PROJEKT · OPEN SOURCE · IN ENTWICKLUNG

MakerScope Studio: vorhandene Elektronik als PC-Messlabor nutzen

Ein Oszilloskop, ein Logikanalysator und ein Signalgenerator – mit Boards, die viele Maker schon in der Schublade haben. Eine PC-Software für viele Geräte, ein offenes Geräteprotokoll, nachbaubare Zusatzschaltungen und ehrliche Angaben dazu, was welches Board wirklich kann.

Stand 10. November 2026: MakerScope ist in Entwicklung. Seit dem 2. November 2026 misst und steuert MakerScope echte Hardware: das DS0201 als Oszilloskop und einen ESP32 mit MakerScope-Firmware als Signalgenerator. Den Entwicklungsstand 0.1.0 gibt es zum Download nach Anmeldung zum AKworkz-Newsletter; der Quellcode liegt öffentlich auf GitHub. Wir entwickeln öffentlich und tragen hier ein, was sich tatsächlich getan hat – mit Status je Funktion. Messergebnisse stehen nur dort, wo sie an echter Hardware entstanden sind; Ergebnisse aus Simulatoren sind als solche gekennzeichnet.

01 · DOWNLOAD

MakerScope Studio 0.1.0 herunterladen

Entwicklungsstand vom 2. November 2026 – kein fertiges Produkt. Den Download-Link bekommst du per E-Mail, sobald du dich für den AKworkz-Newsletter angemeldet und die Anmeldung über den Link in der Bestätigungsmail bestätigt hast (Double-Opt-in). Abmelden geht jederzeit mit einem Klick.

Inhalt des Download-Pakets MakerScope Studio 0.1.0
Teil	Was	Stand
Windows-Installer	Desktop-Anwendung für Windows 10/11 (64 Bit), Installation ohne Adminrechte, mit Testmodus ohne Hardware	Experimentell
ESP32-Firmware 0.1.0	Signalgenerator für ESP32-WROOM-Boards: PWM an GPIO 18, 8-Bit-DAC an GPIO 25; fertige Binärdatei und Quellcode	Experimentell
HY-Mini-Firmware (STM32)	nur Quellcode – unfertig: Ausgänge nie gemessen, Start nach Reset offen, Display zurückgestellt	In Entwicklung
Doku und SDK	Sicherheitshinweise, Hardware-Testbericht, Protokoll MSP 1.0, Anleitung „Eigenes Board einbinden“, Beispiel-Plugin	Experimentell

Lieber selbst bauen? Der Quellcode liegt auf GitHub (Apache-2.0).

Paket: MakerScope-Studio-0.1.0.zip, 47,3 MB, SHA-256 6460b15d2c8a161d7f1a2e4acd22f77b2c3f04a26493004f8a0cf13c7a0d6080. Der Installer ist nicht signiert; Windows SmartScreen fragt deshalb vor dem Start nach. Prüfsummen aller Dateien stehen im Paket.

Lizenzen: Software, Firmware und SDK unter Apache-2.0, Dokumentation unter CC BY 4.0, Hardware-Unterlagen unter CERN-OHL-P-2.0. Bestandteile Dritter (Python, Qt/PySide6, NumPy, pyqtgraph, pySerial, Arduino-ESP32) mit ihren Lizenzen sind im Paket aufgeführt. Nicht enthalten ist die DS0201-Gerätefirmware (siehe Open Source). Die ESP32-Firmware überschreibt beim Flashen den gesamten Speicher des Boards – vorher sichern, Anleitung im Paket.

02 · ENTWICKLUNGSLOG

Ein altes Oszilloskop, ein ESP32 und eine neue Software: MakerScope Studio misst jetzt live am PC

AKworkz Engineering Log · 2. November 2026 · Embedded Systems · Elektronik · Open Source · Robotik

Update-Grafik „MakerScope Studio Update – DSO läuft jetzt live am PC, inkl. Signalgenerator per ESP32“: Screenshot von MakerScope Studio mit einer Rechteckmessung, darunter HY-Mini-Board und DS0201, Felder Realtime, DS0201, ESP32, Signal Generator, VENOM und der Hinweis „Nächster Schritt: Alexa für VENOM“ — Update-Grafik vom 2. November 2026 (gestaltete Grafik). Der Screenshot darin zeigt die Rechteckmessung aus der Tabelle unten: PWM des ESP32 an GPIO 18 mit 1 kHz und 50 %, gemessen vom DS0201 über MakerScope.

Warum funktionierende Hardware ersetzen, wenn man ihr mit moderner Software völlig neue Möglichkeiten geben kann?

Genau mit dieser Frage begann unser neuestes Entwicklungsprojekt bei AKworkz: MakerScope Studio.

