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STM32开发中,一个简易示波器的实现总结。

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简介:
考研未能如愿,因此利用这段空闲时间制作了一个示波器,其带宽为80kHz,输入幅度范围在0-3.3V之间,并具备触发功能,能够呈现接近实时的波形显示以及FFT计算结果。然而,该示波器的存储深度相对较小,仅能存储1024个数据点。目前正准备工作中面试的事务,后续有时间再对其进行进一步的完善。以下是对设计思路的简要总结,以及一些存在疑问和未来需要改进的地方。主要采用了固件库开发方式进行配置,相关资料在网上可以查阅到,因此在此不做详尽的描述。文件内容已归纳于最后部分。所使用的单片机型号为STM32F103RCT6(请注意:作为一名即将毕业的学生,我所做的这项目略显仓促,知识和理解受到个人视野的限制,同时设计中也存在一些不合理之处。欢迎大家积极交流提出宝贵的意见和建议。由于家中缺少杜邦线剪刀,因此本次项目使用了部分导线作为替代方案。)一、利用STM32内部DA接口作为信号源;二、采用STM23内部AD模块进行不间断采样。

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客服
客服
  • 基于STM32
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    本项目基于STM32微控制器设计了一款简易数字示波器,能够实现信号采集、处理及显示功能,适用于教育和基础实验场合。 基于STM32开发的简易示波器使用了该芯片自带的ADC采样功能,因此采样速率只能达到几十KHz。但对于刚开始学习如何使用示波器的孩子来说,这款设备具有很好的参考价值。
  • STM32回顾
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    本文将回顾基于STM32微控制器的简化示波器项目的开发历程,分享设计思路、硬件选型及软件实现方面的经验。 考研失利后有了空闲时间,我制作了一个示波器。这款示波器的带宽为80kHz,输入幅度范围是0至3.3V,并具备触发功能、接近实时显示及FFT计算能力。不过它的存储深度较小,只有1024个点。最近要准备工作的面试了,之后有时间再完善它。 以下是设计思路和一些疑问以及需要改进的地方:我使用的是STM32F103RCT6单片机进行开发,并主要采用固件库配置方法(网上有许多相关资料可以参考)。示波器的信号源由STM32内部DA提供,而AD则不间断采样输入信号。由于个人知识和理解有限制,设计中可能存在不合理之处,欢迎各位交流指正。家中没有杜邦线,我临时用导线替代,请大家将就看一下(狗头)。
  • STM32回顾
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    本文将回顾基于STM32微控制器的简化示波器项目的开发过程,包括硬件设计、软件实现及遇到的技术挑战与解决方案。 考研失利后有了空闲时间,我制作了一个示波器。该设备的带宽为80kHz,输入幅度范围是0至3.3V,并具有触发功能、接近实时的波形显示以及FFT计算能力。然而,存储深度仅为1024个点,这限制了进一步的功能扩展。最近需要准备工作的面试了,在有空闲时间后会继续完善这个项目。 设计思路主要基于以下几点: 一、使用STM32内部数模转换器(DAC)作为信号源。 二、采用STM32内部的模拟数字转换器(ADC)进行不间断采样,并通过固件库配置实现相关功能。由于网上有很多关于如何配置固件库的信息,这里不再详细说明。 此项目是在大四期间完成的一个初级作品,受限于当时的知识水平和视野范围,许多设计可能存在不合理之处或有待改进的地方。希望有经验的朋友们能够提供宝贵的建议和支持。
  • 基于STM32F407
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    本项目是一款基于STM32F407微控制器设计的简易数字示波器,支持实时信号采集与显示功能,适用于电子电路实验和教学。 该系统通过两个AD口输出三角波、正弦波和锯齿波,并可通过按键中断或红外遥控切换波形类型。此外,它还具备测量波形频率的功能并通过LCD屏实时显示更新的波形信息。用户可以通过按键来选择检测不同波形的频率。
  • STM32方案
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    本项目提供了一种基于STM32微控制器的简易示波器设计方案,适用于电子工程学习和开发。通过低成本硬件实现信号采集与显示功能,适合初学者实践使用。 STM32简易示波器是一种基于STM32微控制器开发的电子测量工具,主要用于观察和分析模拟及数字信号。它由硬件部分与软件部分组成:硬件包括STM32微控制器、模拟信号采集电路以及可能需要的信号调理电路;软件则包含程序代码,用于控制STM32中的ADC(模数转换器)、定时器、通信接口等,并实现信号处理和用户界面功能。 这类示波器被称为简易示波器是因为它具备基本的功能如波形捕获与显示及必要的测量能力,但相较于专业级设备,在性能参数、功能丰富度以及用户体验方面有所简化。由于成本低廉且便于定制开发,这种简易示波器受到许多电子爱好者和教育机构的欢迎。 STM32微控制器系列由STMicroelectronics(意法半导体)生产,是高性能低功耗的ARM Cortex-M架构微控制器,广泛应用于嵌入式系统和各种电子产品中。其多款型号配备了丰富的外围接口设备如ADC、DAC(数模转换器)、通信接口(例如USART、I2C及SPI等),以及定时器与计数器等功能模块,这些特性使STM32成为开发简易示波器的理想选择。 在设计STM32简易示波器时,硬件方面需要考虑信号采集精度、抗干扰能力和电源管理等问题;软件则需注重实现信号处理算法、用户界面及人机交互功能。根据具体需求编写固件程序并通过PC软件或板载LCD显示屏展示波形和测量结果。 开发这种设备涉及的知识点包括但不限于: 1. STM32微控制器的工作原理与编程技术。 2. 模拟信号采样理论,例如奈奎斯特采样定理。 3. 信号处理技术如滤波、放大及转换等方法。 4. 数据通信协议以确保STM32与其他设备之间的信息交换方式了解清楚。 5. 用户界面设计涵盖PC端或嵌入式显示的设计方案。 6. 硬件电路设计包括信号调理电路和电源管理等方面的知识。 7. 软件开发工具例如Keil MDK与STM32CubeMX等的使用。 简易示波器在教学、研发验证以及小型实验室项目中具有广泛应用潜力。通过该设备的学习与应用,能够帮助学习者深入理解数字信号处理的基础知识,并培养电子设计及嵌入式编程的实际操作技能。
