自制双通道数字示波器
电路实验教程3.7双通道示波器
3.7 VP-5020D/C 模拟双通道示波器3.7.1前面板旋钮与按键的标号垂直部分定义目前一些实验室使用的还是模拟示波器,我们经常用到的各种模拟示波器大同小异,这里介绍一种国产模拟双通道示波器,型号为VP-5020D/C ,带宽为20KHZ 。
模拟示波器具有适用性强,操作简单,记录波形真实,价格便宜等优点被普遍使用,下面根据面板上的波段开关和旋扭的标号,我们做一简单的使用对照说明。
其中前面板分1-6为CRT 部分,7-19为垂直部分,20-34为水平部分,水平部分另剖成局部视图重新标记。
下面先对1-19的标记说明如下:(1)POWER 电源开关。
按下后接通电源,开关右侧的灯点亮。
(2)CAL 0.3V 校准电压的输出端子。
(3)INTENSITY 屏幕扫描线的亮度调整。
(4)FOCUS CRT 辉线的聚焦调整。
(5)SCALE ILLUM 用于屏幕刻度的照明。
沿顺时针方向旋转变亮。
(6)TRACE ROTATION 扫描线由地磁等影响发生倾斜时进行调整。
(7)CH1 能调整CH1的辉线的垂直位置。
(8)PUSH 5MAG按下旋钮,灵敏度扩大5倍。
(9)连接CH1垂直输入信号的端子。
作为X-Y 示波器使用时,成为X 轴信号的输端子。
(10)套轴的外侧旋钮。
旋转旋钮来改变CH1的垂直偏转因数。
(11)套轴的内旋钮。
使CH1的垂直灵敏度连续地变化。
被显示的灵敏度降 低到1/2.5以下。
(12)选择CH1的输入信号和垂直放大器的藕合方式。
AC-用电容阻止输入信号的直流成分,只有交流成分通过。
这时,1KHz 以下的方波 显下垂,使用上必须注意。
低频特性约为4Hz(-3dB)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19图3.7-1 前面板整体位置标定╳GND-放大器的输入回路被接地。
DC-输入信号直接进入放大器。
(13)CH2 POLARITY 能调整CH2的辉线的垂直位置。
双通道示波器(精)
CH1, CH2, DUAL (ALT/CHOP), ADD, CH2 INV
水平系统
扫描时间
2µS ~ 0.5S/DIV±3%
100nS ~ 50mS/DIV±5%
(x 10MAG)20nS ~ 50nS/DIV:未校正
触发
触发模式
AUTO, NORM, TV-V, TV-H
触发源
CH1, CH2, ALT, LINE, EXT
频宽: DC~2MHz
垂直系统
灵敏度
5mV ~ 5V/DIV +3%, x 5MAG+5%
频宽
DC (AC 10Hz) ~ 20MHz (-3dB)
DC (AC 10Hz) ~ 7MHz (-3dB) x 5MAG
上升时间
17.5nS (50nS在x 5MAG)
输入阻抗
约1MΩ
输入耦合
AC, DC, GND
附件
电源线x 1 ;操作手册x 1 ;测棒(10:1/1:1) x 2
尺寸及重量
310(宽) x 150(高) x 455(长) mm;约8公斤
GOS620/20MHz双通道示波器
特点:
■频宽20 MHz,双通道
■灵敏度1mV/DIV
■TV分离同步
■Z轴输入功能
■ALT同步触发
■CH1信号输出
规格
CRT
类型
6英寸内附刻度线方形显示幕屏;
标线位置0%,10%,90%,100%;8x10格(1格= 1公分)
Z轴输入
输入阻抗:约47kΩ
灵敏度: 5Vp-p以上
触发耦合
AC
触发斜率
"+"或"-"
双通道虚拟示波器的设计
双通道虚拟示波器的设计1.设计思路本设计是基于labView软件实现A、B两个通道的设计,即双踪示波器。
设置两个菜单下拉列表控制通道A和通道B的选通状况,输入某种信号即显示相应的波形,选择关那么关闭显示通道,选择双通道那么同时显示输入的两个波形。
输入信号可用根本模拟信号,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
波形显示采用波形图控件,同时还需要有波形控制部件,垂直灵敏度及扫描速率检测部件等以及时间延迟、幅度偏移、信号的幅值及频率等转盘。
最后要设计示波器关闭按钮,通过while循环的停顿按钮来实现。
2.方案设计本设计的VI在创立过程中,首先创立前面板,然后进展程序框图的编写。