Ausgangspunkt war ein älteres, handliches DS0201-Oszilloskop. Das Gerät funktioniert zwar noch, bietet aber längst nicht den Komfort moderner PC-Messsoftware. Statt es auszumustern, wollten wir es über USB in eine neue, erweiterbare Messumgebung integrieren.

Der erste wichtige Meilenstein ist erreicht: Das DS0201 liefert echte Messsignale an unseren Windows-PC – und ein ESP32 übernimmt bereits die Signalerzeugung.

Vom Taschenoszilloskop zur PC-Messstation

Unser DS0201 stammt aus einer älteren Gerätegeneration. Die ursprüngliche Firmware V4.28 und der DFU-Bootloader V3.29D waren zunächst die Ausgangsbasis unserer Untersuchungen. Inzwischen läuft auf dem Gerät unsere eigene USB-Streaming-Firmware 1.0.2, die die Messdaten live an den PC überträgt.

Die Herausforderung: Das Gerät war ursprünglich nicht für eine moderne, interaktive PC-Oszilloskopoberfläche konzipiert.

Mit MakerScope Studio schaffen wir deshalb eine eigene Softwareplattform, die Messdaten erfasst, visualisiert und auswertet.

In der aktuellen Entwicklungsversion funktionieren bereits die Live-Darstellung einer realen Messkurve und die Integration eines separaten Signalgenerators.

Was funktioniert bereits?

Der aktuelle Screenshot zeigt eine reale Rechtecksignalmessung mit folgenden angezeigten Werten:

Angezeigte Werte der Rechteckmessung vom 2. November 2026
Parameter	Messung
Oszilloskop	DS0201
Angezeigte Samplerate	250 kS/s
Signalfrequenz	1.000 Hz
Periodendauer	1.000 µs
Tastgrad	50 %
Gemessene Maximalspannung	3,276 V
Angezeigter Spitze-Spitze-Wert	3,437 V

Diese Werte stammen aus unserer aktuellen MakerScope-Oberfläche und zeigen den Stand eines konkreten Entwicklungstests, nicht die garantierten Leistungsdaten für alle Hardwarekonfigurationen.

Neben der Messkurve stehen bereits Messwertanzeigen und Bedienelemente für Trigger, Zeitbasis und Spannungsdarstellung zur Verfügung.

Besonders spannend ist für uns die Kombination von Signalerzeugung und Messung innerhalb einer gemeinsamen Anwendung.

Der Signalgenerator kommt vom ESP32

Parallel zum Oszilloskop haben wir einen ESP32 als Signalgenerator eingebunden.

In der aktuellen Konfiguration nutzt MakerScope unter anderem:

GPIO18: Digitaler PWM-Ausgang, im Test mit 1 kHz und 50 % Tastgrad aktiv.
GPIO25: Analoger DAC-Ausgang mit 8-Bit-Auflösung, bereits in die Bedienoberfläche integriert.
Gemeinsame Steuerung: Messung und Signalgenerator lassen sich innerhalb einer Windows-Anwendung bedienen.

Der DAC-Kanal ist im gezeigten Screenshot ausgeschaltet. Er funktioniert bereits: Sinus und Dreieck haben wir mit dem DS0201 nachgemessen, Frequenz und Kurvenform stimmen. Die Spannung liegt noch rund 9 % zu niedrig; der DAC ist noch nicht kalibriert. Weitere Wellenformen und Generatorfunktionen gehören zur laufenden Entwicklung.

Langfristig wollen wir die Plattform auch auf STM32-, RP2040- und andere geeignete Mikrocontroller übertragen.

Unsere Idee: Vorhandene Hardware soll möglichst unkompliziert zum Oszilloskop, Logikanalysator oder Signalgenerator werden können.

Dabei bleiben die tatsächlichen Grenzen der jeweiligen Hardware entscheidend. Ein Mikrocontroller mit ADC ist noch kein vollständig geschütztes Laboroszilloskop.

MakerScope wird eine offene Maker-Plattform

Wir entwickeln MakerScope nicht ausschließlich für unseren eigenen Arbeitsplatz.

Das längerfristige Ziel ist ein offenes Messtechnikprojekt mit:

Modularer Unterstützung verschiedener Mikrocontrollerboards
Live-Oszilloskop und Signalgenerator
Digitaler Signalanalyse
FFT und Messdatenauswertung
Aufzeichnung und Export
OBS-tauglichen Live-Visualisierungen
Nachbaubaren Ein- und Ausgangsschaltungen
Schaltplänen, Firmware und Bauanleitungen

Auch die Dokumentation ist Teil des Projekts.

Wir möchten anderen Entwicklern zeigen, wie sie vorhandene Elektronik sinnvoll weiterverwenden und ihre eigene Messtechnik aufbauen können.