  • 界面演
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    本项目展示了一个简易示波器界面的实现过程,通过软件模拟实时信号波形显示,旨在帮助用户理解数字示波器的工作原理和技术细节。 简单实现的示波器界面演示是一个基于Qt框架开发的应用程序,它展示了如何在图形用户界面上实时显示类似于实际示波器的波形。Qt是一个跨平台的C++库,广泛用于开发GUI应用程序,其丰富的功能和组件使得创建复杂的界面变得相对简单。 描述中提到的“正弦曲线绘制”是通过Qt的图形视图(QGraphicsView)和图形项(QGraphicsItem)机制实现的。QGraphicsView提供了一个可缩放和可滚动的窗口,而QGraphicsItem则允许我们在其中添加各种自定义的图形元素。在本案例中,正弦曲线可能是通过计算一系列点的坐标,然后用QGraphicsPathItem或QGraphicsLineItem连接这些点来绘制的。 调整周期、振幅等参数功能意味着应用具有交互性,用户可以动态改变波形属性。这通常是通过添加滑块、旋钮或其他输入控件实现的,并且与信号槽机制关联,当用户更改值时,相应的槽函数会被调用以更新波形参数。例如,周期变化可能影响到波形刷新速度,振幅调整则会改变曲线高低。 根据需要进行程序修改表明该示例代码是开源或至少可编辑的,允许用户扩展或定制功能。这可能包括修改数据生成逻辑、添加新的图形效果或者与其他硬件接口集成(如真正的示波器数据采集)等操作。 在实际应用中,通常从硬件设备实时读取数据并在界面上显示它们。然而,在这个简单的演示项目里,则可能是采用了模拟数据或者预设的数据序列来展示功能实现方式。对于实时处理,Qt提供了多线程支持,通过QThread类可以将数据处理和UI更新分离进行,避免界面阻塞。 该示例是一个很好的学习资源,它涵盖了Qt GUI编程的基本概念如事件处理、图形渲染以及用户交互,并且还涉及到了一些基本的实时数据可视化原理。对于想要了解Qt开发或者电子测量仪器界面设计的人来说这是一个不错的起点。通过研究源代码,我们可以学到如何利用Qt的强大功能构建丰富的图形界面并理解将复杂的科学计算与直观易用的界面结合的方法。
  • 卡尔曼滤-KalmanFilter(matlab)
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    本项目提供了一个使用MATLAB编写的简易卡尔曼滤波器实现方案。旨在帮助初学者理解和应用卡尔曼滤波算法进行状态估计,适用于各种动态系统的数据融合与预测任务。 卡尔曼滤波器是一种用于估计动态系统的状态的数学方法。它在处理测量噪声、预测系统未来状态方面非常有效。一个简单的实现通常包括初始化步骤、预测阶段以及更新阶段。 1. **初始化**:首先,需要设置初始条件,例如初始状态向量和协方差矩阵。 2. **预测**:根据系统的动力学模型进行一步或几步的预测,并计算相应的误差协方差。 3. **更新**:当新的测量数据可用时,使用卡尔曼增益来调整预测值。这包括计算卡尔曼增益、利用该增益和新测量值更新状态估计以及修正误差协方差。 这些步骤构成了一个基本的循环,在实际应用中会根据具体需求进行适当的修改或扩展。
  • 用Java编译
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    这是一个基于Java编程语言开发的简易编译器项目。它旨在提供基本的代码解析和编译功能,适用于学习和小型项目的编译需求。 这是一个用Java实现的简易编译器,它可以将包含加法和乘法运算符的算术表达式转换为类汇编语言。例如输入1+2*3+4,并在末尾加上end表示输入结束;程序会输出:t0 = 1 t1 = 2 t2 = 3 t1 *= t2 t0 += t1 t1 = 4 t0 += t1
  • 基于STM32和OLED显
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    本项目设计了一款基于STM32微控制器与OLED显示屏的简易波形示波器,能够实时采集并显示电信号波形,适用于电子实验教学及小型电路调试。 本项目利用STM32微控制器和OLED显示屏构建了一款简易示波器。通过ADC模块实时采集模拟信号,并在OLED屏幕上显示波形。支持按键触发功能,确保波形稳定显示。硬件部分包括STM32、OLED以及按键;软件方面则采用标准库进行开发,代码结构清晰明了,非常适合初学者学习信号的采集与显示技术。
  • OPC Server
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    本项目提供了一个简易的OPC服务器实现方案,旨在帮助用户轻松集成和管理工业自动化数据。通过简单易懂的代码示例,开发者可以快速掌握OPC协议的应用与开发技巧。 这是一个在VS2012下编译通过的OPC Server完整示例,旨在帮助大家理解和开发OPC服务器编程。该例子仅供学习使用,不适用于商业用途,如需商用请自行完善。