關(guān)于GD32F190R8的模擬信號(hào)采集與顯示裝置設(shè)計(jì)的分析和應(yīng)用

1方案介紹

在GD32F190系列MCU的內(nèi)部配有12位精度采樣率高達(dá)2M SPS的12位高速ADC，可對(duì)外部16個(gè)模擬輸入通道進(jìn)行模擬信號(hào)采集。利用該性能，可以較好地對(duì)各種模擬信號(hào)量處理。

為了能使開(kāi)發(fā)者較好地掌握對(duì)ADC的使用，在推出的相關(guān)資源中，有對(duì)應(yīng)的例程可參考使用。在應(yīng)用中，開(kāi)發(fā)者也需配置第三方的器件，使得設(shè)計(jì)的功能更加便于使用。這里就介紹一種以OLED為顯示器件對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行顯示輸出的方案。

在本方案中，所用的顯示屏為雙色的0.96’OLED，其上部的1/3為黃色，另2/3為藍(lán)色。為了便于功能的擴(kuò)展，在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，保留了開(kāi)發(fā)板所具備的虛擬串口通訊功能。這樣既可以通過(guò)串行通訊來(lái)同上位機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，也可以通過(guò)外掛相應(yīng)的通信模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊或WiFi通訊，從而融入互聯(lián)網(wǎng)的行列中。當(dāng)然，核心的功能則是射頻和串口之間的透?jìng)鳌?/p>

2方案框圖

3設(shè)計(jì)應(yīng)用描述及心得總結(jié)

在設(shè)計(jì)中，對(duì)顯示器件的選擇是有一定特色的，它雖與同檔次LCD5110液晶屏在功能上十分相近，但它的特色卻極為搶眼。

首先，在外形上它更為迷你，是穿戴設(shè)備的理想選擇對(duì)象。在工作機(jī)制上，LCD5110是依賴背光的投射來(lái)看清顯示的內(nèi)容，而OLED則是靠自身的點(diǎn)亮來(lái)發(fā)光，在色彩方面它也由LCD5110的單一色調(diào)，而變?yōu)辄S、藍(lán)兩種醒目的顏色，有效地增強(qiáng)了表現(xiàn)力。

另外，在引腳使用方面它也勝出一籌，LCD110 要占用8個(gè)引腳，而OLED則只需4個(gè)引腳。在數(shù)據(jù)傳送方面，它是以IIC總線方式。在應(yīng)用中是由PA7來(lái)連接OLED的數(shù)據(jù)信號(hào)，由PA8來(lái)連接OLED的時(shí)鐘信號(hào)。其輸出高低電平的定義語(yǔ)句如下：

#defineOLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8)//SCL

#defineOLED_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8)

#defineOLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_7)//SDA

#defineOLED_SDIN_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_7)

2個(gè)引腳的配語(yǔ)句如下：

GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClock_Enable(RCC_AHBPERIPH_GPIOA,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_SPEED_50MHZ;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7);

至于各功能函數(shù)直接引用OLED的例程即可，但要注意對(duì)數(shù)據(jù)類型的定義語(yǔ)句稍加調(diào)整，如要把u8改為uint8_t 等。

為了便于顯示數(shù)據(jù)及字符信息，在程序中配置了2中整體，及6*8的點(diǎn)陣字符和8*16的點(diǎn)陣字符。

const unsignedchar F6x8[][6] =

{

0x00, 0x00,0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp

0x00, 0x00,0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !

}

const unsignedchar F8X16[]=

{

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x00,//sp

0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x33,

0x30,0x00,0x00,0x00,//!

}

此外，使用字模提取軟件PCtoLCD2002還可自行構(gòu)建小字庫(kù)來(lái)顯示中文，該軟件的界面如下圖所示。

4作品實(shí)物圖+視頻

實(shí)物圖如下圖所示，在OLED屏上，同時(shí)以兩種方式來(lái)顯示采樣值，一個(gè)以十進(jìn)制數(shù)的方式，另一個(gè)是以電壓值的方式，于此同時(shí)，通過(guò)虛擬串口在上位則可將接收的數(shù)據(jù)繪制成波形圖。