#第五届立创电子设计大赛#袖珍USB串口示波器

注：*为必填项。
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*  1、自我/团队介绍
本人为软件工程师，也是业余电子爱好者，在无线传输、智能家居方面有特长。从事物联网软件开发十余年了。
*  2、简要介绍项目
1）项目为袖珍USB串口示波器，专门为电子爱好者、维修工程师、现场安装人员准备的小型袖珍示波器。该示波器比火柴盒稍大一点，比名片小的一个电子装置。通过USB接口插到具有OTG功能的手机上取电，用手机屏幕来显示波形。也可以插到电脑的USB口，将电脑屏幕作为示波器屏幕。
它不仅可以采集智能家居设备常用的红外遥控码、无线遥控码以及串口数据的脉冲波形，还可以采集模拟波形比如音频波形。
其 APP软件不仅可以观看波形，还可录制波形，分析波形，识别波形数据。对于模拟波形还可以进行傅里叶变换等计算。
2）采集精度为：模拟量采集的采样率是80KHZ，最小信号电压为0.1mV；脉冲数字量采集是1MHZ（1微秒）
【请在竞赛阶段填写 ↓】
*  1、描述项目详情
做智能家居项目，常常要兼容不同厂家的设备通信。比如东家的智能窗帘，西家的智能开关。各家都有自己的通信协议，最简单的兼容方法是发送与它相同的波形。市场常见的数字示波器，大多数只能采集很短时间的波形，要抓到一个波形，常常要两个人配合，重复很多次才能抓到。因此想做一款简单实用，专门用于抓波来分析的袖珍示波器。

本示波器由前置运算放大器、集AD转换的MCU、USB串口芯片、波形发生器 4大部分组成。
运算放大器采样LM358单电源5V供电的运放芯片，实现120倍的信号放大。考虑到有一些电阻对信号的衰减，两级运放组成1000倍信号放大。
MCU采用STC15W404AS单片机，具有4路10位ADC转换器，转换频率是80KHz。转换后的数据通过串口传到USB转串口芯片
USB转串口芯片采用CH340G，价格低廉，性能稳定。串口波特率采用921600。
为了低成本，本示波器没有用屏幕，利用手机或电脑的屏幕来显示。数据通过USB传到手机，由手机APP来处理并显示数据。目前只开发了安卓手机APP与windows系统的应用软件，暂不支持ios
软件的功能主要有：波形显示，录制波形，时间测量，电压测量，波形识别，比较波形，傅里叶变换，保存波形。

*  2、描述项目所面临的挑战及所解决的问题
项目的难点是APP开发，工作量大，难度大。硬件方面是USB串口数据传送速度的限制。起初是用wifi来传输的，但稳定性不如USB，另外考虑供电问题，最终确定用USB串口芯片，简单也低廉。
第2个难点是信号强度调节问题。不同强度的信号，需要不同的放大倍数。运放的放大倍数固定后，就采用电阻来衰减信号即可。起初我用波段开关来调节，但体积大了，而且APP不知道用户调节到那一档了，无法自动计算电压值。后来我采用CD4051电子开关，软件可以知道当前是哪一档，但致命的问题是小信号不能通过CD4051。最后我想到了双联电位器，一联用来调节信号强度，另一联接VCC，调到不同位置就会输出不同的电压，电压用ADC转换为数字，APP就知道当前电位器调节在什么位置了，也就知道电压衰减系数了，APP就可以自动计算出电压值了。
*  3、描述项目硬件、软件部分涉及到的关键点
*  4、项目材料清单展示
*  5、项目图片上传
5.1、PCB上印制大赛logo图片，若无视为放弃参赛
5.2、项目其它图片
*   6、演示您的项目并录制成视频上传
6.1、视频上传大赛官网
6.2、B站视频标题和链接
团队介绍 https://www.bilibili.com/video/BV1eT4y1w7P4/
项目介绍 https://www.bilibili.com/video/BV1Rp4y1Y7TZ/
< span class="colour" style="color: rgb(68, 68, 68);">功能演示&性能测试 < /span>https://www.bilibili.com/video/BV1854y127iL/< br>
< br>
注意事项：①：视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；②：视频上传：请同步上传至大赛官网和B站（www.bilibili.com），B站人气TOP10项目将获得1000-5000元现金奖励，其它上传项目获得100元立创商城无门槛券；③：视频标题：第五届立创电子设计大赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如第五届立创电子设计大赛：《自动驾驶》项目-团队介绍。

*  7、是否首次公开发布
7.1、项目之前是否发表过或获奖，请说明
项目是首次发表。
7.2、若项目是在原有基础上优化，请说明优化部分
*  8、开源文档
见附件
*  9、参考文献

点击链接了解更多详情：https://www.szlcsc.com/go/dsxq