MakerScope befindet sich noch in Entwicklung. Unterstützte Hardware, Firmwaredownloads und veröffentlichte Schaltungen werden wir jeweils nach ihrem tatsächlichen Teststatus kennzeichnen.

Warum das für VENOM interessant ist

MakerScope ist nicht nur ein eigenständiges Softwareprojekt.

Wir entwickeln parallel unseren sechsbeinigen Roboter VENOM, bei dem Sensorik, Servoansteuerung, Mikrocontroller und Energieversorgung eng zusammenarbeiten.

Gerade dort benötigen wir Messinstrumente, mit denen sich PWM-Signale, digitale Kommunikation und elektrische Auffälligkeiten untersuchen lassen.

MakerScope soll uns helfen, diese Prozesse nicht nur intern zu prüfen, sondern auch für andere Entwickler verständlich sichtbar zu machen – einschließlich echter Messkurven in unseren Entwicklungsvideos.

Nächster Schritt: Ein Alexa-Mikrofonarray für VENOM

Nach diesem MakerScope-Meilenstein geht es unmittelbar an die nächste Elektronikbaustelle.

Wir haben ein älteres Amazon-Echo-Gerät zerlegt und untersuchen, ob sich dessen vorhandene Mikrofonhardware für VENOM weiterverwenden lässt.

Das Ziel ist keine klassische Alexa-Cloud-Integration.

Wir möchten möglichst viel der vorhandenen Hardware direkt an unsere eigene Robotikplattform anbinden und perspektivisch für lokale Audioverarbeitung, Sprachwahrnehmung und akustische Interaktion nutzen.

Noch sind Fragen zur USB-Anbindung, Versorgungsspannung und Kommunikation mit der Mikrofonelektronik offen.

Aber genau diese Herausforderungen gehören zu unserer Entwicklung.

Build in Public – bei AKworkz wird nicht auf Version 1.0 gewartet

Wir veröffentlichen unsere Entwicklungsprojekte bewusst früh.

Nicht erst, wenn alles perfekt funktioniert.

Wir zeigen reale Fortschritte, technische Schwierigkeiten, Lösungswege, Schaltungen und Testergebnisse – einschließlich der Dinge, die beim ersten Versuch nicht funktionieren.

MakerScope und VENOM sind zwei Beispiele dafür, wie aus vorhandener Hardware, moderner Software und eigener Entwicklungsarbeit neue Systeme entstehen können.

Alte Hardware ist nicht zwangsläufig veraltet. Manchmal fehlt ihr einfach nur die passende Software.

Weitere technische Updates, Messungen, Schaltpläne und Entwicklungsberichte folgen hier im AKworkz Engineering-Bereich.

AKworkz – Engineering. Robotics. Physical AI.

03 · ÜBERBLICK

Was ist MakerScope?

MakerScope Studio ist eine offene, modulare Mess- und Signalgenerator-Plattform. Das Ziel: Ein Maker schließt ein unterstütztes Board an, MakerScope erkennt es, zeigt an, was es kann – und dann wird gemessen oder ein Signal erzeugt. Ob ein Board als Oszilloskop, Logikanalysator oder Signalgenerator taugt, bestimmt seine Hardware. Deshalb meldet jedes Gerät seine realen Fähigkeiten (Kanäle, Abtastraten, Spannungsbereiche, Generatorausgänge, Kalibrierung) in einem Fähigkeits-Manifest, und die Software bietet nur an, was dort steht.

Oszilloskop mit Block-, Single- und Dauerstream-Betrieb, Trigger, Messwerten (Frequenz, Vpp, RMS, Tastgrad, Pulsbreite) und FFT
Signalgenerator als festes Hauptmodul: Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn, PWM, Gleichspannung, Rauschen, eigene Kurven, Sweep und Burst – je nachdem, was die Hardware hergibt
Logikanalysator und Protokolldekodierung (UART, später SPI und I²C)
Mehrere Geräte gleichzeitig, zum Beispiel messen mit dem einen Board, während ein anderes das Testsignal erzeugt
Präsentationsmodus für Technikvideos und OBS
Nachbaubare Zusatzschaltungen (geschützter Eingang, Logikeingang, Generatorausgang) mit Schaltplan, Stückliste und Messprotokoll

04 · MOTIVATION

Warum wir MakerScope entwickeln

Angefangen hat es bei unserem Hexapod VENOM: Für Servo-PWM, die 3,3-V-Signale von ESP32 und Raspberry Pi und die Versorgung brauchten wir handliche Messwerkzeuge am PC. Ein altes Taschenoszilloskop DS0201 lag bereit. Wie wir ihm eine USB-Live-Übertragung beigebracht haben, steht im Projektbericht DSO201 Scope Studio.

