloce, io utilizzo sempre questa. Tenete presente che le due versioni non sono compatibili, non si può usare il software BF sul pc e la OS su dso e viceversa.
I restanti tasti attivano l'invio dello screenshot come dice il nome.
Save to ascii invia i dati sotto forma di file di testo. Save to csv crea un foglio di calcolo (come quelli di excell) in formato internazione .csv. PGM e BMP come dice il nome creano degli screenshot a colori di tutto quello visualizzato sullo schermo, anche in modalità FFT in formato .pgm o .bmp.
Si regola come per le altre funzioni ruotando la manopola apposita a passi di 0.1 div.
Auto pretrigger
Nuova funzione che permette di regolare automaticamente il pretrigger premendo direttamente il pulsante pretrigger, il valore visualizzato verrà automaticamente aggiornato sul valore automatico trovato. In pratica imposta la forma d'onda al centro dello schermo, molto utile davvero.
Trigger auto level
Regola automaticamente il valore del trigger a metà del livello del segnale presente sul canale source attivo.
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Nuovissima e avanzata funzione. Nei modelli a due canali fa lampeggiare i led dei canali 3 e 4 comunque presenti (si nota in fase di riavvio il led blu e rosso), mentre nei modelli a 4 canali è necessario saldare due led aggiuntivi, per chiarimenti visitate il forum tedesco.
Il led 1 può essere attivato per segnalare lo stato di wait del trigger mentre il led 2 segnala gli eventi del trigger. Entrambi possono essere tranquillamente spenti se non necessari.
Per ora è tutto, spero di essere stato utile, ciao a tutti.
Come sempre per qualunque cosa, fatevi un giro sul forum.