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简介

简易数字示波器

简介:简易数字示波器
简易数字示波器训练营

开源协议

LGPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2024-03-04 15:35:18更新时间:2024-04-08 03:15:53

描述

设计背景

这期的训练营是学习设计和制作一个简易的数字示波器,它对于个人综合能力的培养是非常有帮助的,而参加这次训练营的数字示波器项目,不但可以学习单片机电路的设计与开发,还可以学习信号调理电路的计算、人机交互的设计以及外壳模型的设计等内容,综合了模拟电路、单片机设计、电路与PCB设计、外壳设计等综合知识。

功能描述

 

基本功能介绍

 

1.信号测量

 1档:可以测量的输入信号幅值为-1.6V~5V。

1/50档:可以测量的输入信号幅值为-80V~250V。

注:可以测试AC或DC。

 

2.信号频率测量

可以测量信号的频率,可以测量100K以下的,我测试过没问题。

 

3.PWM信号输出

可以输出1K、2K、4K方波信号(可以调节占空比)。



更改与创新

 

  • 电源
  1. 增加电源输入过压、过流、防反接保护
  2. 增加电池保护、充电、放电电路,使示波器更加便携,不用因为没有电源而焦虑。
  3. 增加电池供电和外部电源输入二切一,即外部没有输入时使用电池供电,有输入时使用外部供电。
  4. 增加长按开机、关机功能(关机功能需要飞线,当时突然忘记画了),即单片机可以控制电源。
  5. 加入升降压电路,增加外部电源输入范围,也增加内部电路稳定。
  6. 增加电池电压采集(连线连错、需要飞线),即可以显示电量,配合单片机可以实现低电量自动关机。

 

  • PWM输出

由1路扩展为2路

  • 存储

增加EEPROM,可以存储用户的配置信息,以便下次上电加载。

  • 屏幕

屏幕由2.0寸修改为2.4寸,分辨率为240*320,大屏更好看。

  • 其它
  1. 取消编码开关,改为5个轻触按键;
  2. 保留GD32核心板的所有功能,所有器件都采用贴片,并集成在一块板子上;
  3. 更改BNC座子为更小、更精致的SMA座子。

 

原理图设计说明

 

  • 输出过压、过流、反接保护

 

R58为保险丝,配合瞬态抑制二极管,可以提供过流过压保护。Q1为P管,提供反接保护

 

  • 电池充电(TP4065),老熟人了

 

  • 电池保护芯片(DW01),也非常常见

 

  • 供电切换电路

该电路主要由D2、D3、Q2组成,不过有个前提,外部输入电压要大于电池电压。

 

  • 按键开关机电路

 

由我圈出部分组成,按键直接控制Q1、Q5两个mos管,达到按下通电的效果。当通电之后,单片机通过Q8(这里画图又画错,应该为和Q10一样的NPN)和Q10两个三极管间接控制mos,到达按下按键后就可以由单片机来接管电源的控制了,从而也可以实现自己断电的效果。

 

  • 电池电压采集

图中圈出部分画图时画错,需断开并飞线到电池正极,下一版更改。

 

  • 升降压电路

经过切换电路后,电压并不是标准的5V,可以偏低,可能偏低,而且USB等纹波也比较大,所有直接升降压到7V后再由LDO转5V、3.3V,使后级电路更加稳定可靠。

 

  • 存储电路

 

 

 

后续的都和训练项目大同小异了。

 

电路修改说明





实物展示说明

 

养猫了,毛有点多,不要介意,自己重写了程序,但没完全写完,程序演示如下所示:

 

 

代码说明

代码都分模块写好的,屏幕的2.4寸驱动也移植完毕

 

代码结构大致相同,哪一个驱动(按键)代码演示

 

1.按键定义

 

2.按键硬件驱动层

头文件:

源文件:

 

 

3.按键软件按驱动层

头文件:

源文件:

 

4.调用,直接调用即可,其实真的方便以后复用代码

 

如果有更好的想法,大家可以一起交流

注意事项

提示:后续更新

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

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