Dabei wurde klar: Messtechnik-Software gibt es viel, aber sie ist meist an eine Gerätefamilie gebunden. Wer ein STM32-Board, einen ESP32 und ein altes Taschenoszilloskop hat, braucht oft drei Programme, drei Installationswege und muss selbst herausfinden, welche Zusatzschaltung sein Board braucht. MakerScope soll kein weiteres Einzelgerät-Projekt werden, sondern ein zusammenhängendes, gut dokumentiertes Ökosystem aus Software, Firmware, Elektronik und Anleitungen.

05 · OPEN SOURCE

Welche Open-Source-Projekte es schon gibt

Bevor wir etwas selbst bauen, prüfen wir, was es gibt und was wir unter Beachtung der Lizenz übernehmen oder anbinden können. Stand der Prüfung: 2. November 2026, Angaben aus den Repositories und Projektseiten.

Vergleich bestehender Open-Source-Messtechnikprojekte
Projekt	Schwerpunkt	Lizenz	Letztes Release
sigrok / PulseView	Logikanalysatoren und Messgeräte vieler Hersteller, über 100 Protokolldecoder	GPL-3.0 (Decoder GPL-2.0+)	PulseView 0.4.2 (März 2020), Entwicklung läuft weiter
Scopy (Analog Devices)	Messsoftware für ADALM2000 und IIO-Geräte, Plugin-System	GPL-3.0	2.2.1 (Juli 2026)
EspoTek Labrador	eigenes kleines USB-Messgerät mit Oszilloskop, Generator und Logikanalysator	Software GPLv3, Firmware BSD-3, Hardware CC BY-NC-SA 4.0	fortlaufende Builds (2025/2026)
OpenHantek6022	PC-Software für Hantek 6022BE/BL und kompatible USB-Oszilloskope	GPL-3.0	3.4.0 (März 2025)
openSciLab	offenes Mess- und Steuerlabor in Python, Plugins, Mikrocontroller-Logikanalyse	GPL-3.0	0.1.0b2 Beta (Oktober 2026)
EMBO	STM32-Firmware (u. a. F103, F303, L412) für Oszilloskop, Logikanalysator, Zähler, PWM und DAC-Generator; PC-App in Qt; SCPI-Befehle, Datenabruf blockweise	Eigencode MIT; die PC-App bindet GPL-Bibliotheken (QCustomPlot, FFTW) ein	sw0.1.5 (Oktober 2021), seitdem keine Commits

Was das für uns heißt: Die Datenformate von sigrok (.sr, VCD) wollen wir unterstützen, damit Aufzeichnungen in PulseView weiter auswertbar sind; sigrok-Werkzeuge können als eigenständige Programme angebunden werden. GPL-Code bauen wir nicht in den eigenen Kern ein, damit er unter Apache-2.0 frei nutzbar bleibt. EMBO liegt unserem Vorhaben am nächsten: Die MIT-lizenzierte Firmware wollen wir nicht nachbauen, sondern über einen eigenen Adapter ansprechen – so werden mit EMBO geflashte STM32-Boards in MakerScope nutzbar. Firmwareteile wie ADC/DMA-Erfassung oder den DAC-Generator prüfen wir für eigene Firmware, mit Urhebervermerk nach MIT-Lizenz. Code aus der EMBO-PC-App übernehmen wir nicht.

06 · ZIEL

Was wir besser machen wollen

Überprüfbare Unterschiede statt Werbeversprechen – und zu jedem Punkt der heutige Stand:

Ziele von MakerScope mit Entwicklungsstand
Ziel	Wie	Stand
Ein Programm für viele Boards	gemeinsame Treiberschnittstelle, Adapter je Gerätetyp, Plugins für eigene Hardware; zwei echte Gerätetypen (DS0201, ESP32) laufen gleichzeitig	Experimentell
Gerät erkennen statt konfigurieren	USB-Kennung + Fähigkeits-Manifest; angesteckte Geräte verbinden sich selbst, Rolle Oszilloskop oder Generator wählbar; Einrichtungsassistent beim ersten Start	Experimentell
Keine Schein-Kompatibilität	Unterstützungsmatrix mit fünf Stufen von „getestet“ bis „nicht unterstützt“	In Entwicklung
Signalgenerator als Hauptmodul	echter DAC, PWM mit Tiefpass und externer DAC werden klar unterschieden; am ESP32 laufen DAC und PWM über MakerScope	Experimentell
Sichere Ausgänge	Ausgänge beim Start und nach Wiederverbindung aus, Gerät schaltet ab, wenn der PC verstummt – am ESP32 geprüft	Experimentell
Verluste sichtbar machen	Sequenznummer und CRC je Datenrahmen, Lücken bleiben Lücken	Getestet
Ehrliche Mehrgeräte-Zeitachsen	Uhrenabgleich mit angegebener Unsicherheit; exakt synchron nur mit gemeinsamer Triggerleitung	In Entwicklung
Live-Darstellung für Videos	Präsentationsfenster, OBS-Browserquelle	Experimentell

„Getestet“ beim Verlustnachweis bezieht sich auf das DS0201 (Firmware 1.0.1 und 1.0.2): Fehlende Abtastwerte werden am echten Gerät erkannt und gezählt – auch über MakerScope, wo bei 250 kS/s 4,8 % der Werte fehlten und genau so gemeldet wurden. Die OBS-Ausgabe läuft, der Aufnahmetest in OBS steht noch aus.

