M1K Analog Devices
M1K Analog Devices
O Kit Analog Devices M1K é um módulo educacional para estudo de eletrônica, oferecendo de dois canais analógicos que podem gerar ou medir sinais analógicos de até 100 k amostragens por segundo (kSPS). As referências deste material foram obtidas na wiki do fabricante [1].
Cada canal analógico possui três modos de operação:
- Medir tensão
- Gerar tensão e medir corrente
- Gerar corrente e medir tensão
No modo de medida de tensão o sistema se comporta como um osciloscópio, mostrando as formas de onda de tensão no display.
No modo gerador de tensão/medida de corrente, o sistema gera formas de onda de tensão contínua, senoidal, triangular, dente de serra e quadrada, e mede a forma da corrente. De modo similar, no modo gerador de corrente/medida de tensão, o sistema gera diferentes formas de onda de corrente e mede a tensão.
O módulo M1K recebe energia da interface USB e opera con tensões de 0 a 5 V e corrente de -200 a 200 mA, com precisão de 100 μV, 100 μA e 10 μs [2].
Entradas Analógicas
O módulo M1K possui 6 pinos de entrada/saídas analógicas, das quais os Canais A e B são os pinos externos. O diagrama em blocos de um dos canais é mostrado na figura:
As entradas analógicas podem medir tensões de 0 a 5 V. Para medir tensões além destes limites, deve-se utilizar um circuito divisor de tensão externo.
Divisor de tensão externo
O divisor de tensão externo deve trabalhar em conjunto com a resistência interna do M1K, RIN = 1 MΩ. O resistor R1 é a resistência de entrada do divisor de tensão. O resistor R2 pode ser conectado a terra, ou a 2,5 V ou 5 V para inserir um offset e permitir medir tensões negativas.
Exemplo de operação:
- Se R1 = 1 MΩ e R2 = 500 KΩ e conectado a terra, a resistência na base do divisor será o paralelo entre RIN e R2, ou seja, 333,33 KΩ, o que resulta num fator de divisão de 4X.
- Caso R2 seja conectado a 5V, com VIN = 0 V e tensão medida será 2,5 V, com VIN = -10 V e tensão medida será 0 V e com VIN = 10 V e tensão medida será 5 V.
A capacitância de entrada do M1k é CIN = 380 pF e deve ser compensada por um capacitor sobre R1 com 130 pF, ou 100 pF em paralelo com 27 pF (total de 127 pF).
Software
Dois aplicativos oferecem interface usuário para visualizar e manipular sinais em dispositivos conectados ao módulo Analog Devices M1K:
- pixelpulse
- Alice
pixelpulse
O pixelpulse é uma aplicação que provê uma interface usuário para visualizar e manipular sinais em dispositivos conectados ao módulo Analog Devices M1K [4].
- Descrição da instalação realizada no Ubuntu 18.04
- --Evandro.cantu (discussão) 03h37min de 14 de julho de 2018 (BRT).
Antes de instalar o aplicativo pixelpulse é necessário instalar a biblioteca LibSMU [1].
- libsmu
- Biblioteca de programas desenvolvida em Python para dispositivos conectados via USB, como o M1k. Oferece suporte para apresentar as formas de onda periódicas, configuração do hardware e medida de sinais.
Passos instalação: https://github.com/analogdevicesinc/libsmu
Durante a realização dos procedimentos para instalar o libsmu ocorreram alguns erros com o cmake. Após pesquisa foram instalados os seguinte pacotes:
sudo apt-get install cmake libblkid-dev e2fslibs-dev libboost-all-dev libaudit-dev
Após isto a instalação do libsmu pode ser realizada sem erros.
- pixelpulse
- Para a instalação do pixelpulse é necessário instalar a biblioteca LibUSB e o software Qt5.4.
- Passos instalação: https://wiki.analog.com/university/tools/m1k/pixelpulse/build
A realização dos procedimentos para instalar o LibUSB, o software Qt5.4 e o pixelpulse ocorreu sem erros. Entretanto, o pixelpulse não rodou devido a vários pacotes pendentes no módulo QT5.
- Procedimentos realizados
export QT_SELECT=5
Pacotes complementares instalados:
sudo apt-get install cmake cmake-data qtdeclarative5-dev qml-module-qtquick-controls qml-module-qtquick-dialogs qmlscene qt5-default
sudo apt-get install qml-module-qtquick-controls qml-module-qtquick-dialogs
Baixar e instalação do módulo:
sudo dpkg -i qml-module-qt-labs-settings_5.9.5-0ubuntu1_amd64.deb
sudo apt-get install qml-module-qt-labs-folderlistmodel
sudo apt-get install qtdeclarative5-models-plugin
Alice
- Alice
- Active Learning Interface (for) Circuits (and) Electronics M1K
- Descrição da instalação realizada no Ubuntu 18.04
- --Evandro.cantu (discussão) 09h55min de 14 de julho de 2018 (BRT).
- Passos instalação: https://wiki.analog.com/university/tools/m1k/alice/desk-top-users-guide
O Alice foi desenvolvido em Python e também necessita que a biblioteca LibSMU seja instalada previamente.
Os seguintes procedimentos foram realizados:
- Download dos arquivos fonte do Alice:
https://github.com/analogdevicesinc/alice/releases
- Instalação do pacote dos2unix, para converter arquivos Python para o Linux:
sudo apt-get install dos2unix
- Instalaçãodo módulo python-numpy
sudo apt-get install python-numpy
- Execução dos comandos:
cmake -DBUILD_PYTHON=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/ .
dos2unix alice-desktop-1.2.pyw
python alice-desktop-1.2.pyw&
- Incluir no PATH o PYTHONPATH para evitar o erro "Pysmu not found" com o comando:
export PYTHONPATH=/usr/lib/python2.7/site-packages/:${PYTHONPATH}
- Pode também editar o arquivo .bashrc e incluir o comando para ser executado a cada login.
Referências
--Evandro.cantu (discussão) 18h15min de 18 de outubro de 2017 (BRST)