在程序的编写中,使用了条件构造while循环构造以及常用的数据处理函数,同时还用到了信号生成控件VI、旋钮控件VI等多个labView控件。
在程序框图的编写过程中,创立了多个labView 子VI,用于双通道示波器局部功能的实现,完整的设计框图如下所示:图1 前面板图2 后面板框图3.设计步骤3.1通道A、B的选择及波形发生在程序框图面板上创立两个条件构造,利用根本函数发生器创立波形发生模块,用菜单下拉列表控制条件输入端,将固定值0这个分支闲置,即不产生波形,到达前面板菜单下拉列表上“关〞的功能,固定值1、2、3、4这几个分支分别参加正弦波、方波、三角波、锯齿波等模拟波形信号,这样,实现了信号源的选择。
具体效果如图2,以下分别为5个条件选择分支的程序图,及前面板上菜单下拉列表功能的实现,B通道同理。
图2 波形选择模块3.2波形控制和调节局部这局部是为了获得显示波形的详细信息而设计的,其构造如下列图:图3 单频信息控件图3是提取单频信号控件,可以在前面板上显示信号的幅值和频率。
图4 幅度偏移图4是实现了幅度的偏移,公式为x1+x2〔x1为输入信号,x2为偏移量〕。
图5 垂直灵敏度图5实现的是垂直灵敏度的控制,通过一个条件选择构造实现6个档位的转变。
数字示波器制作
2
19. 在使用数字示波器时,需要注意操作安全和规范问题。由于数字示波器是一种精密的测量仪器, 其操作需要一定的技能和经验。因此,需要遵守操作规程和规范,确保数字示波器的正确使用和保护
20. 在使用数字示波器时,需要注意数据的可重复性和精度问题。由于数字示波器的测量结果受到多
3 种因素的影响,其测量结果的可重复性和精度可能会受到影响。因此,需要进行充分的校准和维护,
在使用数字示波器时:需要注意数据的存储和处理。由于
1 数字示波器可以捕捉到大量的数据,因此需要使用合适的
4
数据存储和处理方法来保存和分析这些数据。例如,可以 使用SD卡或其他存储设备来存储数据,或者使用计算机来
处理和分析数据
总之,制作数字示波器需要仔细考虑硬件连接、Байду номын сангаас件设置、注意事项等多个方面的问题。 只有综合考虑并仔细操作,才能制作出高质量的数字示波器,并获得准确的测量结果
24. 在制作数字示波器时,需要考虑其成本和性 价比。由于数字示波器是一种较为昂贵的测量仪 器,因此需要考虑其成本和性价比。在保证数字 示波器的性能和质量的前提下,需要尽可能地降 低其制造成本和提高性价比
总之,制作和使用数字示波器需要综合考虑多个方面的问题,包括硬件设计、软件开发、 操作安全、数据可重复性和精度等等。只有全面考虑并仔细操作,才能制作出高质量的数 字示波器,并获得准确可靠的测量结果 26. 在使用数字示波器时,可以结合多种工具和软件进行更全面的信号分析。例如,可以 使用Matlab、LabVIEW等软件来处理和分析数字示波器采集到的数据,或者使用专门的信 号分析软件来对信号进行频谱分析、波形绘制等操作 27. 在使用数字示波器时,需要注意数据的存储和处理问题。由于数字示波器可以捕捉到 大量的数据,因此需要使用合适的数据存储和处理方法来保存和分析这些数据。例如,可 以使用计算机来存储和处理数据,或者使用专门的存储设备来保存数据 28. 在进行数字示波器的设计和制作时,需要考虑其可视化和人机交互功能。数字示波器 应该能够提供清晰、直观的波形显示和数据输出,同时也应该具备简单易用的操作界面和 交互功能,以便用户能够方便地进行测量和操作
NDS 双通道系列数字存储示波器 用户手册说明书
NDS双通道系列数字存储示波器用户手册官方微信,一扫即得如需资料下载,请登录:/download2023.03版本V1.6.3©福建利利普光电科技有限公司版权所有,保留所有权利。
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配件如探头、电池等保修期1年。
本有限保修仅适于原购买者且不得转让第三方。
如果产品在保修期内确有缺陷,则本公司将按照完整的保修声明所述,提供维修或更换服务。
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本公司作保修用途的部件、模块和更换产品可能是全新的,或者经维修具有相当于新产品的性能。