07 · REFERENZHARDWARE

Welche Hardware vorhanden ist

Gerät A · OszilloskopGetestet

DS0201 (DSO-Nano-Familie)

Taschenoszilloskop DS0201: Rückseite mit Typenschild und Vorderseite mit Wellenform auf dem eingebauten Display

STM32F103VB, Display ILI9341, Bootloader DFU V3.29D (am Gerät ausgelesen). Ein Messkanal, 12 Bit, Block bis 1 MS/s.

Mit unserer USB-Streaming-Firmware (1.0.1, inzwischen 1.0.2) am echten Gerät getestet. Seit dem 2. November misst MakerScope über den eigenen DS0201-Treiber am echten Gerät: alle sieben Referenzfälle im Toleranzband (z. B. 999,946 Hz und 49,998 % bei 1 kHz, Servopuls 1,4971 ms), Dauerstream bei 125 kS/s ohne Lücke, 0 CRC-Fehler.

Gerät B · SignalgeneratorExperimentell

ESP32-WROOM mit MakerScope-Firmware

Foto folgt.

ESP32 (Chip ESP32-D0WD-V3, am Gerät ausgelesen) mit unserer MakerScope-Firmware 0.1.0: PWM an GPIO 18 (5 Hz bis 100 kHz) und 8-Bit-DAC an GPIO 25 (0,1 Hz bis 4 kHz), gesteuert über das Protokoll MSP.

Mit dem DS0201 nachgemessen: PWM in allen vier Fällen im Toleranzband (999,948 Hz und 49,998 % bei 1 kHz, 9999,56 Hz bei 10 kHz). Beim DAC stimmen Frequenz und Kurvenform (Sinus 99,992 Hz), die Spannung ist aber zu niedrig: gemessen = 0,909 × Soll + 0,069 V, also rund 9 % zu wenig Verstärkung (2,8 V eingestellt, 2,611 V gemessen). Der DAC ist noch nicht kalibriert; welcher Anteil vom DS0201 kommt, prüfen wir noch mit einem Multimeter.

Sicherheit am Gerät geprüft: Nach dem Verbinden sind alle Ausgänge aus; kommt vom PC nichts mehr, schaltet die Firmware nach 3,04 s ab.

Vorher lieferte derselbe ESP32 mit einem Referenzprogramm die Testsignale für das DS0201 (999,90 Hz und 49,98 % bei 1 kHz). Das Programm ist gesichert und kann zurückgespielt werden.

Gerät C · EntwicklungsboardIn Entwicklung

HY-Mini STM32V mit HY32D-Touchdisplay

Foto folgt – wir zeigen nur Bilder des echten Boards.

STM32F103VC (Chip-Kennung 0x414, 256 KB Flash, am Board ausgelesen), 3,2-Zoll-TFT HY32D mit resistivem Touch, microSD, USB.

Eigene MakerScope-Firmware 0.1.0 geschrieben und über den ROM-Bootloader geflasht, die Originalfirmware vorher gesichert. Am Board liefen: USB-Verbindung, Protokoll MSP, PWM-Ausgang per Befehl ein und aus.

Noch offen: Die Ausgänge sind nicht nachgemessen, das Display bleibt mit unserer Firmware weiß, und die letzte Fassung startet nach einem Reset nicht. Beide DAC-Pins (PA4/PA5) belegt auf diesem Board der Touchcontroller. Das Board ist vorerst zurückgestellt – zuerst wird die Kette DS0201 + ESP32 fertig.

08 · UMSETZUNG

Was bereits implementiert ist

MakerScope Studio mit Bedienung wie ein Tischoszilloskop: Bildschirm mit 100-Hz-Sinus und Softkeys, rechts die Frontplatte mit STOP, SINGLE, AUTO, Vertikal, Horizontal, Trigger und Funktionstasten, darunter fünf Messwert-Kacheln und der Funktionsgenerator mit zwei Kanalkarten — Echte Messung, 2. November 2026: Der ESP32 mit MakerScope-Firmware erzeugt an GPIO 25 einen Sinus mit 100 Hz und 2 Vpp um 1,65 V (Kanalkarte CH2, OUTPUT EIN), das DS0201 misst ihn über den MakerScope-Treiber: 100 Hz, 1,828 Vpp. Die zu kleine Amplitude ist der noch nicht kalibrierte DAC des ESP32. Kein Simulator – die Infozeile meldet „echte Messung“, die Statuszeile 0 fehlende Werte und 0 CRC-Fehler.

