使用ATmega328p的迷你示波器

描述

概述

你幾乎肯定在學(xué)校畫過(guò)圖表。其中許多顯示了一定數(shù)量的事物（如心率、公司股票價(jià)格或國(guó)家匯率）如何隨時(shí)間變化。它們的數(shù)量繪制在垂直方向（稱為 y 軸）和時(shí)間段繪制在水平方向（x 軸）。像這樣的圖表的問(wèn)題在于它們可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能繪制 - 除非，當(dāng)然，你碰巧是個(gè)示波器！

這是一個(gè)方便的小工具，可以使用您從連接到電子電路/函數(shù)發(fā)生器的探針中輸入的信號(hào)自動(dòng)繪制圖表。

讓我們成功吧

步驟#1：構(gòu)建外殼

當(dāng)我收集了所有的電子元件時(shí)，是時(shí)候?yàn)槭静ㄆ鳂?gòu)建一個(gè)外殼了。好吧，我沒有 3D 打印機(jī)，所以我決定建造一個(gè)木制外殼。我去了木匠店，買了幾根輕木棒、砂紙、鋼鋸和 fevicol。然后我測(cè)量了 LCD 的高度和寬度，并為此構(gòu)建了一個(gè)矩形框架。

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這將是我們示波器的正面。對(duì)于后面的部分，在鋼鋸的幫助下，我把輕木棒切成小塊，然后用 fevicol 把它們連接起來(lái)，做成一個(gè)長(zhǎng)方形的木盒。

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完成此操作后。現(xiàn)在是時(shí)候?yàn)橥鈿ぬ峁┓浅Ｆ琳麧嵉哪举|(zhì)紋理了。

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我在電工膠帶的幫助下將砂紙固定在桌子上。并開始在砂紙上摩擦所有木制部件，直到它們變得光滑和有光澤。

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經(jīng)過(guò) 25-30 分鐘的摩擦，我得到了一個(gè)非常漂亮且外觀光滑的示波器外殼。

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步驟#2：了解工作（代碼邏輯）

當(dāng)您將迷你數(shù)字示波器探頭連接到電子電路時(shí)，Atmega328p 微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 在離散點(diǎn)以一定的延遲 (T) 對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，并將這些點(diǎn)的信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值稱為樣本點(diǎn)。水平系統(tǒng)的采樣時(shí)鐘決定了 ADC 采樣的頻率。時(shí)鐘“滴答”的速率稱為采樣率，以每秒采樣數(shù)為單位。來(lái)自 ADC 的采樣點(diǎn)存儲(chǔ)在微控制器的內(nèi)存中波形點(diǎn)。一個(gè)以上的采樣點(diǎn)可以構(gòu)成一個(gè)波形點(diǎn)。這些波形點(diǎn)一起構(gòu)成一個(gè)波形記錄。用于進(jìn)行波形記錄的波形點(diǎn)數(shù)稱為記錄長(zhǎng)度。當(dāng)我們按下 Div +ve 開關(guān)時(shí)，采樣延遲（T）會(huì)增加，因此采樣點(diǎn)之間的間隙會(huì)隨著波形縮小而增加，反之亦然。內(nèi)存中存儲(chǔ)的所有采樣點(diǎn)中模擬值最大的采樣點(diǎn)的電壓值即為捕獲波形的峰值電壓。采樣率的倒數(shù)將是波形的頻率。

矩形區(qū)域 - DISPLAY WAVEFORM 區(qū)域/ Rest - DISPLAY WAVEFORM INFO 區(qū)域

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顯示器在將這些記錄點(diǎn)存儲(chǔ)在內(nèi)存中后，將其作為捕獲的波形顯示在 DISPLAY WAVEFORM 區(qū)域 ((0, 0), (95, 63)) 并同時(shí)顯示在 DISPLAY WAVEFORM INFO 區(qū)域 ((96, 63) ), (127, 63)) 參數(shù)（如波形頻率、波形峰值電壓等）顯示。