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【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬... 精华  

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wzccvv777 发布时间:2014-4-22 13:21
MCU实战经验】STM32
数字示波器
BoX Design
         从朋友得知ST公司在搞活动,可以申请STM32F429的探索套件,作为穷学生一枚的我不免动了心。大二上学期参加完全国大学生电子设计竞赛之后闲来无事,就自己做了一个数字示波器来作为学习STM32的实战检验,前后花费了大概1个月的时间完成了初稿,之后又断断续续的完善我的示波器,并且为它编写了上位机程序和制定了通信协议。使用了前端程控模拟电路和上层电路板,uCOS-IIuCGUIFFTSD,上位机等等,现在因为参加老师的项目研发也就暂时闲置了下来,之前就打算在各大论坛开源,但是一直没有时间整理设计文档,恰巧现在ST公司这个活动,所以就全部开源分享给大家吧,一起学习。下一步计划重新设计模拟电路部分使用CPLD和高速AD实现更高的采样率。
         由于程序量比较大,所以在程序中我完成了大量的注释,详细的说明了具体的实现方法,其中的示波器原理和FFT原理请自己查阅相关教材。我个人认为最值得参考的就是如何制定一个效率较高的通信协议。我查阅了很多资料最后结合实际设计了一套通信协议,这套通信协议效传输速率理论最大可达16000bps,实际采用10666bps速率传输。协议的编码、解码算法的详细说明附在附件中。随着程序量的增加,F103也渐渐感到比较吃力了,其中FFT的运算就是典型代表,也希望借此机会申请到F429DSP指令的MCU来进一步提高示波器的性能。
         限于目前的知识水平,这套示波器是实践大于理论的产物,其中很多设计存在先天的不足,以后会继续改进,向更高性能迈进。
' c( X- L8 X* J( _  H
设计指标:
主控:                                        STM32F103ZET6
液晶屏:                                      4.3TFT480×272  65K彩色LCD显示屏  FSMC
AD:                                         121MHz采样率
最高实时取样率:                   1MSa/s  12Bits
取样缓冲器深度:                   5K  
垂直灵敏度:                            5V1V500mV,200mV,100mV,50mV,20mV,10mV;  
水平时基范围:2S,1S,500mS,200mS,100mS,50mS,20mS,10mS,5mS,2mS,1mS,500uS,200uS,100uS,50uS,20uS,10uS,5uS,2uS,1uS
输入阻抗:                                 1MΩ
最高输入电压:                       30Vpp
耦合方式:                                 AC/DC
触发功能:                                 实现自动、常规、单次触发方式 ,上升或下降边沿触发  
参数计算:                                 频率、周期、占空比、交流峰-峰值、平均值、光标追踪显示
RUN/STOP
2 f( d; B3 U7 I- w+ o/ \; Y* j) X
功能:
1、波形发生器:使用STM32一路DA实现正弦,三角波,方波,白噪声输出。 任意一种波形幅值在0-3.3V任意可调、频率在一定范围任意可调、方波占空比可调。调节选项可以通过触摸屏完成设置。
2SD卡存储: SD卡波形存储输出,能够对当前屏幕截屏,以JPG格式存储在SD卡上。能够存储1S内的波形数据,可以随时调用查看。
3、数据传输:  C#编写上位机,通过串口完成对下位机的控制。(1)实现STOP/RUN功能(2)输出波形电压、时间参数(3)控制截屏(4)控制波形发生器(5)控制完成FFT6)波形的存储和显示
4、图形接口:  UCGUI
2、水平扫速:  250 ns*500ns1μs5 μs10μs50μs500 μs5ms 50ms
3、垂直电压灵敏度:10mV/div, 20mV/div, 50mV/div, 0.1V/div, 0,2V/div, 0.5V/div, 1V/div,
2V/div, 5V/div
4、被测信号的各种参数屏幕显示,包括频率、电压峰峰值等。

) L  Z9 {( K$ C
* U1 J/ N/ K7 O' U1 I
整体照片在2楼,下载链接在附件里面

* {& z9 D8 q6 K9 L- n
附件回复可见

6 G3 M* Q  W/ P  Z. {/ Q; U1 ^: y, a2 M$ X5 i9 `% F7 b2 i
由于完整程序包较大,完整程序包可到百度网盘下载,下载链接在附件里
6 ~) h7 g: Q  e
源码程序包可直接点击附件下载
, r. X$ ?& k* n* e% S
# u- W, m* R$ u5 K" j2 I6 W+ X
* x4 x/ k4 ^# f. Z1 P

; D$ H* b$ |! @) H: V7 T

STM32示波器源代码.zip

下载

3.4 MB, 下载次数: 32966

评分

参与人数 7 ST金币 +18 收起 理由
yiyuchen + 1 很给力!
bridnet -1 程序拷到单片机里没有反应,我用的是STM32F.
sylar.z + 1
而已 + 1 学校都没有看到这个
shushikuan + 1
aasleep + 1 谢谢分享
wofei1314 + 14 赞一个!