Getestet an echter Hardware nachgewiesenExperimentell läuft, aber noch nicht vollständig geprüftIn Entwicklung wird gebaut, noch nicht einsatzbereitGeplant vorgesehen, noch nicht begonnen

Implementierungsstand von MakerScope
Baustein	Was es leistet	Nachweis	Status
DS0201-Firmware 1.0.1	USB-Live-Übertragung (CDC), 12-Bit-Rahmen mit CRC-16 und Sequenznummer; Gerät bleibt Taschenoszilloskop	echtes Gerät: Dauerstream lückenlos bis 125 kS/s, bei 250 kS/s 3,3 % erkannte Lücken; USB ca. 372 KB/s	Getestet
DSO201 Scope Studio (Vorgänger-App)	Windows-Anzeige, Messwerte, Messprofile, Präsentationsfenster	echte Messdaten live gesehen; OBS-Aufnahme und 30-Minuten-Dauertest offen	Experimentell
MakerScope-Protokoll MSP 1.0	offenes Binärprotokoll: getrennte Kanäle für Steuerung, Ereignisse und Messdaten, CRC-16, Fähigkeits-Manifest (JSON)	automatische Tests gegen Simulatoren; am echten ESP32 und HY-Mini: Verbindung, Manifest, Generator ein/aus, am ESP32 0 CRC-Fehler	Experimentell
MakerScope-Kern (Python)	Treiberschnittstelle, Device Manager für mehrere Geräte, USB-CDC- und TCP-Transport, Wiederverbindung, Messwerte, FFT, Speicheroszi-Werkzeuge (Mittelung, Hüllkurve, Maske, Referenzkurven), Aufzeichnung (.msrec, CSV, Datenlogger)	168 automatische Tests mit Simulatoren, dazu Hardwaretests mit DS0201 und ESP32	Experimentell
DS0201-Treiber für MakerScope	bindet die DS0201-Firmware an den neuen Kern	echtes Gerät (Firmware 1.0.2): 7 von 7 Referenzfällen im Toleranzband, Stream 125 kS/s lückenlos, 250 kS/s 4,8 % erkannte Lücken	Getestet
ESP32-Firmware 0.1.0	MakerScope-Firmware mit MSP: PWM an GPIO 18, 8-Bit-DAC an GPIO 25 (Sinus, Dreieck, Sägezahn, Rechteck, Gleichspannung, eigene Kurven), Abschaltung ohne Lebenszeichen vom PC	echtes Gerät: PWM 4 von 4 im Toleranzband; DAC Frequenz und Form ok, Spannung rund 9 % zu niedrig (unkalibriert); Abschaltung nach 3,04 s	Experimentell
HY-Mini-Firmware 0.1.0	eigener USB-Stack, MSP, PWM an PA1, DAC an PA4, Display-Ansteuerung	am Board: USB, MSP, PWM ein/aus; Ausgänge nicht gemessen, Display bleibt weiß, Start nach Reset offen – zurückgestellt	In Entwicklung
Signalgenerator-Kern	Kurvenformen, Grenzwertprüfung, Sicherheitsregeln	am echten ESP32: Sinus, Dreieck, Gleichspannung und PWM eingestellt und mit dem DS0201 nachgemessen	Experimentell
Desktop-Oberfläche MakerScope	Bedienung wie ein Tischgerät: Bildschirm mit 10 × 8 Teilungen, Softkey-Menüs, RUN/STOP, SINGLE, AUTO, Vertikal, Horizontal und Trigger mit Pfeiltasten, Funktionstasten, Messwert-Kacheln, Funktionsgenerator mit Kanalkarten; Geräte verbinden sich selbst, Rollen wählbar; dazu Logikanalysator, FFT, Dashboard, Präsentation und OBS-Quelle	echtes DS0201 + ESP32 (Bild oben): Verbinden, AUTO, Messwerte, Generator-Ausgang; alle Menüs zusätzlich in automatischen Tests mit Simulatoren; OBS-Aufnahme noch nicht getestet	Experimentell
Adapter-SDK	Anleitung „Eigenes Board einbinden“ und Beispiel-Plugin	Beispiel läuft im Test	In Entwicklung
Windows-Installer 0.1.0	Installation ohne Python-Kenntnisse	geprüft: Installation, Selbsttest, Deinstallation ohne Reste; Download nach Newsletter-Anmeldung	Experimentell

09 · FUNKTIONEN

Oszilloskop und Signalgenerator

Oszilloskop

Drei getrennte Betriebsarten: Block (wiederholte Aufnahme mit Trigger), Single (eine getriggerte Aufnahme) und Dauerstream (lückenloser Datenstrom, solange USB und PC mithalten). Jeder Datenrahmen trägt Sequenznummer und Prüfsumme. Gehen Werte verloren oder muss das Gerät die Abtastrate senken, zeigt MakerScope das an – Kurven werden nicht geglättet oder aufgefüllt, ohne dass es erkennbar ist.