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为获得本保证承诺的服务,客户必须在适用的保修期内向本公司通报缺陷,并为服务的履行做适当安排。
客户应负责将有缺陷的产品装箱并运送到本公司指定的维修中心,同时提供原购买者的购买证明副本。
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实验3 简单双通道示波器设计
实验4简单双通道示波器设计目的:综合实用Labview知识,在本设计中使用了层叠式顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构以及常见的数据结构,如簇、捆绑成簇等数据处理结构;同时还用到了波形生成控件VI、逻辑控件VI、数值控件VI等多个控件。
此外还创建了多个子VI,可以使学生更好地掌握Labview编程的方法和技术。
设计要求:能够实现比较简单的双信道示波器功能,主要功能包括:输出波形显示(单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示);选择触发器极性(通道B触发、外触发EXT、正负极性触发等)并能设置触发电位;能进行水平分度和垂直分度的调节。
前面板样式:图1简单双通道示波器的前面板实验内容:设计简单双通道示波器,并对主要功能进行测试、调节和使用。
1.运行所设计的简单双通道示波器VI。
2.调节该简单双通道示波器的一些选择开关和旋钮,可以测试该示波器的主要功能。
选择触发源开关,可以实现通道B(CHB)或外部触发(EXT);选择触发沿开关,可以实现正触发(POS)或负触发(NEG);通过旋钮调节设定触发电平(Level)。
3.选择通道开关,可以显示不同信号。
4.选择定位调节开关(POSITION),可以调节水平和垂直分度。
5.可以显示该简单双通道示波器的信息和终止该示波器的运行。
简单双信道示波器VI的程序框图:该VI主要包括:触发功能块、信道选择功能块、水平分度调节功能块、垂直分度调节功能块、过程控制功能块和波形显示功能块。
图2简单双信道示波器的程序框图一、简单双通道示波器VI控件的设计过程启动Labview,弹出启动界面,选择文件下拉菜单中的新建项目,在弹出的项目浏览器中的我的电脑菜单上击右键选择新建VI,弹出VI界面,保存为S_oscilloscope.vi图3创建VI并保存后的界面1、前面板的创建和设计主要为创建波形图显示控件、设计图徽、创建触发器面板,创建通道选择面板、创建定位面板、创建过程控制面板等。
双通道数字示波器原理
双通道数字示波器原理
双通道数字示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器,它具有两个输入通道,可以同时测量和显示两个信号。
双通道数字示波器的工作原理是通过将输入信号转换为数字信号,并将其存储在内存中进行进一步处理和显示。
首先,输入信号通过前置放大电路进行放大,然后通过采样电路将信号转换为数字信号。
采样电路将输入信号分成一系列离散的样本点,并使用模数转换器将其转换为对应的数字值。
转换完成后,数字信号会被存储在示波器内存中。
内存的大小决定了示波器可以存储的样本点数量,从而决定了示波器可以显示的时间范围。
在存储完成后,数字信号会通过数字信号处理单元进行进一步处理。
数字信号处理单元可以进行各种算法运算,如傅里叶变换、滤波等,以提取出信号的频率、幅度等特征。
最后,处理完成的信号会送到显示单元进行显示。
显示单元根据所选的设置,将存储的数字信号转换为波形并显示在示波器的屏幕上。
通过示波器的双通道功能,用户可以同时观察和比较两个信号的波形。
可以对比它们的相位差、幅度差等特征,以帮助分析和诊断电路问题。
总的来说,双通道数字示波器通过采样、转换、存储和处理输入信号,最终将其显示在屏幕上。
这种工作原理使得示波器成为了电子工程师和技术人员进行电信号分析和故障排除的重要工具。
基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计
Value Engineering0引言虚拟仪器(Virtual Instruments,VI )技术是当今计算机辅助测试(CAT )领域的一项重要的新技术。
