Ein Oszilloskop ist ein elektronisches Gerät, mit dem Veränderungen der elektrischen Spannung im Laufe der Zeit sichtbar gemacht und analysiert werden können. Es dient zur Untersuchung der Beziehungen zwischen verschiedenen elektrischen Größen und anderen physikalischen Parametern, die in Form von elektrischen Signalen dargestellt werden können.
Der technologische Fortschritt begünstigt die Kombination zahlreicher Funktionen, die sich durch ihre harmonische Integration gegenseitig ergänzen und so die Leistungsfähigkeit der Messgeräte erhöhen. Die Anreicherung von Oszilloskopen durch die Integration zusätzlicher Module und Geräte ist nichts anderes als die Zusammenstellung eines einheitlichen Messsystems.
Die MPO-2000 Serie
GW Instek ist einer der Hersteller, der die Möglichkeiten der erweiterten Nutzung erkannt und umgesetzt hat. Die MPO-2000-Serie (Multi-function Programmable Oscilloscope) ist nicht nur ein Oszilloskop, sondern beinhaltet auch einen Spektrumanalysator, einen Arbitrary Waveform Generator, ein digitales Multimeter und eine DC-Stromversorgung.
Die multifunktionale "Fünf-in-einem"-Architektur führt auf innovative Weise die Python-Skriptfunktion in das MPO-2000 ein, die es dem Benutzer ermöglicht, das Programm in einem kleinen automatisierten Testsystem zu steuern.
GW Instek ist einer der führenden Hersteller, die den Anwendungsbereich von Oszilloskopen erweitert haben. Die Serie MPO-2000, das Multifunctional Programmable Oscilloscope, ist ein Set technologischer Vielseitigkeit. Das Messgerät zeichnet nicht nur elektrische Schwingungen auf, sondern dient auch als Steuergerät für eine Reihe von Zusatzfunktionen.
Die in der Standardkonfiguration enthaltenen Busdekodierungsfunktionen sind ohne zusätzliche Kosten verfügbar. Das macht das MPO-2000 nicht nur leistungsfähig, sondern auch zu einem zugänglichen Werkzeug für jeden, der in die Geheimnisse der Elektronik eintauchen möchte. Eine große Anzahl von Busdekodierfunktionen ist in der Standardkonfiguration enthalten und der Benutzer muss für die Nutzung dieser Funktionen nicht bezahlen.
Basis- und Professional-Versionen
Die MPO-2000-Serie von GW Instek umfasst zwei innovative Versionen: Basic (B) und Professional (P).
Die Basic-Version verfügt über eine Bandbreite von 100 MHz. Sie enthält einsatzbereite Demonstrationsprogramme, einschließlich Anwendungen mit USB-Geräteunterstützung und grafischer Benutzeroberfläche (GUI), sowie Python-Software von Drittanbietern.
Die Professional-Version bietet die doppelte Bandbreite von 200 MHz. Damit ermöglicht die Professional-Variante eine effiziente Datenverarbeitung in komplexeren Prozessen unter Nutzung des erweiterten Speichers und der erweiterten Systemressourcen. Die Steuerung der USB-CDC-Geräte der Serie 2000 gewährleistet die Zusammenarbeit der einzelnen Netzwerkelemente. Die mitgelieferte Python-GUI-Bibliothek ist der Schlüssel zur individuellen Kreativität des Anwenders und ermöglicht Modifikationen und die Erstellung eigener Programme.
Die Professional Edition erweitert die Möglichkeiten hinsichtlich Speicher und Systemressourcen. Sie zeichnet sich durch zahlreiche erweiterte Dekodieroptionen wie FlexRay, USB-PD und I2S aus, die die Dekodierung digitaler Aufzeichnungssignale ermöglichen.
Whas ist MQTT?
Die MPO-2000-Oszilloskope unterstützen auch das MQTT-Protokoll (Message Queuing Telemetry Transport), ein Open-Source-Kommunikationsprotokoll, das für seine Effizienz und Benutzerfreundlichkeit geschätzt wird. Das MQTT-Protokoll arbeitet wie das weit verbreitete HTTP auf dem TCP/IP-Stack in der Anwendungsschicht. Obwohl beide Protokolle auf der gleichen Schicht arbeiten, unterscheiden sie sich in ihren Eigenschaften und ihrem Zweck.
