基于STM32的数字示波器系统设计

简介：

数字示波器是一种典型的数字波形显示与参数测量系统，为降低成本和技术难度，提高系统操控性能，利用 STM32 微处理器为控制核心，结合外部信号处理单元，进行了数字示波器系统的设计。提出了 A/D 采样的定时器控制 法，利用微处理器定时器的 PWM 输出模式作为系统 A/D 采样的触发源，并利用 DMA 技术进行采样数据输送，形成了以 定时器控制 A/D 采样、DMA 数据输送、波形重建所构成的串级系统，最后在 TFT 屏上显示信号信息。与现有数字示波器 相比，该数字示波器系统具有性价比高、可操控性好、低功耗、便携方便等优点。

功能：
1、波形发生器：使用STM32一路DA实现正弦，三角波，方波，白噪声输出。 任意一种波形幅值在0-3.3V任意可调、频率在一定范围任意可调、方波占空比可调。调节选项可以通过触摸屏完成设置。
2、SD卡存储： SD卡波形存储输出，能够对当前屏幕截屏，以JPG格式存储在SD卡上。能够存储1S内的波形数据，可以随时调用查看。
3、数据传输：用C#编写上位机，通过串口完成对下位机的控制。（1）实现STOP/RUN功能（2）输出波形电压、时间参数（3）控制截屏（4）控制波形发生器（5）控制完成FFT（6）波形的存储和显示
4、图形接口： UCGUI
5、水平扫速： 250 ns*、500ns、1μs、5 μs、10μs、50μs、500 μs、5ms 、50ms
6、垂直电压灵敏度：10mV/div, 20mV/div, 50mV/div, 0.1V/div, 0,2V/div, 0.5V/div, 1V/div,2V/div, 5V/div
7、被测信号的各种参数屏幕显示，包括频率、电压峰峰值等。

数字示波器设计指标：

· 主控: STM32F103ZET6

· 液晶屏: 4.3寸TFT480×272 65K彩色LCD显示屏 FSMC

· AD: 12位1MHz采样率

· 最高实时取样率： 1MSa/s 12Bits

· 取样缓冲器深度： 5K

· 垂直灵敏度： 5V，1V，500mV,200mV,100mV,50mV,20mV,10mV;

· 水平时基范围：2S,1S,500mS,200mS,100mS,50mS,20mS,10mS,5mS,2mS,1mS,500uS,200uS,100uS,50uS,20uS,10uS,5uS,2uS,1uS

· 输入阻抗： ≥1MΩ

· 最高输入电压： 30Vpp

· 耦合方式： AC/DC

· 触发功能： 实现自动、常规、单次触发方式 ,上升或下降边沿触发

· 参数计算： 频率、周期、占空比、交流峰-峰值、平均值、光标追踪显示

· RUN/STOP