SuperProbe - Mark II

  Introdução

   O SuperProbe ao que sei, é um projeto original de Luhan Monat, do site Mondo Technology (página arquivada). O original continha 18 funções e a última versão oficial do firmware é a 3.8.

   Pesquisando no Google é possível encontrar algumas variantes feitas por outras pessoas. Já tinha idéia de montar este projeto a muito tempo. Porém sempre empacava na caixa ideal para montar. Na patola não tem nada que sirva para ser um instrumento extremamente portátil e fazer uma versão de bancada não me atraiu (e olha que eu já achei variantes montadas assim). O simples cano de PVC também não me agradou. Basta dar uma boa olhada no hall da fama que existia no site original. Cada um fez do jeito que dava e com o que tinha a mão.

   A alguns anos (em Setembro de 2011 pra ser exato), iniciou na PicListBR alguma troca de mensagens sobre este projeto e o Jean mandou uma foto de uma que ele montou usando uma caixinha de um medidor de tensão da Minipa, o tal do "Ez-Test". Quando vi, me apaixonei e pedi mais detalhes. Foi ai que o Jean veio com a má noticia. Ele havia montado tudo na base do wire-wrap e me disseram que seria "impossível" fazer uma placa para ela, usando aquela caixa.

   Como eu havia gostado da solução, não preciso dizer que comprei a briga, certo? Nisso fui atrás da caixinha. E acabei encontrando o mesmo teste de tensão fabricado por outras marcas, porém um que me chamou a atenção foi o da Instrutherm, por ter a face da caixa plana e usar uma etiqueta de policarbonato como acabamento. Até parece que foi feito sob medida pra virar um SuperProbe!!!

   Procurei o medidor da Instrutherm aqui na cidade e não encontrei. Para verificar a viabilidade de fazer a placa acabei comprando um outro, muito parecido com o "Ez-Test" da Minipa que usa a mesma caixa. Foi o que usei para fazer a placa do protótipo (Revisão A).

   Observe atentamente que o uso de um PIC no formato DIP contribuiu para simplicidade do layout, e que um PIC SMD acabaria aumentando desnecessariamente a quantidade de vias de passagem da placa. Abaixo tem uma foto deste medidor. A caixa dele é feita com um plástico bem ruinzinho e serviu também para teste de dimensões.

Revisão A - O protótipo.
 

Caixa e a placa da Rev.A

   Dias depois consegui comprar um da Instrutherm em uma loja na internet. O espaço interno deste é um pouquinho maior, vai dar pra desafogar a placa em alguns pontos.

   De posse da caixinha comecei a bolar a placa. De inicio decidi que iria usar uma variante do SuperProbe, que o autor incluiu uma chave e um divisor resistivo, ampliando o fundo de escala do voltímetro para 0-25V. Com esta chave então temos duas faixas: 0-5V (para a esquerda) e 0-25V (para a direita). Para a medição na escala VOLH a chave fica na escala 0-25V. Para as demais funções fica na escala 0-5V.

   Feito a escolha dos componentes e com eles em mãos (gosto de desenhar a placa com os componentes em mãos) fiz o layout de forma que coubesse na caixinha do medidor da Instrutherm. Veja Revisão B da placa abaixo:

Revisão B.

   Este é o esquema da revisão B, com as modificações que escolhi fazer.

   O zener de 6V2 é para proteger a entrada analógica do PIC, porem notei que dependendo do zener (fabricante, lote) ele causa erro na medição, por oferecer uma certa carga. Caso isso aconteça, experimente deixar sem o zener ou troque de marca.

   Com a placa desenhada e montada, comecei a alteração do software. Esta é a lista de funções do que chamei de Versão 0.45 (já que o firmware que usei como base é o 0.44 de uma das variantes encontradas).

   O acesso ao menu é feito segurando a chave S2 (inferior) pressionada e pulsando a chave S1 (superior) A troca entre as funções é feita pressionando uma das chaves e pulsando a segunda chave ao mesmo tempo. Você pode ir pra frente ou pra trás no menu alternando qual chave fica pressionada e pulsando a outra.

