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標題: STM32數字示波器的設計(PCB+SCH文件)含仿真及源碼 [打印本頁]
作者: coolice    時間: 2021-8-17 11:34
標題: STM32數字示波器的設計(PCB+SCH文件)含仿真及源碼
本例程在 奮斗版STM32開發板V2,V2.1，V3，V5及MINI上調試通過           
演示的是3個藍色LED（LED1-LED3) 輪流閃爍
    定義：   
    LED1-LED3 ---V6——V8
    V6----- PB5-LED1
    V7----- PD6-LED2（僅V2，V2.1 V3  V5板）
    V8----- PD3-LED3（僅V2，V2.1 V3  V5板）
下面是STM32 數字示波器的設計(pcb sch)含仿真，及源碼
硬件設計.zip (2.65 MB, 售價: 2 E幣)
源代碼.zip (9.86 MB, 售價: 2 E幣)

STM32 數字示波器的設計示波器AD板

示波器上層板


adc.c文件源碼：
  1. /*---------------------------------------------------------
  2.                   ADC配置驅動程序
  3.         說明: 示波器AD采樣配置,經過初步測試,AD采樣速率為1.286M
  4.               正弦波最大不失真測量頻率300kHz
  5.                   三角波最大不失真測量頻率150kHz
  6.                   矩形波最大不失真測量頻率100kHz
  7. ---------------------------------------------------------*/
  8. #include "stm32f10x.h"
  9. #include "adc.h"
  10. #include "oscilloscope.h"
  11. #include "ucos_ii.h"
  12. #include "tft_api.h"
  13. /*-----------------------------------------
  14.                             聲明變量
  15. ------------------------------------------*/
  16. extern WaveType WaveInfo;
  17. extern WaveMode WaveCtrl;
  18. volatile u16 ADCConvertedValue[SAMPDEPTH];//AD轉換緩沖區,占用RAM 0.8KB

  20. /*-----------------------------------------
  21.                             ADC1端口初始化
  22. ------------------------------------------*/
  23. void ADC1_GPIO_Init(void)
  24. {
  25.         GPIO_InitTypeDef IO_Init;
  26.         RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
  27.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
  28.         //C1模擬輸入
  29.         IO_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  30.         IO_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  31.         GPIO_Init(GPIOC,&IO_Init);
  32. }

  34. /* #define ADC1_DR_Address ((unsigned int)0x40012400+0x4c) */
  35. /* unsigned short int ADC1_DMA_Value; */
  36. /*--------------------------------------------------
  37. 函數說明:配置ADC1完成AD采集,是本示波器最核心的部分.
  38. 配置方案:ADC1由TIM3提供的觸發事件進行觸發AD轉換,控
  39.                   制TIM3的速率就可以完成采樣率的改變.同時采
  40.                   用DMA完成數據傳輸,注入通道1完成內部溫度傳
  41.                   感器AD采集.
  42. --------------------------------------------------*/
  43. void ADC1_Mode_Config(void)
  44. {
  45.         //配置DMA
  46.         DMA_InitTypeDef DMA_csh;
  47.         ADC_InitTypeDef ADC_csh;
  48.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  49.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  51.         DMA_DeInit(DMA1_Channel1);                                             //DMA復位,通道1
  52.         DMA_csh.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;  //ADC1地址
  53.         DMA_csh.DMA_MemoryBaseAddr = (unsigned int)ADCConvertedValue;  //內存地址
  54.         DMA_csh.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  
  55.         DMA_csh.DMA_BufferSize = SAMPDEPTH;                                            //緩沖大小為采樣深度
  56.         DMA_csh.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外設地址固定
  57.         DMA_csh.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                         //內存地址自增
  58.         DMA_csh.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  
  59.         DMA_csh.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  60.         DMA_csh.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;                                          //循環傳輸
  61.         DMA_csh.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                  //DMA優先級高
  62.         DMA_csh.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  63.         DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_csh);                                                  //寫入DMA1配置參數
  64.         DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);                                                           //使能DMA1通道1
  65.         DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC,ENABLE);                        //使能DMA CH1中斷

  67.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
  68.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn;
  69.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  70.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  71.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  72.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

