Upgrade Firmware DSO 138 Oscilloscope¶

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Perkembangan teknologi membuat harga osiloskop menjadi sangat bervariasi. Dan salah satu osiloskop populer adalah DSO138 yang dibuat oleh perusahaan JYETech. Osiloskop DSO138 menjadi sangat populer karena harganya yang sangat murah, sumber tebuka, dan dapat dirakit sendiri. Jadi bagi para pecinta elektronika yang suka membuat peralatan sendiri, osiloskop DSO138 bisa menjadi alternatif alat yang cukup membantu untuk dihadirkan dimeja kerja.

Nah, bagi yang suka oprek-oprek dan kebetulan versi Firmware osiloskop DSO138-nya merupakan versi lama, ikuti langkah dibawah ini untuk melakukan upgrade firmware DSO138.

Firmware DSO 138 Oscilloscope¶

Firmware DSO 138 Asli¶

Tabel dibawah ini menunjukan link dan sejarah revisi firmware. Untuk firmware terbaru yaitu versi 113-13801-061, dan versi tersebut merupakan versi terakhir. Jadi setelah versi terakhir tersebut, dukungan firmware akan dihentikan.

Firmware DSO 138 Pihak Lain¶

Firmware dibawah ini bukanlah firmware yang dikeluarkan oleh pembuat DSO138. Firmware dibawah merupakan firmware pihak ke tiga yang kompabilitasnya perlu diperiksa. Hati-hati dalam menggunakan firmware dibawah karena kesalahan dan ketidakcocokan diluar tanggungjawab penulis.

Upgrade Firmware DSO 138 Oscilloscope¶

Mikrokontroler STM32F103C8T6 yang digunakan pada DSO138 tertanam suatu bootloader. Bootloader merupakan bagian kecil dari firmware yang dapat berkomunikasi dengan komputer melalui port serial, yang digunakan untuk menanamkan firmware ke dalam flash ROM di dalam chip STM32F103C8T6. Upgrade Firmware merupakan cara untuk memperbaharui perangkat lunak didalam chip ke versi terbaru, hal ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan kinerja DSO138 tersebut atau sekedar memperbaiki beberapa bagian kinerja yang mengalami cacat fungsi (bug). Dibawah ini dijelaskan langkah demi langkah untuk melakukan upgrade firmware DSO138 yang dibagi menjadi 2 metode, yaitu:

Menggunakan USB TTL¶

Metode ini merupakan metode yang disarankan dan di bahas secara umum oleh para pengguna osiloskop DSO138. Dibutuhkan prasyarat sederhana dan proses upgrade firmware yang mudah dan cepat.

1. Prasyarat Upgrade

   1. Konverter serial USB-TTL

      Port serial DSO138 (pada papan diberi RefDes J5 dan diberi label UART) menggunakan level tegangan TTL 3,3V. Sedangkan pada PC biasanya hanya tersedia port USB. Antara port serial DSO138 dengan port USB pada PC ini sangat berbeda secara elektronik dan tidak bisa dihubungkan secara langsung. Maka dibutuhkan Konverter (biasanya disebut USB-TTL atau USB-UART converter). Ada banyak konverter USB seperti itu tersedia di pasar, misal; FTDI FT232RL, Silabs CP210x, WCH CH340, Prolific PL2303. Silahkan pilih salah satunya sesuai dengan kemampuan dana yang dimiliki. Sangat disarankan menggunakan USB-TTL Silabs CP210x.

      

   2. PC Software - STM32 Flash Loader Demonstrator

      Untuk bekerja dengan bootloader pada mikrokontroler, diperlukan perangkat lunak yang telah dipasang (install) dan berjalan pada komputer. Perangkat lunak ini disebut "STM32 Flash Bootloader Demonstrator" yang disediakan oleh perusahaan STMicroelectronics. Ini adalah perangkat lunak gratis dan dapat diunduh langsung pada situs STMicroelectronics atau disini. STM32 Flash Bootloader Demonstrator hanya bekerja pada sistem operasi Windows, sedangkan untuk pengguna sistem operasi Linux bisa menggunakan perangkat lunak STM32Flash.

   3. Firmware (Hex File) untuk DSO 138 Oscilloscope

      Firmware adalah program perangkat lunak (software) atau sekumpulan instruksi yang diprogram pada perangkat keras. Untuk mengunduh firmware DSO138 silahkan gunakan link pada tabel firmware diatas.