虚拟仪器就是在通用计算机上使用相应软件创建测试仪器,实现“软件即仪器”[1]。
在虚拟仪器系统中,软件是仪器的关键,硬件是为了解决信号的输入输出。
用户可通过修改软件实现仪器功能的改变。
虚拟仪器技术可以将许多信号处理方法应用于测量中,彻底打破了传统仪器的框架[2]。
用户可根据自身需求设计个性化仪器系统,以满足多样性需求。
虚拟示波器是虚拟仪器技术的一种典型应用,它首先将现场信号经放大调理后,再通过数据采集卡将其数据传输到计算机,并借助LabVIEW 软件模拟示波器的操作面板,实现信号采集、分析处理、显示输出及网络远程监控等功能[3-4]。
显然,虚拟示波器是一种非常个性化的测量仪器,它完全可根据某些特定的需要实现其功能。
本文基于LabVIEW 开发平台,开发了多功能虚拟示波器,实现并扩展了传统示波器的功能。
由于引入微处理器,虚拟示波器具有较高的测量准确度和较强的数字化处理能力。
此外,通过修改程序代码可以自定义其他功能,开发出不同功能的虚拟示波器。
1虚拟示波器前面板设计前面板主要包括波形显示、测量、选择和变换区域。
对于通道选择区域,用户可以根据自己的需要,通过选项卡实现对CH 1通道与CH 2通道的选择,从而实现输入信号的参数设置。
实验中,有不同频率与幅值的正弦波,三角波等波形供以选择,这有利于观察不同输入信号下的实验结果。
针对波形变换区域,我们设置了“Double ”和“Add ”选项,以丰富示波器的功能。
测试中,我们可以实现双通道波形同时显示以及不同波形的叠加。
在输入方式模块,设置了“AC ”、“DC ”和“GND ”三种输入耦合方式选择,以完善示波器波形的显示功能[5]。
除此之外,前面板上还提供了针对交流信号几种常用电参数的测量模块,可直接读出所测波形的峰峰值、有效值等多个参数。
双通道示波器设计报告
内蒙古科技大学虚拟仪器课程设计说明书题目:双通道虚拟示波器专业:测控技术与仪器班级:测控10-1班学生姓名:***学号:10**指导教师:肖俊生双通道示波器设计目的:综合实用Labview 知识,在本设计中使用了层叠式顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构以及常见的数据结构,如簇、捆绑成簇等数据处理结构;同时还用到了波形生成控件VI、逻辑控件VI、数值控件VI等多个控件。
使学生更好地掌握Labview编程的方法和技术。
设计要求:能够实现比较简单的双通道示波器功能,主要功能包括:输出波形显示(单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示);能进行水平分度和垂直分度的调节以及实现波形测量。
前面板样式如下:图1 基于DAQ双通道示波器的前面板实验内容:设计简单双通道示波器,并对主要功能进行测试、调节和使用。
1.运行所设计的简单双通道示波器VI。
2.调节该简单双通道示波器的一些选择开关和旋钮,可以测试该示波器的主要功能。
3.选择通道开关,可以显示不同信号。
4.选择幅值、频率调节开关,可以调节水平和垂直分度。
5.可以显示该简单双通道示波器的信息和终止该示波器的运行。
简单双通道示波器VI的程序框图:该VI主要包括:通道选择功能块、水平分度调节功能块、垂直分度调节功能块、程序控制功能块和波形显示功能块。
图2 简单双通道示波器的程序框图一、简单双通道示波器VI控件的设计过程启动Labview,弹出启动界面,选择文件下拉菜单中的新建项目,在弹出的项目浏览器中的我的电脑菜单上击右键选择新建VI,弹出VI界面:图3 创建VI并保存后的界面1、前面板的创建和设计主要为创建波形图显示控件、测量信号值显示、创建通道选择面板、创建程序控制面板等。
(1)示波器波形图控件的创建(2)设置波形图属性,在波形图上击右键弹出属性对话框,设定相应的属性:属性设置如下:所有属性均可根据需要设置。
