STM32简易示波器:基于标准库的实现

作者:新兰2024.02.17 16:24浏览量:55

简介:本文将介绍如何使用STM32标准库制作一个简易示波器,可以读取信号的频率和幅值。这个示波器能够通过按键改变采样频率和控制屏幕的更新暂停。我们将使用正点原子精英板作为开发板,并使用其自带的ADC模块进行信号采集。

首先,我们需要确定输入信号的电压范围。由于我们的示波器使用STM32的标准库进行开发,输入电压范围最大为3.3V。这意味着我们只能读取不超过3.3V的信号。

接下来,我们需要将PA6引脚与ADC模块相连,以便采集信号。PA6引脚可以读取模拟信号,并通过ADC模块将其转换为数字信号。在STM32中,ADC模块是非常重要的外围设备之一,它可以用来读取模拟信号并将其转换为数字信号,以便于处理和显示。

要创建一个简易示波器,我们需要读取信号的频率和幅值。为此,我们需要使用定时器来产生一个固定的采样时间间隔,并在每个间隔内读取ADC的值。我们将使用TIM2定时器来产生采样时间间隔。在每个时间间隔内,我们读取ADC的值并将其存储在一个数组中。当数组中的数据量达到一定数量时,我们将其绘制在LCD屏幕上并更新波形。

为了控制采样频率,我们将使用KEY_UP、KEY_1和KEY_0三个按键。KEY_UP控制波形的更新和暂停,KEY_1降低采样率,KEY_0提高采样率。这些按键将连接到STM32的外部中断引脚上,以便在按键按下时执行相应的操作。

为了实现波形的显示和相关参数的处理,我们需要创建一个数组来存储采样数据。在每个采样时间间隔内,我们将ADC的值存储到数组中。当数组中的数据量达到一定数量时,我们将这些数据绘制在LCD屏幕上并更新波形。在绘制波形时,我们需要将数组中的数据转换为幅值并计算出频率。这些参数将用于后续的波形处理和分析。

为了实现波形的实时显示和更新,我们需要使用STM32的中断服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)。在ISR中,我们将检查是否有新的采样数据可读,如果有,则将其存储到数组中并更新LCD屏幕上的波形。这样可以确保波形的实时性和准确性。

最后,为了实现串口通信,我们将使用USART模块。USART模块是STM32中常用的串口通信模块之一,它可以与其他设备进行通信并传输数据。我们将使用USART模块将采样数据发送给另一块单片机进行处理。发送的数据包括ADC的值和相关的参数信息。接收数据的单片机将对数据进行处理并绘制波形。

总结:通过使用STM32标准库和相关的外围设备模块,我们可以轻松地创建一个简易示波器。该示波器可以读取信号的频率和幅值,并通过按键控制采样频率和屏幕的更新暂停。通过串口通信,我们可以将采样数据发送给另一块单片机进行处理和显示。这种方法简单易懂,适用于初学者学习和实践。