; Version 0.45 - Current Functions
;-------------------------------------------------
;nr.  display   description
;-------------------------------------------------
;01-  [ Prob ]  Logic Probe
;02-  [ PULS ]  Logic Pulser
;03-  [ VOLL ]  Voltmeter Low Scale
;04-  [ VOLH ]  Voltmeter High Scale
;05-  [ diod ]  Diode Junction Voltage
;06-  [ LEdS ]  LED Voltage Drop
;07-  [ FrEq ]  Frequency counter
;08-  [ rPm  ]  RPM Measurement
;09-  [ E.Cnt]  Event counter
;10-  [ Cont ]  Continuity tester
;11-  [ rES  ]  Resistance Measurement
;12-  [ CAP  ]  Capacitance Measurement
;13-  [ CoiL ]  Inductance Measurement
;14-  [ SIG  ]  Signal Generator
;15-  [ ntSC ]  Video Pattern
;16-  [ Ser  ]  Serial Generator (10 rates)
;17-  [ Midi ]  Midi Generator
;18-  [ r/c.o]  r/c o servo Pulse generator
;19-  [ r/c.i]  r/c i servo Pulse measure
;20-  [ _||_ ]  Square Wave
;21-  [ Nois ]  20kHz digital Noise (white Noise)
;22-  [ ir.ou]  IR burst, 6 steps: 25KHz, 36KHz, 38KHz, 40KHz, 56KHz, 80KHz
;23-  [ PWm  ]  Pulse Width Modulation
;24-  [ STOP ]  Stopwatch

   As funções em azul, são as que modifiquei ou corrigi bugs.

   As funções em verde, foram as que acrescentei.

   Os comentários do código estão em inglês, não pretendo traduzir e nem deixar o código com comentários em duas línguas, não gosto de misturar dois idiomas.

   O PIC foi substituído por um 16F876 para ter mais espaço para abrigar as novas funções e deixar espaço para futuras expansões, já que o original 16F870 estava com a flash praticamente cheia.

   Aqui está o LOG das modificações feitas por mim, tomando por base o código fonte da versão anterior, que usei para o desenvolvimento da versão 0.45:

;45	Fixed Stop Watch function (copy and conversion from version 38 by Luhan Monat)
;	Decrease scan-rate in Voltimeter, Diode test and led test to increase stability
;	of reading values in display.
;	Add logic-probe level TTL, CMOS 3.3V and CMOS 5V.
;	Increase scan-rate in Square-Wave generator to reduce flikering
;	Add 2 new non-standart baud-rate in Serial test (14400 and 28800)
;	Expanded PWM duty cicle limits, now: from 1 to 99%
;	Add function to measure RPM. Resolution is 60 RPM.
;       Add continuity tester.
;	Add measure of resistance. This is not very accurate, especially 
;       with smaller resistors so this is only useful for very rough measurements.
;       Range is ~20R to ~200K
;	version 0.45 by Luciano Sturaro, http://www.py2bbs.qsl.br

  Ao ligar a Super Probe mostra a versão do software:

   A sonda lógica, tem três modos de funcionamento, TTL, CMOS 3,3V e CMOS 5V. Nesta foto ela está no modo TTL e indicado nível flutuante ou aberto.

   No modo LEDS, medindo a queda de tensão de um led azul:

   Medindo a queda de tensão de um led verde:

   Medindo uma bateria de 9V usando a escala VolH. A chave de seleção de escala deve estar na posição HV (para o lado direito).

  Descrição das funções e instruções de uso:

  Descrição das chaves. Colocando o Super Probe na posição como nas fotos acima, a chave S1 é a chave de pressão superior e a S2 a inferior. A chave deslizante, é quem faz a troca de escala do voltímetro. Para o lado esquerdo é a faixa de uso normal e medição de 0-5V (Lo.V) e para a direita é a faixa estendida de 0-25V (Hi.V) utilizada somente na função VolH.

   A tensão de alimentação pode ser qualquer entre 7 e 30V. Essa tensão inclusive pode ser "roubada" do equipamento em teste, já que o consumo é muito baixo. Há proteção contra inversão de polaridade, desde que a garra de terra não esteja conectada. Nessa condição nada acontece, pois o diodo D1 não deixa a tensão chegar ao regulador. Se a garra de terra estiver conectada, ao conectar a garra negativa a alimentação, caso esteja "roubando" a tensão do aparelho em teste, vai causar um curto na fonte e provavelmente a destruição dos cabos da Super Probe.

   Portanto é recomendado que primeiro ligue o cabo de alimentação e só depois que o Super Probe inicializar, que se faça uso, se necessário, da garra de terra. A conexão da garra de terra pode ser dispensada, se "roubando" a tensão do aparelho em teste, já que o negativo será em comum.