Wie funktioniert MQTT?
Das MQTT-Protokoll arbeitet nach dem Publish-Subscribe-Prinzip, das einen asynchronen Informationsfluss zwischen Datensendern und -empfängern ermöglicht. Publisher können Messdaten an die Cloud senden, während Subscriber das Oszilloskop fernsteuern können.
Ein MQTT-Client kann jedes Gerät sein, das mit dem Netzwerk verbunden ist, z. B. ein Mikrocontroller oder ein PC, der TCP/IP und MQTT unterstützt und die Kommunikation in diesem Standard ermöglicht. Es gibt Bibliotheken, die die Implementierung eines MQTT-Clients erleichtern. Interessanterweise kann ein MQTT-Client sowohl Teilnehmer als auch Herausgeber von Daten sein.
Im MQTT-Modell kommunizieren Publisher und Subscriber nicht direkt miteinander. Ein Client kann Daten an einen anderen Client senden, ohne dessen IP-Adresse zu kennen oder überhaupt von dessen Existenz zu wissen. Ermöglicht wird dies durch den Message Broker, der die Informationen von den Publishern entgegennimmt und an die Subscriber weiterleitet.
Wenn ein Publisher eine Nachricht veröffentlicht, ordnet er sie einem bestimmten Thema zu. Anhand dieses Themas leitet der Broker die Nachricht an die Abonnenten weiter, die an diesem Thema interessiert sind. Auf diese Weise ist MQTT sehr flexibel und effizient in verteilten Kommunikationssystemen.
Dieses System ermöglicht es einem einzelnen Client, Informationen an eine große Gruppe von Empfängern zu verteilen, wodurch die Kosten minimiert werden. Durch das Senden von Daten an den Broker initiiert der Client den Datenverteilungsprozess, so dass auch kleine Mikrocontroller als MQTT-Clients fungieren können.
Der MQTT-Broker als zentraler Punkt des Netzwerks benötigt erweiterte Ressourcen, um mehrere Verbindungen zu verwalten, Nachrichten zu verarbeiten und zu verteilen, Benutzerauthentifizierung und -autorisierung zu verwalten und Daten zu speichern. Er muss daher auf leistungsfähigen Plattformen installiert werden. Auf dem Markt sind zahlreiche kostenpflichtige und kostenlose Broker-Optionen erhältlich, die eine einfache Integration in verschiedene Umgebungen ermöglichen.
Serielle Bus-Dekodierung in MPO-2000
Das MPO-2000 bietet in der Basisversion die Decodierung von CAN FD/USB 2.0 (FS) und in der Professional-Version die Decodierung von CAN FD/USB 2.0 (FS)/FlexRay/USB PD/I2S. Für die Dekodierung und Analyse der neuen Automobil-, USB- und Audioprotokolle sind keine zusätzlichen Optionen erforderlich.
Fazit
Die Markteinführung der MPO-2000-Serie von GW Instek hat das Potenzial, die Erwartungen der Anwender in Bezug auf Wiederholbarkeit und Vielfalt von Produkttests in kleinem Maßstab zu erfüllen. Sie kann auch die Bedürfnisse der Benutzer in Bezug auf Einfachheit und Effizienz der Arbeit erfüllen. Sie ermöglicht auch die programmatische Steuerung auf Geräteebene und das Senden von Prüfergebnissen in die Cloud.
Eine breite Palette von Dekodierfunktionen, die standardmäßig und ohne Aufpreis verfügbar sind, machen das MPO-2000 zu einer attraktiven Option auf dem Markt.
Das Modell MPO-2000P setzt neue Maßstäbe durch die Kombination von "All-in-One"-Funktionalität und einer Python-GUI-Bibliothek - ein einzigartiges Angebot auf dem Markt. Der Anwender gewinnt an Flexibilität bei der Entwicklung von Testsystemen, was direkt die Kosten für die Anschaffung von Einzelgeräten reduziert. Als vielseitiger Tester ist der MPO-2000P zu einem attraktiven Preis erhältlich, was ihn für Kunden erschwinglich und wettbewerbsfähiger macht.
