エレキ素人が何か考える（その３：オシロスコープ）

シロートがオシロスコープを使う

マイコンから出力される正弦波と矩形波をオシロスコープで観測。

オシロスコープ

Amazonで購入した安価なオシロスコープ（購入時6999円、執筆時点で売り切れ、入荷待ち）を使う。

マイコン

正弦波を作るため、DAコンバーターを持つM5Stackを利用した。

正弦波（Sin wave）

M5StackでDAコンバーターを使うサンプルコードを利用した。ESP32でのDAコンバーターの利用方法詳細は、Espressifの本家サイトに記載がある。小生の環境では、ArduinoフレームワークではこれらAPI群を使ったコードを利用できず、ESP-IDFフレームワークをPlatformIO環境下で利用しBuild。

ソースコード

# include "driver/dac.h"

void app_main() {
    dac_cw_config_t config;
    config.en_ch = DAC_CHANNEL_1;
    config.freq = 2000; // Set frequency of cosine wave generator output. Range: 130(130Hz) ~ 55000(100KHz).
    config.scale = DAC_CW_SCALE_8;
    config.phase = DAC_CW_PHASE_0;
    config.offset = 1;

    dac_cw_generator_config(&config);
    dac_cw_generator_enable();

    dac_output_enable(DAC_CHANNEL_1);    
}

本家サイトによると、130Hzから100KHz(?)の周波数を設定できるようだ。また、DAC_CHANNEL_1は、GPIO25に相当する。

環境ファイル（platformio.ini）

platformio.ini

[env:m5stack-core2]
platform = espressif32
board = m5stack-core2
framework = espidf

結果

2kHz

「1.92kHz」と表示されている。

50kHz

「50.2kHz」と表示。以降、同様。

何故か低い周波数（例：200Hz）は、正しく表示されなかった。

矩形波（PWM）

こちらは、Arduinoフレームワークの利用。M5Stack(ESP32)には、analogWrite()が存在しない。ESP32をArduinoフレームワークで利用する際のPWM用のAPIが別途用意されているのでこれを利用。

ソースコード

int PIN = 2;
int PWMCH = 0;
 
void setup() { 
  pinMode(PIN, OUTPUT);
  ledcSetup(PWMCH, 2000000, 8); // Hz, 8Bit
  ledcAttachPin(PIN, PWMCH);
  ledcWrite(PWMCH, 128);  //  50%
}
 
void loop() {
}

ledcSetup()で周波数、ledcWrite()でデューティ比（例：128 -> 128/256: 50%）を指定する。

結果

20Hz, 25%

10KHz, 50%

200KHz, 75%

あまり高い周波数では正しく表示されず（オシロスコープの能力不足）。

まずはOK。