Display	Função	Descrição
(Prob)	Sonda Lógica	Detecta: Flutuante, L, H e Pulsos:    A ponta de prova lógica mostra 'H' para alto, 'L' para baixo e '-' para flutuante no primeiro dígito.    Se um pulso for detectado (mínimo de 0,5 segundos), o segundo dígito mostrará um 'P'.    A chave S2 troca o modo de medição. A chave S1 salva se tiver sido modificado.    Os níveis de detecção para cada modo são: TTL (tt) L<0,75V, H>2,00V, CMOS 3V (c3.) L<1,00V, H>2,3V, CMOS 5V (c5) L<1,5V, H>3,5V    Saída de 1,5V nos modos tt ou c3 ou 2,5V no modo c5 para detecção de flutuação em 100K, saída de 50uA.
(PULS)	Pulsador Lógico	O pulsador lógico mostra a taxa de pulso (5, 50, 500, 5,0 50,0) nos últimos 3 dígitos.    O primeiro dígito mostra o nível lógico detectado como um traço na parte inferior ou superior do dígito.    Quando a chave S1 é pressionada, uma série de pulsos de 1 microssegundo é gerada na direção oposta e o segmento central acende. Pressionando S2 percorre as 5 taxas de pulso.    A taxa de pulso selecionada é salva no desligamento, se tiver sido usada.
(VoLL)	Voltímetro 0-5V	O voltímetro usa a referencia de 5V interna como referência, com resolução de 5mV. Use um bom regulador (LP2950) para melhorar a precisão em ~1%.    Um sensor de temperatura LM35 pode ser lido, ligando-o aos 3 terminais de encaixe. Se for medido 0,25 = 25ºC com 1ºC de resolução.    Não conecte a sonda a tensões que excedam 5 volts sob nenhuma condição.
(VoLH)	Voltímetro 0-25V	O mesmo que o voltímetro de 0-5V porem com a escala expandida para 25V de fundo.    Quando nesta escala, a chave seletora deve ficar na posição Hi.V (para a direita).    Nas demais funções a chave seletora deve ficar na posição Lo.V (para a esquerda).
(diod)	Teste de Diodos	Teste de queda de tensão de diodos. Esta é apenas a função do voltímetro com corrente de alimentação através de um resistor de 10k para a ponta da sonda, com uma corrente de 500uA.    Quando uma junção de diodo ou transistor é conectada da ponta ao fio terra, a queda de tensão é exibida.
(LEdS)	Teste de Leds	Teste de queda de tensão de Leds. O mesmo que o teste de diodos, porem com um resistor de 470R, com uma corrente de 20mA.     Um led conectado da ponta ao fio terra, exibe a tensão de junção do LED.
(FrEq)	Frequencímetro	A chave S1 alterna entre leitura normal ou leitura de apenas os últimos 4 dígitos.    Por exemplo, o display mostra '12,57' para uma freqüência de 12.576 Hz. Pressione S1 e a leitura muda para '2576' - os 4 dígitos mais baixos.    Um Pullup de 100K é usado para alta impedância e sensibilidade.    Se aparecer um ponto fixo, o valor está em kHz, se o ponto estiver piscando, o valor está em MHz.    Portanto, uma freqüência de 42.345.678 Hz é exibida como 42,34 com uma casa decimal piscando, e pressionar S1 neste caso exibirá 5678.
(rPM)	Medidor de RPM	Medidor de RPM (freqüência * 60) com resolução de 60 RPM. No modo medidor de RPM, um pull-up de 10K a 5V é utilizado.
(E.cnt)	Contador de Eventos	Contador de eventos de 8 dígitos, o display mostra os 4 dígitos mais baixos    A chave S1 alterna entre a leitura dos dígitos mais baixos e a leitura dos últimos 4 dígitos.    A chave S2 redefine a contagem.
(Cont)	Teste de Continuidade	Simples teste de continuidade. É utilizado um resistor de aproximadamente 50 ohms como pull-up.    Se a resistência for de até ~2R será exibido       Se a resistência for de até ~5R será exibido       Se a resistência for de até ~10R será exibido     Se a resistência for de até ~22R será exibido     Se a resistência for maior que ~100R será exibido
(rES)	Ohmímetro	Medidor de resistências ~20R até ~200K. Devido as limitações do hardware não é muito preciso, especialmente com resistores menores, portanto só é útil para medições muito aproximadas.Abaixo de ~20R e acima de ~200K não é utilizável.