(3)旋钮的设计旋钮属性设置(4)通道选择面板设计图14设置好的通道选择面板二、程序框图设计(1)设计模拟采集电路DAQmx Create Virtual Channel.vi从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/o”——“DAQ”——“DAQ mx”的顺序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”,拖到面板中并将设置成双通道输出如图示:DAQmx Timing.vi设置采样时钟采样方式为:Continuous SampleDAQmx Read.vi每次读取的样本数(Number of Samples per Channel 引脚的值)每秒钟While 循环运行的次数(While 循环中设置延时的倒数)=每秒钟采集的样本数(采样率)。
30M带宽200M采样1M存储深度袖珍示波器
几天后就要入职了,唉。
晒晒自己DIY的示波器--这可是送给老哥的生日礼物哦,目前世界上只有两台,一台送给了亲哥,一台送给了好基友。
>_<参数:模拟带宽:30MHz采样率: 200MHz存储深度:单通道1M点,双通道512K点通道:CH1、CH2、CH1+CH2、X-Y、N/A输入耦合:DC/AC模式:自动、正常、单次、扫描触发:上升沿/下降沿,高脉冲宽度(大于、小于)、低脉冲宽度(大于、小于)垂直灵敏度:10V、5V、2V、1V、500mV、200mV、100mV、50mV、20mV、10mV、5mV水平时基范围:1s、500ms、200ms、100ms、50ms、20ms、10ms、5ms、2ms、1ms、500us、200us、100us、50us、20us、10us、5us、2us、1us、500ns、200ns、100ns、50ns、25ns输入阻抗:1MΩ/20pF最高输入电压:80V Vpp测量:信号频率、峰峰值、RMS值带FFT显示整机功耗:900mW电池:1500mAH续航时间>5小时USB充电,可USB供电模拟带宽测试1模拟带宽测试2噪声底通道间隔离X-Y模式内部照片外壳模具_银行卡大小.jpg(173.22 KB, 下载次数: 1)下载附件2013-6-29 00:38 上传外壳大小对比一下模拟带宽上比他那个要大些30MHz VS 8MHz 采样率大些200MHz VS 72MHz存储深度大些1M VS 4K垂直灵敏度好些些5mV VS 20mV触发方式多些增加了脉冲宽度触发增加了输入保护设计了STOP状态下的波形放大、缩小长存储下的波形显示控制大量采用最新的器件,包括mems晶振等等,使示波器在具有高采样率前提下还保持低功耗,电池续航时间大于5小时都是在前辈大神们的基础上做的,站在巨人的肩膀上,所以能做的更好一些。
PS:基本上不计成本在做东西,给老哥做的,真心想做个实用点的。
单片机实例分享,自制数字示波器
单片机实例分享,自制数字示波器示波器是最常用的电子测量仪器之一,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像。
为了携带方便,我曾经做过一台简易数字示波器(见图22.2),材料成本只有150元左右,这台数字示波器的设计思想是:简单实用,价格低廉,容易制作。
主要性能指标:最高采样率:20MSa/s模拟带宽:4MHz输入阻抗:1MΩ垂直灵敏度:0.01V/div~5V/div(按1-2-5方式递进,共9挡) 水平扫描速度:1.5µs/div~6ms/div(按1-2-5方式递进,共12挡)垂直分辨率:8位显示屏:2.4 英寸TFT320×240(驱动控制芯片:ILI9325)测量时能同时显示信号的频率、电压峰峰值,具有信号保持(HOLD)功能。
图22.2 自制的简易数字示波器电路工作原理图22.3 数字示波器结构框图我们知道,模拟示波器是用阴极射线示波管(CRT)显示被测信号波形的,而数字示波器是采用LCM(LCD显示模块,含LCD及显示驱动控制芯片)显示被测信号波形。
因为LCM的每一个显示像素都对应一个地址,地址要用数据表示,每一个像素的颜色也是用数据表示的。
因此电路向LCM发送的是数据编码信号,这就决定了它和模拟示波器的电路结构不一样。
本文介绍的数字示波器的结构框图如图22.3所示。
它由垂直输入电路、A/D转换电路、数字信号处理与控制电路、液晶屏显示电路、电源电路等部分组成。
图22.4 数字示波器电路原理图输入的电压信号经垂直输入电路放大,以提高示波器的灵敏度和动态范围。
对输出的信号取样后由A/D 转换器实现数字化,模拟信号变成了数字形式存入存储器,微处理器对存储器中的数据根据需要进行处理,最终在显示屏上显示测量波形和相关的参数,这就是数字存储示波器的工作过程。