  74.         //配置TIM3工作在18MHz,為AD提供觸發
  75.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
  76.         TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
  77.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1;         
  78.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 99;         //工作在18M，每格最大值時，不至于溢出      
  79.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;   
  80.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  
  81.         TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
  82.         TIM_SelectOutputTrigger(TIM3,TIM_TRGOSource_Update); //使用TIM3事件更新作為ADC觸發
  83.       
  84.         //配置ADC
  85.         ADC_csh.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                  //獨立ADC模式
  86.     ADC_csh.ADC_ScanConvMode = DISABLE;                           //關閉掃描模式
  87.         ADC_csh.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                  //連續AD轉換開啟
  88.         ADC_csh.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO;  //由TIM3提供的觸發事件進行觸發AD轉換
  89.         ADC_csh.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;         //數據右對齊
  90.         ADC_csh.ADC_NbrOfChannel = 1;                                          //要轉換的通道數目1
  91.         ADC_Init(ADC1,&ADC_csh);                                                   //寫入ADC1配置參數
  92.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,1,ADC_SampleTime_1Cycles5);//采樣速率1M
  93.         ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);                                                 //使能ADC1 DMA
  94.         ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE);                        //打開ADC1外部觸發
  95.       
  96.         ADC_InjectedChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_16,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);         //配置ADC1通道16為注入通道1
  97.         ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig(ADC1,ADC_ExternalTrigInjecConv_None);         //軟件觸發注入通道的轉換
  98.         ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);                                                                                         //使能溫度傳感器

  100.         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);                                                         //使能ADC1
  101.         ADC_ResetCalibration(ADC1);                                                  //復位校準寄存器
  102.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));     //等待校準寄存器復位完成
  103.         ADC_StartCalibration(ADC1);                                                  //開始校準
  104.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));                         //等待校準完成
  105.         TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
  106. }
  107. /*-----------------------------------------
  108. 函數說明:通過注入通道1轉換內部溫度傳感器
  109.                   AD值,讀取10次有效數據取平均返回
  110. ------------------------------------------*/
  111. u16 GetTempSensor(void)   
  112. {
  113.         u16 temp=0,i,k=0;
  114.         for(i=0; i<10; )
  115.         {
  116.                 ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd(ADC1,ENABLE);        //軟件觸發注入通道的轉換
  117.                 k = (0x6EE - ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1,ADC_InjectedChannel_1)) / 0x05 + 25;
  118.                 if(k>0 && k<100)
  119.                 {
  120.                         temp += k;
  121.                         i++;
  122.                 }
  123.         }
  124.         temp /= 10;
  125.         return temp;            
  126. }
  127. /*-----------------------------------------
  128. 函數說明:ADC1初始化
  129. ------------------------------------------*/
  130. void ADC1_Init(void)
  131. {
  132.         ADC1_GPIO_Init();
  133.         ADC1_Mode_Config();
  134. }
  135. /*-----------------------------------------
  136. 函數說明:ADC傳輸DMA通道1中斷服務程序
  137.                   DMA把AD值傳輸到緩沖區完成后關閉定
  138.                   時器3(作為觸發AD轉換的定時器)同時
  139.                   置更新完成標志位為1,開定時器3在應
  140.                   用中開啟.
  141. ------------------------------------------*/
  142. void DMA1_Channel1_IRQHandler()
  143. {
  144.       OSIntNesting++;  
  145.       DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);        //清除DMA傳輸完成中斷
  146.       TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);                //關閉TIM3
  147.       WaveCtrl.UpdatTrue = 1;                //已經完成一次波形FIFO,可以批量讀出數據
  148.       OSIntExit();
  149. }
  150. /*-----------------------------------------
  151. 函數說明:擦除AD緩沖區
  152. ------------------------------------------*/
  153. void Earse_AD_FIFO(void)
  154. {
  155.         uint32_t i;
  156.         for(i=0; i<SAMPDEPTH; i++)
  157.         {
  158.                 ADCConvertedValue[i] = 0;
  159.         }      
  160. }
復制代碼

主程序：
  1. /*------------------------------------------------------------------------------------
  2.                                                                    STM32示波器
  3. 硬件平臺:
  4.                         主控器: STM32F103ZET6 64K RAM 512K ROM
  5.                         屏幕器: SSD1963
  6.                         分辨率: 480x272 16位色
  7.                    觸摸屏: TSC2046
  8.                         模擬電路: OP  - TL084
  9.                                           OP  - u741
  10.                                           SW  - CD4051
  11.                                           CMP - LM311
  12.                                           PWR - LM7805
  13.                                               - LM7905
  14.                                                   - MC34063
  15.                                                   - AMS1117-3.3
  16.                                           DRI - ULN2003
  17.                         繼電器：信號繼電器
  18.                     電源:   DC +12V