2. Persiapan Upgrade

   1. Koneksi

      Port serial pada papan DSO138 berisi tiga pin yaitu TXD, RXD, dan GND. Pin ini diberi RefDes J5 dengan label UART. Pin TXD adalah pin output, pin ini berfungsi untuk mengirimkan data dari DSO138 menuju keluar. Pin RXD adalah pin input yang digunakan untuk menerima data dari luar yang akan masuk ke papan DSO138. Pin GND adalah referensi umum. Secara umum koneksi antara pin DSO138 dengan Pin USB-TTL itu terbalik, jadi jika pada papan DSO138 tertulis RXD maka dihubungkan ke TXD USB-TTL, dan sebalikanya, jika pada papan DSO138 tertulis TXD maka dihubungkan ke RXD pada USB-TTL. Sedangkan GND dengan GND.

      

   2. Jumper

      Hubungkan pad jumper JP1 dan JP2 pada bagian bawah papan DSO138 dengan solder. Ini akan membuat mikrokontroler masuk ke mode DFU tanpa mengaktifkan firmware utama saat dihidupkan.

      

   3. Driver USB-TTL

      Pastikan driver USB-TTL telah terpasang pada komputer dan USB-TTL bekerja tanpa masalah. Untuk driver silahkan pilih sesuai jenis USB-TTL yang dimiliki dan unduh pada link dibawah ini:

      • Driver FTDI FT232RL
      • Driver Silabs CP210x
      • Driver WCH CH340
      • Driver Prolific PL2303

   4. Hubungkan DSO138

      Hubungkan DSO138 yang sudah terhubung dengan USB-TTL ke port USB Komputer. Pastikan tidak ada masalah koneksi antara komputer dengan USB-TTL.

      

   5. Tegangan Sumber

      Jika yakin bahwa persiapan sudah benar, hubungkan DSO138 dengan sumber tegangan DC antara 9-12 Volt. Proses boot DSO138 akan berjalan tanpa ada tampilan apapun pada layar LCD (blank).

3. Proses Upgrade Firmware

   1. Aktifkan Flash Loader Demonstrator

      Buka perangkat lunak Flash Bootloader Demonstrator yang sudah di instal sebelumya maka akan muncul jendela dialog seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Di kotak dialog ini perlu mengatur beberapa parameter untuk koneksi serial. Harap set parameter seperti yang diilustrasikan. Untuk Port Name harus dipilih salah satu yang sesuai dengan USB-TTL yang terhubung ke DSO138. Kemudian klik tombol Next, maka jendela dialog berikutnya akan keluar. Jika keluar kotak dialog yang berisi informasi "Cannot open the com port, the port may be used by another application" maka kemungkinan terjadi kesalahan pemilihan Port Name, pilih port lain jika ada pilihan lainnya. Namun jika tidak ada pilihan sama sekali berarti USB-TTL belum terhubung dengan komputer, ini biasanya terjadi karena kesalahan driver USB-TTL atau justru driver USB-TTL belum terpasang.

      

   2. Verifikasi Koneksi

      Jika tidak ada kesalahan koneksi antara Komputer ke USB-TTL ke DSO138 maka kotak dialog pada gambar dibawah ini akan terlihat. Kotak dialog ini berisi informasi tentang status sementara yang menunjukkan bahwa komputer telah berhasil mendeteksi bootloader dan status memori flash yang terbaca dengan baik atau tidak. Jika terjadi masalah coba lakukan pengaturan ulang mikrokontroler dengan menekan tombol Reset pada papan DSO138. Jika masih tetap bermasalah, periksa jalur koneksi antara USB-TTL dengan papan DSO138 (tukar pin TXD dan RXD, mungkin saja salah) dan pastikan koneksi jumper JP1/JP2 pada bagian bawah papan DSO138 terhubung dengan baik. Jika tidak ada masalah pada langkah ini, klik tombol Next, maka kotak dialog berikutnya akan terbuka.

      

      Jika pada kotak dialog ini tombol "Next" tidak aktif, berarti bootloader masih mem-proteksi firmware. Klik tombol "Remove protection".

   3. Target Mikrokontroler

      Kotak dialog pada gambar dibawah ini menunjukkan informasi tentang tipe mikrokontroler yang digunakan DSO138 dan memori flash-nya. Pada kotak dialog ini pastikan Target terpilih "STM32F1_Med-density_64K". Jika tidak terpilih tipe mikrokontroler yang tepat, klik tombol dropdown untuk memilih target mikrokontroler yang benar. Pada bagian ini biasanya tidak perlu melakukan apapun. Jika sudah yakin, klik tombol Next untuk melanjutkan ke langkah berikutnya.

      

   4. Pilih Firmware

      Kotak dialog berikutnya akan terbuka, pilih "Download to device". Cari dan pilih file firmware (file HEX) yang sudah di unduh, di ekstrak, dan di simpan pada komputer dengan mengklik tombol "..." pada bagian "Download from file". Lakukan pengaturan lainnya sama seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Jika sudah yakin klik tombol Next untuk mulai proses upgrade firmware.

