本文主要是介绍基于GD32的简易数字示波器(1)- 硬件原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
这期记录的是项目实战,做一个简易的数字示波器。教程来源于嘉立创。
下图为示波器的指标
具有选择交流耦合还是直流耦合功能、输入信号不衰减或衰减50倍、
输入频率 | 800KHz |
输入幅值(不衰减) | -1.6V-5V |
输入幅值(衰减50倍) | -80V-250V |
示波器简介
数字示波器是一种显示电信号波形的仪器,主要构成有模拟前端处理电路、单片机电路、电源电路、控制电路、触发电路、校准电路等。
因为是简易版,所以这里只是挑出下图这些核心电路来进行设计,其他功能可看自己情况决定要不要拓展。
硬件设计原理
前端模拟电路
问题1:
问题2:即图中C5电容的作用?
问题3:
1、交直流耦合电路
就是利用电容的通交阻直特性,交流耦合时把电容串联进电路中;直流耦合时直接连接。
下图中的红色U1为交流信号、绿色U2为直流信号、蓝色U3为输出信号。
交直流耦合电路设计
大电容通低频、小电容通高频 。
即电容选取0.1uF时,电路的工作频率为 4MHz/5 = 0.8MHz。
2、输入信号衰减电路
不确定输入电压多大时,优先选择衰减50倍通道。
3、信号调理电路
TP7输出电压范围大概为±4V。
这里结合前面的输入衰减电路便能得到下面两个结论。
4、比较器测频电路
下图通过电路仿真,得出运放LM393的同相输入端的两个阈值电压。
下图的意思是根据上面得到的两个阈值电压,对运放反向输入端的输入信号进行两次判断。
电源电路
1、USB直接输入5V
这里就直接用TYPE-C输入的5V
2、负电压产生电路
单片机电路
GD32和STM32、CW32引脚是兼容的。
人机交互电路
就显示、按键、旋钮、LED等。
1、液晶屏显示电路
购买一定要留意引脚顺序。
2、旋转编码器电路
具体原理可看之前STM32系列。
3、LED指示电路
4、按键检测电路
三个按键作为功能按键
5、波形输出接口
这篇关于基于GD32的简易数字示波器(1)- 硬件原理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!