(CAP)	Capacimetro	Quando um capacitor é conectado da ponta de testes ao fio terra e a chave S1 é pressionada, seu valor é exibido com resolução de 100pF.    Valores de 0,001uF a aproximadamente 500uF podem ser medidos. Quanto maior o capacitor, mais tempo leva para medir.    Um capacitor de 100uF leva alguns segundos.
(CoiL)	Indutímetro	Quando um indutor é conectado da ponta de testes ao fio terra pressionar a chave S1 inicia a medição e exibe seu valor com resolução de 100uH.    Valores de 0,1mH a 999,9,mH são exibidos.    Nota: esta função assume que a resistência DC não é superior a alguns ohms.    A medição só inicia após pressionar a chave S1. Além disso, se a unidade ficar 'presa' neste modo, ligue a ponta de testes ao fio terra para liberá-la.
(SIG)	Injetor de Sinais	É gerado um sinal de 500 Hz @ 0,5 Vpp enquanto a chave S1 for pressionada.
(ntSC)	Gerador de Vídeo NTSC	Gera um quadro de vídeo NTSC com um padrão de pontos brancos.
(SEr)	Teste de porta serial	Cada vez que a chave S1 é pressionada, as letras A-Z seguidas de CR/LF em 8n1 são geradas.    Detecção automática de polaridade. Se o ponto de injeção do sinal for originalmente alto, então ascii normal (zero start bit) será gerado. Caso contrário, a outra polaridade será gera.    O botão S2 escolhe 1200, 2400, 4800, 9600, 14400*, 19200, 28800, 38400*, 57600, 115200 baud.    * baud rate não padronizados.
(Midi)	Gerador MIDI	Envia a nota número 60 (dó central) em qualquer um dos 16 canais MIDI.    Manter pressionado a chave S1 envia 'nota ativada'. Soltar a chave 1 envia 'nota desativada'.    A chave 2 percorre os 16 canais. O número do canal MIDI é armazenado.
(r/c.o)	Gerador de Pulsos Servo R/C	Gera pulso de 1ms a 2ms para servos r/c, na verdade 770us a 2300us, repetido a cada 20ms (50 Hz).    A chave S1 aumenta o pulso, S2 diminui o pulso. O padrão é 1,5 ms (1500 us) sempre que o modo for ativado.
(r/c.i)	Teste de Servo R/C	De 700us a 2300us (e mais) resolução de 10us.    Pressionando a chave S1 será exibido H, sinal alto, tempo em us. A chave S2 exibe L, sinal baixo, tempo em us.    A chave S1 desbloqueia o medidor se estiver travado na meia leitura.
	Gerador de onda quadrada	Gera onda quadrada de 1 -> 32,767 Hz. Resolução e precisão de cerca de 1Hz.    A leitura está em Hz. Acima de 10000Hz será exibidos os 4 últimos dígitos. Ex: 17765Hz será exibido 1746.    A chave S1 diminui a freqüência e S2 aumenta a freqüência. Pressionar a chave por mais de 2 segundos, o passo é acelerado.
(noiS)	Gerador de ruído branco	Ruído digital de 20kHz (ruído branco)
(ir.ou)	Teste de IR (controle remoto)	Gera uma onda quadrada de aproximadamente 1 milissegundo ligado e exatos 2,5 milissegundos desligado.   A chave S2 altera a freqüência  em seis valores: 25Khz, 36Khz, 38Khz, 40Khz, 56Khz, 80Khz. Quando conectado um LED IR, pode ser usado para testar módulos receptores IR.
(PWM)	PWM	Gerador de largura de pulso variável de 1% a 99%, com um sinal digital de 6 kHz (aproximadamente).    A chave S1 diminui a largura do pulso, a chave S2 aumenta a largura do pulso.
(StoP)	Cronômetro	A chave S1 inicia/para o cronômetro. A mudança de estado na ponta da sonda também iniciará/parará o cronômetro. A chave S2 zera o cronômetro.    O cronômetro conta em 1/100 segundos de 0 a 99 segundos, depois conta em 1/10 segundos de 100 a 999 segundos e depois conta em segundos inteiros de 1.000 a 9.999 segundos (cerca de 2 horas e 46 minutos).

  Downloads

• Esquema completo
• Lista de material
• Layout das placas em formato PDF (para usar com a caixa do medidor da Instrutherm ou similar)
• Arquivo HEX e Fonte (ASM) PIC16F876A

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Última atualização do site em: 29/Setembro/2026