      

   5. Proses Upgrade

      Pada kotak dialog ini tidak ada tindakan apapun kecuali hanya menonton progress bar berwarna biru yang berjalan perlahan, tunggu dengan sabar hingga progress bar berubah warna menjadi oranye bertuliskan "Download operation finished successfully". Sampai tahapan ini, proses upgrade firmware DSO138 telah berhasil. Klik tombol Close untuk menutup perangkat lunak Flash Loader Demonstrator.

      

   6. Tahap Akhir

      Matikan DSO138 dengan melepas sumber tegangan. Putuskan hubungan antara komputer dengan USB-TTL dan USB-TTL dengan papan DSO138. Lepas jumper (solderan) pada JP1 dan JP2 dibagian bawah papan DSO138. Hubungkan kembali sumber tegangan DSO138, tunggu proses booting berjalan. Periksa apakah osiloskop melakukan boot dengan benar. Verifikasi apakah versi firmware sudah benar sesuai dengan firmware yang telah di-upgrade.

      

      Jika semuanya berjalan dengan baik berarti proses upgrade firmware Osiloskop DSO138 berhasil. Waktunya mengucapkan Tahmid dengan tulus Alhamdu Lillahi Robbil 'Alamin...

Menggunakan ST-Link¶

Metode ini merupakan metode yang sangat jarang di bahas dan sangat sedikit sekali dibicarakan pada forum-forum elektronika. Hal ini karena metode ini merupakan metode khusus yang sering digunakan untuk proses debugging para pecinta mikrokontroler produk STMicroelectronics. Bagi pemula dan pecinta keluarga Arduino, metode ini kurang begitu familiar.

1. Prasyarat Upgrade

   1. ST-LINK

      Jika pada metode sebelumnya, perangkat keras yang digunakan sebagai jembatan antara komputer dengan DSO138 adalah USB-TTL konverter. Kali ini perangkat keras yang digunakan adalah ST-LINK baik versi 2 maupun versi 3. Namun ST-LINK versi 2 sudah mencukupi untuk sekedar upgrade firmware DSO138. Perbedaan mendasar antara USB-TTL dengan ST-LINK adalah protokol komunikasi yang digunakan. Jika USB-TTL menggunakan protokol komunikasi serial standar yang terdiri dari pin TX dan pin RX, sedangkan ST-LINK menggunakan protokol komunikasi SWD (Serial Wire Debugging) yang terdiri dari pin SWDIO (Serial Wire Data Input Output) dan pin SWCLK (Serial Wire Clock).

      

   2. PC Software - STM32 ST-LINK Utility

      Sama dengan metode sebelumnya yang menggunakan perangkat lunak khusus untuk upgrade firmware DSO138. Perangkat lunak yang digunakan harus mendukung perangkat keras yang digunakan sebagai jembatan antara komputer dengan DSO138. Jika menggunakan ST-LINK versi 2 maka perangkat lunak yang biasa digunakan adalah STM32 ST-LINK Utility yang kompatibel dengan sistem operasi Windows. Jika menggunakan sistem operasi Linux atau MacOS, maka biasanya menggunakan perangkat lunak Texane/ST-LINK Tools. Untuk ST-LINK Utility silahkan unduh pada situs STMicroelectronics, sedangkan untuk perangkat lunak Texane/ST-LINK Tools silahkan unduh disini.

   3. Firmware DSO138

      Mengenai Firmware DSO138 tidak ada perbedaan antara metode pertama maupun metode kedua. Jadi silahkan unduh firmware pada tabel diatas.

2. Persiapan Upgrade

   1. Koneksi

      Pada papan DSO138 jalur debugging diberi RefDes J6 dengan label SWD yang terdiri dari 4 pin, yaitu; +3.3V, DIO, CLK, dan GND. Hubungkan pin ST-LINK V2 dengan pin SWD DSO138. Pin SWDIO dengan pin DIO, pin SWCLK dengan CLK, pin 3.3V dengan pin 3.3V, dan pin GND dengan GND. Jika menggunakan ST-LINK V2 maka papan DSO138 tidak perlu diberi tegangan dari luar. Mikrokontroler DSO138 akan memperoleh tegangan dari ST-LINK V2 yang berasal dari port USB komputer.

      

   2. Install STM32 ST-LINK Utility

      Install perangkat lunak STM32 ST-LINK Utility yang sudah didownload dari situs STMicroelectronics untuk pengguna sistem operasi Windows, atau install Texane/ST-LINK Tools untuk pengguna sistem operasi Linux. Pada saat menginstall perangkat lunak ini maka secara otomatis driver perangkat keras sudah terpasang pada komputer, jadi tidak diperlukan lagi proses pemasangan driver yang sesuai dengan perangkat keras.