数字示波器的电路原理图如图22.4所示,下面分别对各单元电路进行介绍。
表22.1 垂直灵敏度和K1~K5的对应关系1. 垂直输入电路垂直输入电路由双运算放大器LM6172和衰减电路等部分组成。
基于FPGA的简易数字示波器工作原理及方框图
基于FPGA的简易数字示波器工作原理及方框图摘要:本文介绍了一种基于FPGA的采样速度60Mbit/s的双通道简易数字示波器设计,能够实现量程和采样频率的自动调整、数据缓存、显示以及与计算机之间的数据传输。
关键词:数据采集;数字示波器;FPGA引言传统的示波器虽然功能齐全,但是体积大、重量重、成本高、等一系列问题使应用受到了限制。
有鉴于此,便携式数字存储采集器就应运而生,它采用了LCD显示、高速A/D采集与转换、ASIC芯片等新技术,具有很强的实用性和巨大的市场潜力,也代表了当代电子测量仪器的一种发展趋势,即向功能多、体积小、重量轻、使用方便的掌上型仪器发展。
系统组成结构及工作原理系统的硬件部分为一块高速的数据采集电路板。
它能够实现双通道数据输入,每路采样频率可达到60Mbit/s。
从功能上可以将硬件系统分为:信号前端放大及调理模块、高速模数转换模块、FPGA逻辑控制模块、单片机控制模块、USB数据传输模块、液晶显示和键盘控制等几部分,其结构形式如图1所示。
图1 系统原理结构图输入信号经前置放大及增益可调电路转换后,成为符合A/D转换器要求的输入电压,经A/D转换后的数字信号,由FPGA内的FIFO缓存,再经USB接口传输到计算机中,供后续数据处理,或直接由单片机控制将采集到的信号显示在液晶屏幕上。
高速数据采集模块本系统可实现双通道同步数据采集,而且每通道的采集速度要达到60Mbit/s,考虑到两路数据采集应保持同步并行,因此在设计中采用每通道都有独自的采样保持器和A/D转换器。
选用MAXIM公司MAX1197型A/D 转换器,它是一款双通道、3.3V供电、每通道60Mbit/s采样频率的模数转换器芯片。
它内部集成双路差分宽带采样保持器和A/D转换器,可以输出锁存,具有低功耗、小尺寸、高动态性能的特点。
本系统的测量电压的范围可达到±300V,采用示波器探头和电路板上分压的方法将输入信号先进行1:1或10:1或100:1衰减,然后再通过后续电路处理以满足A/D转换器的输入电压范围要求。
DIY制作示波器的超详细教程(共49页PDF)
DIY制作⽰波器的超详细教程(共49页PDF)我不是为了做⼀个⽰波器讲⼀个故事:今年九⽉,⼀个新学期的开始,课很少。
我是⼀个闲不住的⼈,这样的⽇⼦很难熬,想去电⼦市场逛逛,但学校离市区有三⼗多公⾥路,终于⽆聊到周末了。
和平常⼀样,逛电⼦市场都是这⼉看看哪⼉看看,碰着没见过的还喜欢问问,多年的习惯改不掉的……⼀家柜台上摆着“低价处理 LCD模块”的牌⼦,对于像我这样的穷学⽣来说,价格往往是考虑的主要因素。
我径直⾛了过去,⽼板说这些低价屏都是全新的,只是没有资料,所以只能低价处理,于是我就贪了个⼩便宜花 30 块钱买了⼀块 128*64 分辨率的点阵屏。
喜欢贪⼩便宜的⼈最后往往都是要吃亏的,最后我真“吃亏”了,就因为这个屏,害得我花了近300 块买了⼀块320*240的屏。
回到学校后就上⽹找它的资料,功夫不负有⼼⼈,我找着了。
从资料中得知这块液晶显⽰器是不带字库的,这让我有些⼩失望,但⼀想只花了 30 块钱也就没事了。
根据资料编写了程序让它显⽰了⼀些简单的图形,但让它显⽰图形或字符都得将所要显⽰的东西做成点阵数据存放在数组⾥才⾏,太浪费单⽚机⾥少得可怜的资源了!没有字库的点阵屏就是鸡肋!正徘徊在“⾷之⽆⾁,弃之有味”的时候,突然灵光⼀现,何不⽤它来显⽰⼀些时实的图形呢?显⽰什么呀?亮着的⽰波器给了我灵感,那就让它显⽰波形吧!正好我⽤的 AVR单⽚机带有 AD转换器,说⼲就⼲,忙活了⼀下午,晚上的时候波形就显⽰出来了。
这不就是⼀个最基本的数字⽰波器吗?图 1 和图 2 就是当时的“珍贵照⽚”,因为那块电路在以后的试验中已经被我拆了。
这两张照⽚是我买了 LCD屏的第⼆天晚上照的。
第⼀步的成功,坚定了我做数字⽰波器的信念。
⼈总是有追求的,所以我要完善它!其实这⽆异于“因有⼀只鞍⽽买⼀匹马”,但那并不总是坏的。