  20. 軟件平臺:
  21.                         開發環境: RealView MDK-ARM uVision4.10
  22.                         C編譯器 : ARMCC
  23.                         ASM編譯器:ARMASM
  24.                         連接器:   ARMLINK
  25.                         實時內核: uC/OS-II 2.90實時操作系統
  26.                         GUI內核 : uC/GUI   3.90圖形用戶接口
  27.                         底層驅動: 各個外設驅動程序
  28.       
  29.         ROM Size = Code + RO-data +RW-data
  30.         RAM Size = RW-data + ZI-data
  31.         Program Size: Code=56024 RO-data=8272 RW-data=256 ZI-data=29912         
  32. 版本: V1.0 - 2013/11/9
  33.        V1.1 - 2014/2/8
  34.            V3.0 - 2014/2/19                              
  35. -------------------------------------------------------------------------------------*/   
  36. #include "stm32f10x.h"
  37. #include "ucos_ii.h"
  38. #include "app.h"
  39. #include "GUI.h"

  41. #include "usart1.h"
  42. #include "pincfg.h"
  43. #include "delay.h"
  44. #include "tft_api.h"
  45. #include "dac.h"
  46. #include "adc.h"
  47. #include "iwdg.h"
  48. #include "timer.h"
  49. #include "EXTI.H"
  50. #include "oscilloscope.h"
  51. #include "indkey.h"
  52. #include "tsc2046.h"

  54. #include "task_rtc.h"
  55. #include "task_gui.h"
  56. #include "task_sd.h"


  59. /*-----------------------------------------
  60.                                 聲明起始任務棧
  61. ------------------------------------------*/
  62. OS_STK  Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE];

  64. /*-----------------------------------------
  65. 因為涉及到對共享資源的訪問,創建互斥信號量
  66. ------------------------------------------*/
  67. OS_EVENT *LCD_Buffer_MUTEX;
  68. OS_EVENT *USART_Buffer_MUTEX;
  69. OS_EVENT *SDtoRAM_Buffer_MUTEX;
  70. /*-----------------------------------------
  71.                                 主 函 數
  72. ------------------------------------------*/   
  73. int main(void)   
  74. {   
  75.          INT8U err;
  76.      SystemInit();                 //初始化RCC時鐘
  77.          OSInit();
  78.                            
  79.          LCD_Buffer_MUTEX     = OSMutexCreate(4,&err);        //創建3個共享資源互斥信號量
  80.          USART_Buffer_MUTEX   = OSMutexCreate(4,&err);
  81.          SDtoRAM_Buffer_MUTEX = OSMutexCreate(4,&err);
  82.             
  83.      OSTaskCreate(Task_Start,(void *)0,&Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE-1],TASK_START_PRIO); //起始任務   
  84.          
  85.          OSStart();      
  86. }
  87. /*-------------------------------------------------------------------------------
  88. 函數功能:初始化各種外設
  89. 說    明:因為跑操作系統,所以外設的初始化應該放在操作系統的初始任務中完成,不能
  90.           在while(1)循環外部完成外設的初始化工作,否則操作系統可能無法啟動.
  91.                   本函數在app.c中被調用
  92. -------------------------------------------------------------------------------*/
  93. void BSP_Init(void)
  94. {
  95.         OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
  96.         OS_ENTER_CRITICAL();
  97.         DelayInit();                 //初始化延時
  98.         PinCfg();                         //外部器件控制配置
  99.         FSMC_LCD_Init();         //FSMC總線配置                  
  100.         GUI_Init();                         //初始化UCGUI界面
  101.         TSC2046_Config();         //初始化觸摸控制器
  102.         USART1_Config();         //初始化串口
  103.         DAC_Config();                 //初始化DAC1
  104.         ADC1_Init();                 //初始化ADC1
  105.         EXTI_Config();                 //初始化外部中斷
  106.         Key_EXTI_Config();         //初始化按鍵中斷
  107.         TIM5_Config(1999,71);  //TIM5以1MHz頻率計數,每2ms溢出中斷
  108. //        TIM4_Config(59999,71); //TIM4以1MHz頻率計數,每60ms溢出中斷
  109.         RTC_Init();                            //初始化RTC
  110. //        SD_Init();
  111.         JDQ_ACDC = 1;                  //交流耦合
  112.         ManualGainScan(3);    //調試用
  113.         IWDG_Init(4,625);     //喂狗時間為1000ms
  114.         OS_EXIT_CRITICAL();         
  115. }
復制代碼




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