Bedienung wie am Tischgerät: Links der Bildschirm mit 10 × 8 Teilungen und den Softkeys des gerade gewählten Menüs, rechts die Frontplatte: RUN/STOP, SINGLE, AUTO, DEFAULT und CLEAR, die Felder Vertikal, Horizontal und Trigger mit Pfeiltasten sowie Funktionstasten für Messen, Erfassen, Cursor, Anzeige, Speichern, Dienste, Decode, FFT, Maske und Hilfe. Darunter stehen fünf Messwert-Kacheln; ist kein brauchbares Signal da, steht dort „kein Signal“ statt einer Scheinfrequenz. Angesteckte Geräte verbinden sich selbst, und unter „Geräte“ wird festgelegt, welches Gerät Oszilloskop und welches Signalgenerator ist.

Signalgenerator

Wir unterscheiden ausdrücklich drei Arten von Ausgängen, weil sie sehr unterschiedlich gute Signale liefern:

Echter DAC – analoge Kurven direkt aus dem Mikrocontroller, z. B. beim STM32F103VC oder ESP32 (8 Bit)
PWM mit Tiefpass – für Boards ohne DAC; Restwelligkeit und nutzbare Frequenzen werden dokumentiert
Externer DAC – als Zusatzmodul für Boards mit ungeeigneten Analogfunktionen
Dazu rein digitale Ausgänge für Rechteck und PWM mit festen Pegeln

Der Funktionsgenerator zeigt je Ausgang eine Kanalkarte: Kurvenform-Tasten, Frequenz, Amplitude und Offset, Tastgrad, eine Vorschau und eine eigene OUTPUT-Taste. Angeboten wird nur, was das Gerät meldet – beim ESP32 am DAC Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn, Gleichspannung und eigene Kurven, am digitalen Ausgang Rechteck, Puls und PWM. Was das Gerät nicht kann (beim ESP32 etwa Modulation, Sweep oder Burst), ist ausgegraut.

Sicherheitsregeln, die in Software und Protokoll verankert sind: Ausgänge sind beim Start und nach jeder Wiederverbindung aus und werden nie automatisch wieder eingeschaltet. Bekommt das Gerät vom PC kein Lebenszeichen mehr, schaltet es selbst ab. Werte außerhalb der gemeldeten Hardwaregrenzen werden begrenzt und gemeldet. Ein blanker Mikrocontroller-Pin ist kein belastbarer Laborausgang – das steht auch so in der Software.

10 · KOMPATIBILITÄT

Boardunterstützung

Wir bauen nicht alles gleichzeitig. Zuerst kommen die vorhandenen Referenzgeräte, dann günstige Maker-Boards. Für jedes Board entsteht eine eigene Seite mit Daten, Grenzen und Anschlussplan – auch bevor es einen fertigen Treiber gibt.

Boardunterstützung nach Priorität
Priorität	Hardware	Vorgesehene Rolle	Status
A	DS0201	Oszilloskop (1 Kanal)	Getestet
A	ESP32 (WROOM)	Signalgenerator: PWM und 8-Bit-DAC mit MakerScope-Firmware 0.1.0	Experimentell
A	HY-Mini STM32V (HY32D)	Signalgenerator (DAC/PWM), später Oszilloskop und lokale Anzeige	In Entwicklung
B	STM32 Blue Pill, STM32 Nucleo	Oszilloskop, Logik, PWM-Generator	Geplant
B	Raspberry Pi Pico / RP2040	Logikanalysator, Oszilloskop	Geplant
B	ESP32, ESP32-S3 als Messgerät	Logik, Messung über USB oder WLAN	Geplant
C	STM32G4, STM32F4, STM32H7, RP2350	schnellere Erfassung, mehr Kanäle	Geplant
C	Externe ADC-/DAC-Module	Zusatzhardware für bessere Analogwerte	Geplant
D	USB-Oszilloskope, USB-Logikanalysatoren	Adapter für vorhandene Geräte	Geplant

„Getestet“ beim DS0201 gilt jetzt auch für MakerScope selbst: Gemessen wird über den MakerScope-Treiber am echten Gerät. Der ESP32-Generator ist nachgemessen, sein DAC aber noch nicht kalibriert – deshalb „experimentell“.