   3. Hubungkan DSO138

      Setelah yakin bahwa koneksi antara ST-LINK V2 dengan papan DSO138 sudah benar, hubungkan ST-LINK V2 ke port USB, namun sebaiknya menghubungkan ST-LINK V2 ke port USB komputer ketika program STM32 ST-LINK Utility sudah dibuka. Jika menggunakan ST-LINK V2 maka tidak perlu lagi menghubungkan JP1 dan JP2 pada bagian belakang papan DSO138. Pada saat ST-LINK V2 dihubungkan ke komputer maka beberapa saat papan DSO138 akan memasuki mode DFU (Direct Firmware Update).

3. Proses Upgrade

   1. Aktifkan STM32 ST-LINK Utility

      Buka perangkat lunak STM32 ST-LINK Utility yang sudah di-instal pada komputer. Hubungkan ST-LINK V2 ke port USB komputer tunggu beberapa saat. Klik tombol toolbar "Connect to the target" maka akan muncul informasi seperti dibawah ini pada perangkat lunak STM32 ST-LINK Utility. Ini berarti terjadi komunikasi yang sempurna antara DSO138 dengan ST-LINK V2 dan dengan perangkat lunak STM32 ST-LINK Utility.

      10:11:10 : ST-LINK SN : 49FF78064982484843161387
      10:11:10 : V2J34S7
      10:11:10 : Connected via SWD.
      10:11:10 : SWD Frequency = 4,0 MHz.
      10:11:10 : Connection mode : Normal.
      10:11:10 : Debug in Low Power mode enabled.
      10:11:10 : Device ID:0x410 
      10:11:10 : Device flash Size : 64KBytes
      10:11:10 : Device family :STM32F10xx Medium-density
      

      

   2. Pilih Firmware

      Jika komunikasi sudah terhubung dengan baik, klik tab "Binary File" kemudian cari dan pilih file firmware (file HEX) yang sudah di unduh, di ekstrak, dan di simpan pada komputer. Jika file Hex firmaware sudah dipilih, maka akan muncul informasi seperti dibawah ini. Pada tahap ini berarti firmware DSO138 sudah berhasil dimuat oleh STM32 ST-LINK Utility dan siap untuk di upgrade-kan ke papan DSO138.

      10:12:21 : [original_firmware.bin] opened successfully.
      10:12:21 : [original_firmware.bin] checksum : 0x006FDD4A
      

      

      Keterangan tentang "original_firmware.bin" adalah nama file firmware DSO138 yang sudah diunduh sebelumnya.

   3. Proses Upgrade

      Tahap berikutnya adalah proses upgrade firmware. Untuk memulai upgrade firmware, klik tombol toolbar "Program verify", maka kotak dialog verifikasi akan keluar seperti pada gambar dibawah ini. Pada kotak dialog ini tidak perlu dilakukan perubahan apa-apa. Untuk melanjutkan klik tombol "Start". Tunggu beberapa saat, progress bar akan berjalan hingga selesai. Proses ini hanya membutuhkan beberapa detik saja, hingga keluar informasi seperti dibawah ini:

      

      10:27:24 : Memory programmed in 5s and 797ms.
      10:27:24 : Verification...OK
      10:27:24 : Programmed memory Checksum: 0x006FDD4A
      

      Informasi tersebut menunjukan bahwa proses upgrade sudah berhasil dan tanpa masalah. Dibutuhkan waktu sekitar 5 detik 797 milidetik. Proses verifikasi dilakukan untuk menyamakan antara yang terpasang pada DSO138 dengan file firmware aslinya, jika sama maka akan keluar penyataan "OK".

   4. Tahap Akhir

      Klik tombol "Disconnect from the target" untuk melepaskan hubungan antara DSO138 dengan STM32 ST-LINK Utility. Lepas ST-LINK V2 dari port USB komputer. Lepas koneksi antara ST-LINK V2 dengan DSO138. Berikan tegangan sumber ke papan DSO138 dan tunggu proses booting beberapa saat. Periksa apakah osiloskop melakukan boot dengan benar. Verifikasi apakah versi firmware sudah benar sesuai dengan firmware yang telah di-upgrade. Jika semuanya berjalan dengan baik berarti proses upgrade firmware Osiloskop DSO138 berhasil. Waktunya mengucapkan Alhamdulillahirobbil 'alamin...

      

Daftar Pustaka¶

• DSO 138 Oscilloscope DIY Kit
• DSO 138 Oscilloscope Drivers and Tools
• DSO 138 Oscilloscope Firmware
• DSO 138 Oscilloscope Original Source Code Firmware
• DLO 138 Oscilloscope Alternative Source Code Firmware