接下来的⼀个星期中我有事做了…… 第⼆个周末,我拿出了我半个⽉的⽣活费,花三百多块买了⼀块 320*240 的液晶显⽰屏和两⽚ TLC5510,开始了我⾃制数字⽰波器的征程。
DIY简易数字示波器
这是一款采用STC8A8KMCU制造的简单示波器,只有零星组件,易于成型。
这些功能可以涵盖简单的测量:该作品主要的规格如下:•单片机:STC8A8K64S4A12@27MHz•显示屏:0.96H OLED,分辨率为128x64•控制器:一个EC11编码器•输入:单通道,秒/秒:500毫秒、200毫秒、100毫秒、50毫秒、20毫秒、10毫秒、5毫秒、2毫秒、1毫秒、500us x200us x100us100US(仅在自动触发模式下可用)•电压范围:0-30V.采样额定值:250kHz@100us/格所有操作均由EC11编码器完成。
输入包括单击,双击,长按,旋转和旋转时按。
这似乎有点复杂,不用担心,下面有细节。
该编码器的资源几乎已经耗尽。
如果有新功能,可能需要额外的输入组件。
主界面•参数模式•单击编码器:运行/停止采样。
•双击编码器:进入波形滚动模式。
•长按编码器:进入设置界面。
•旋转编码器:调整参数。
•按下时旋转编码器:在选项之间切换。
•切换自动和手动量程:连续顺时针旋转编码器以进入自动量程。
逆时针旋转编码器以进入手动范围。
主界面•波浪滚动模式•单击编码器:运行/停止采样。
•双击编码器:进入参数模式。
•长按编码器:进入设置界面。
•旋转编码器:水平滚动波形。
(仅在采样停止时可用)•按下时旋转编码器:垂直滚动波形(仅在采样停止时可用)设置界面•单击式编码器:不适用•双击编码器:不适用•长按编码器:返回主界面。
•旋转编码器:调整参数。
•按下时旋转编码器:在选项之间切换。
功能•触发电平:对于重复信号,触发电平可以使其在显示屏上稳定。
对于单发信号,触发电平可以捕获它。
•触发斜率:触发斜率确定触发点是在信号的上升沿还是下降沿。
触发模式:•自动模式:连续扫描。
单击编码器可停止或运行采样。
如果触发,波形将显示在显示屏上,触发位置将放在图表的中心。
否则,波形将不规则地滚动,并且显示屏上将显示“Fail”。
•正常模式:完成预采样后,可以输入信号。
自制数字示波器
自制数字示波器随着电子技术的发展和电路结构的变化,对电路测量的要求也变得更高,在电子制作中会发现对很多参数的测量已不是一块万用表所能胜任的了,比如单片机某I/O口的输出波形或制作放大器测其频率响应等等,所以示波器自然而然地和万用表一样变成了电子工程师和爱好者的必备工具。
然而示波器动辄几千上万甚至数万元的价格不是每个人都能接受的,如果你是一名电子爱好者或者和我一样是一名电子专业的大学生,何不发挥自己的聪明才智自己制作一台够用的示波器,不仅省钱,更可以享受DIY带来的独特乐趣!下面就示波器的基本原理简要介绍一下,再就数字示波器与模拟示波器做一个简要的比较。
物理学理论可以证明,一端通过细绳固定的重物在作摆动时,与中心垂线的距离满足正弦波规律。
沙漏实验可以清晰地显示这个随时间变化的波形:用沙漏充当重物,并且在沙漏底下的桌面上平铺一张纸,当沙漏开始摆动时,让纸匀速移动。
这样,沙漏中流出的细沙,就在纸上留下了一个正弦波痕迹,如图1所示。
利用这种设计思想,可以完成波形在平面上(对应于时间的流动)的展开。
这种设计思想在波形记录、显示中被广泛采用,比如心电图机,就是用原地摆动的电热针,在匀速移动的记录纸带上描记出心电波形。
利用心电图机的结构,虽可以记录电压信号,但是,示波器在大量的应用中,并不需要通过消耗纸张来记录波形,而仅仅是观察波形。
因此,可以重复使用的CRT示波管被应用到示波器的设计中。
模拟示波器把需观测的两个电信号加至示波管的X、Y 通道以控制电子束的偏移,从而获得荧光屏上关于这两个电信号关系的显示波形。
这种模拟示波器体积大、重量重、成本高、价格贵,并且不太适合用于对非周期的、单次信号的测量。
数字示波器首先对模拟信号进行高速采样获得相应的数字数据并存储。
用数字信号处理技术对采样得到的数字信号进行相关处理与运算,从而获得所需的各种信号参数。
根据得到的信号参数绘制信号波形,并可对被测信号进行实时的、瞬态的分析,以方便使用者了解信号质量,快速准确地进行故障的诊断。
实验3 简单双通道示波器设计