11 · TECHNIK

Technische Architektur

MakerScope ist in Schichten aufgebaut. Messwerkzeuge hängen weder von einem bestimmten Board noch von einem Kabel ab:

Desktop & PräsentationOszilloskop, Logikanalyse, Signalgenerator, Datenlogger, Dashboard für mehrere Geräte, Präsentationsfenster für OBS (16:9 / 9:16). Grafik-FPS und echte Messrate sind getrennt.
Measurement CoreMessblöcke mit Rohwerten, Umrechnung, exakter Abtastrate, Trigger, Gerätezeit und Kennzeichen „simuliert“. Messwerte, FFT, UART-Dekodierung, Generator-Kern mit Grenzwertprüfung. Fehlende Werte bleiben Lücken – es wird nichts aufgefüllt.
Device Manager & AdapterErkennt Geräte anhand der USB-Kennung, öffnet mehrere gleichzeitig, verbindet nach Kabelabzug neu. Jeder Gerätetyp ist ein Adapter mit derselben Treiberschnittstelle; externe Adapter lassen sich als Plugin nachrüsten.
TransportUSB-CDC / seriell und TCP sind umgesetzt; USB-Bulk (WinUSB) und WebSocket sind vorgesehen. Messwerkzeuge kennen den Transport nicht.
Firmware & GeräteEntweder MakerScope-Firmware mit offenem Protokoll MSP und Fähigkeits-Manifest (läuft auf einem ESP32, für das HY-Mini-STM32 in Arbeit) – oder ein Adapter für ein vorhandenes Protokoll, z. B. das des DS0201.

Das MakerScope-Protokoll (MSP) wird offen dokumentiert, damit andere ihre eigene Firmware kompatibel machen können: binäre Rahmen mit Synchronwort, Kanal, Sequenznummer und CRC-16; Messdaten als 8-, 12- oder 16-Bit-Werte, Logikkanäle als Bitmaske; Abtastraten als exakter Bruch; Gerätezeit für den Uhrenabgleich. Jedes Gerät meldet beim Verbinden ein Fähigkeits-Manifest – und ob es ein Simulator ist.

12 · ROADMAP

Offene Roadmap

Roadmap von MakerScope
Release	Inhalt	Status
0.1 – Erste echte Messung	PC-Anwendung, DS0201 live über USB, Messwerkzeuge, Export, OBS-Fenster, Installationsweg	In Entwicklung
0.2 – Signalgenerator	funktionierender DAC- oder PWM-Generator mit PC-Steuerung, sicherer Ausgangssteuerung, Hardwaretest und Schaltplan – ESP32-Generator läuft und ist nachgemessen; offen: DAC-Kalibrierung, Schaltplan der Ausgangsstufe	In Entwicklung
0.3 – Maker-Hardware	zweiter Hardwareadapter, DIY-Eingangsschaltung, Generator-Ausgang, KiCad-Unterlagen, erstes Hardware-Tutorial	Geplant
0.4 – Mehrere Geräte	gemeinsames Dashboard, Logikanalyse, bessere Trigger, Aufzeichnung	Geplant
1.0 – Öffentliche Maker-Version	stabiler Installer, getestete Referenzhardware, Hardwarekatalog, Tutorials, Adapter-SDK, dokumentierte Sicherheitsgrenzen	Geplant

13 · MITMACHEN

Open Source, Lizenz und GitHub

Die Lizenzen stehen fest: Software, Gerätefirmware, SDK und Werkzeuge unter Apache-2.0, Dokumentation und Protokollspezifikation unter CC BY 4.0, Hardware-Unterlagen unter CERN-OHL-P-2.0. Bestandteile Dritter behalten ihre eigenen Lizenzen; die Liste liegt dem Download bei.

Der Quellcode ist öffentlich: github.com/AKworkz/makerscope-studio – PC-Software, Firmware für ESP32 und HY-Mini, SDK, Tests und Dokumentation. Fehlerberichte, Hardware-Testberichte und Beiträge sind dort willkommen; die Regeln stehen in CONTRIBUTING.md.

Die DS0201-Firmware basiert auf dem veröffentlichten Quellcode des Herstellers e-Design. Ob wir die geänderte Fassung weitergeben dürfen, klären wir noch – deshalb gibt es sie vorerst nicht zum Download.

Sicherheit: MakerScope ist für Kleinspannungen gedacht. Keine Messungen an Netzspannung. Beim DS0201 liegt die Masseklemme über USB auf dem Schutzleiter des PCs – nie an nicht erdfreie Schaltungen anschließen. Die Grenzen jedes Geräts stehen in seinem Manifest und auf seiner Boardseite.

Sie entwickeln eigene Messhardware, möchten ein Board beisteuern oder MakerScope in einem Projekt einsetzen? Sprechen Sie uns an.