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10 收藏 106 评论1699 发布时间:2014-4-22 13:21

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1699个回答
ZYCWSY 回答时间:2014-4-22 17:45:17

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD


0 F4 i1 ?# O" A5 Y1 x( K) A楼主给力啊,这是自己做的GUI还是用的uCGUI?楼主最近我也在想搞一个示波器,楼主这篇帖子是很好的参考啊~!赞一个
ZYCWSY 回答时间:2014-4-22 13:49:30

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

好东西谢谢楼主分享,我看看
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 13:38:03

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

整体照片,希望大家一起交流学习哈~ 捕获.JPG
' Z. v- \8 q/ g& @, }0 ^' F# r3 N
这是上位机的程序

6 v( x! `* K% |3 p* D
上位机.JPG

& Z( R9 [# W; {& D
测试时候的照片

1 p0 v7 Y+ @- T+ A7 Y( u6 I0 o
三角波.JPG
! @- n6 v2 c) U
测试正弦波

& ]5 p- p7 U6 e% `, i
追踪线.JPG

5 f0 l) Y4 {; n5 `/ q
PCB
  H- `: C# M7 x9 C! j+ W" Q1 D9 P
PCB.JPG
7 r' c# k, T) a" M) i- S
模拟电路板
; R! J2 i  L+ [0 B
 
$ x# L7 g2 S. A$ y; `( p+ F
电路板.JPG
" i8 u0 {6 j' X' m6 `+ n
侧面的照片
% c; |1 v! M- E( D: D
整体.JPG
) e" H# r/ W. G5 h- t2 z3 f+ H
源代码的注释
6 h& L& O3 V" n8 G' C" Y7 f! b7 N
详细注释.JPG
文件夹.JPG
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 14:13:40

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

 附上整体的照片,欢迎大家交流学习讨论!
sliujian 回答时间:2014-4-22 15:01:41

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

我看看,应该对自己帮助,谢谢楼主的分享
gavin1218 回答时间:2014-4-22 15:07:39

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

都是发送到发送到
jackliu-417543 回答时间:2014-4-22 15:39:52

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

我看看,应该对自己帮助,谢谢楼主的分享
luohui5003 回答时间:2014-4-22 15:42:17

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

好东西啊,顶一个!!!
那片清茶 回答时间:2014-4-22 16:02:18

RE: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

楼主给力的。。。。。
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 17:52:35

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

回复第 3 楼 于2014-04-22 13:49:30发表:' F: K) G( K% P3 b
好东西谢谢楼主分享,我看看0 J; v6 K3 R) C: Q
不客气一起学习提高~!!
, F% t1 G1 a% Y- K- _1 H 
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 17:53:32

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

回复第 5 楼 于2014-04-22 15:01:41发表:- `$ F# w6 T# k1 Q% ]
我看看,应该对自己帮助,谢谢楼主的分享
2 g! W5 t5 |* n( x- A 
% o+ @5 M. u  a3 ?! ~, e能够起到一丁点帮助就足够了,一起学习一起提高
# }+ ]3 a1 x" Z& a! Q 
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 17:54:18

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

回复第 8 楼 于2014-04-22 15:42:17发表:
) X: T, W/ l8 ]" U* C3 K好东西啊,顶一个!!!
0 X% t& s, ~/ y3 W# E6 F& ]4 ?# M3 k % C& r1 D# s' O
以后会继续完善继续开源的~
" b6 |' C1 q( Z- j 
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 17:56:33

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

回复第 9 楼 于2014-04-22 16:02:18发表:) T, m2 k' m- J4 b9 U. }
楼主给力的。。。。。, `# \/ I$ s" `( a! z' x, n
 : b+ m9 a+ D& B$ w# z  q
一起学习提高~!
$ K0 `. `* N. g+ B1 n2 `) G9 p 
wzccvv777 回答时间:2014-4-22 17:57:11

回复: 【MCU实战经验】STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件电路图+UCOS+UCGUI+FFT+SD

回复第 6 楼 于2014-04-22 15:07:39发表:' `: L; B, A% Y: M
都是发送到发送到
: }8 [- O1 U( k8 i: Q * A; `& O5 [: t" _
因为论坛附件就10MB我实在压缩不到10MB只能发到网盘去了
4 \) D9 ?& h% @0 O0 g3 ^4 E 

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