实验4简单双通道示波器设计目的:综合实用Labview知识,在本设计中使用了层叠式顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构以及常见的数据结构,如簇、捆绑成簇等数据处理结构;同时还用到了波形生成控件VI、逻辑控件VI、数值控件VI等多个控件。
此外还创建了多个子VI,可以使学生更好地掌握Labview编程的方法和技术。
设计要求:能够实现比较简单的双信道示波器功能,主要功能包括:输出波形显示(单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示);选择触发器极性(通道B触发、外触发EXT、正负极性触发等)并能设置触发电位;能进行水平分度和垂直分度的调节。
前面板样式:图1简单双通道示波器的前面板实验内容:设计简单双通道示波器,并对主要功能进行测试、调节和使用。
1.运行所设计的简单双通道示波器VI。
2.调节该简单双通道示波器的一些选择开关和旋钮,可以测试该示波器的主要功能。
选择触发源开关,可以实现通道B(CHB)或外部触发(EXT);选择触发沿开关,可以实现正触发(POS)或负触发(NEG);通过旋钮调节设定触发电平(Level)。
3.选择通道开关,可以显示不同信号。
4.选择定位调节开关(POSITION),可以调节水平和垂直分度。
5.可以显示该简单双通道示波器的信息和终止该示波器的运行。
简单双信道示波器VI的程序框图:该VI主要包括:触发功能块、信道选择功能块、水平分度调节功能块、垂直分度调节功能块、过程控制功能块和波形显示功能块。
图2简单双信道示波器的程序框图一、简单双通道示波器VI控件的设计过程启动Labview,弹出启动界面,选择文件下拉菜单中的新建项目,在弹出的项目浏览器中的我的电脑菜单上击右键选择新建VI,弹出VI界面,保存为S_oscilloscope.vi图3创建VI并保存后的界面1、前面板的创建和设计主要为创建波形图显示控件、设计图徽、创建触发器面板,创建通道选择面板、创建定位面板、创建过程控制面板等。
FPGA「自制」便携示波器
FPGA「自制」便携示波器究竟是啥工程,竟然给人这种观感?其实是……便携式示波器工程描述此示波器部分使用两片AD9288(双8位100M采样率ADC),并采用交替采样的方式使示波器能够达到单通道最高400Msps、双通道200Msps的采样率。
波形发生器部分使用的是3PD5651,125M转换速率,10bit的数据位宽,最高20MHz的正弦波输出。
波形发生器输出能够通过双头BNC线直接接入示波器部分,供示波器测试使用。
00:00 / 00:002X快进中重播播放00:0000:00进入全屏画中画点击按住可拖动视频模块划分该系统硬件部分由FPGA核心板、便携式示波器底板、便携式示波器显示板、扩展数据采集模块组成。
FPGA核心板:逻辑功能实现(Altera FPGA Cyclone IV EP4CE30);便携式示波器底板:对波形预处理、任意信号生成;便携式示波器显示板:功能与方向按键组合实现不同操作,LCD 显示信息;扩展数据采集模块:扩展一路AD9288_ADC模块,模拟前端电路同底板相同。
系统总体方案框图项目图片3D预览图未焊接PCB实物图PCB实物图作品实物图看到这里,小编只能憋出一个字——“牛”!工程附件工程附件较多,建议从原工程下载查看。
如有其他问题,可在原工程底部留言作者。
该工程为立创开源平台的活动——“星火计划”中的作品。
该活动每年一次,一次持续一年,500—1w以内的耗材费全包,报名还在持续中,欢迎广大电子爱好者报名。
工程名称:便携式示波器工程作者:Alpha-go。
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自制双通道数字示波器
这个版本的PCB是根据一款市售的通用壳体设计的,也就是有“外壳”,如果能用阿莫的机器给开孔那就解决了很多头疼的外壳问题!
本来这个版本的示波器是使用PSP的液晶屏,试验下来发现功耗要比现在所使用的这款3.5寸的大,其实这个屏的分辨率要略高于PSP的480*272,现实更加细腻,只是没有4.3寸的屏看起来爽。
首先放上原理图、PCB和程序文件的下载地址:
自制双通道数字示波器原理图
自制双通道数字示波器PCB
自制双通道数字示波器程序。