pillScopePlus 开源示波器项目教程

pillScopePlus 开源示波器项目教程

pillScopePlus Oscilloscope based around the STM32F401 Black Pill and a color LCD screen 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pi/pillScopePlus

1. 项目介绍

pillScopePlus 是一个基于 STM32F401 Black Pill 开发板和彩色 LCD 屏幕的示波器项目。该项目旨在创建一个简单易构建但功能强大的数字存储示波器，适合作为教育工具使用。通过该项目，用户可以学习数字存储示波器的基本工作原理，并最终获得一个可以在实验室中使用的实用工具。

主要特点：

• 输入范围：-3.3V 到 3.3V（可通过衰减探头增加）
• 输入阻抗：1MOhm
• 最小时间基准：10uS/div
• 采样率：1.6 MSa/S
• 屏幕测量：最小/最大电压、峰峰值电压、频率
• 数据传输：通过 UART 将捕获的波形发送到计算机，并在 Tektronix TekScope 应用中进行分析

2. 项目快速启动

2.1 硬件准备

• STM32F401CC Black Pill 开发板
• 128x160 ST7735 彩色 LCD 屏幕
• 3 个按键
• LM358 双运放
• 2x 68kOhm 电阻
• 2x 500kOhm 电阻
• 5V 电源（可选）
• 光隔离 USB UART 适配器（可选）
• BNC 连接器（可选）

2.2 软件准备

• STM32CubeMX（用于生成初始化代码）
• Makefile（用于编译代码）
• Tektronix TekScope 应用（用于波形分析）

2.3 代码编译与烧录

1. 克隆项目：

   git clone https://github.com/tvlad1234/pillScopePlus.git
   cd pillScopePlus
   

2. 编译代码：

   make
   

3. 烧录代码： 使用 ST-Link 或其他烧录工具将生成的二进制文件烧录到 STM32F401 Black Pill 开发板。

2.4 连接硬件

• LCD 屏幕：连接到 SPI1（PB3-SCK, PB5-MOSI, PB12-CS, PB13-RST, PB14-DC）
• 按键：
  • PB9: Up
  • PB8: Select
  • PB7: Down
• 模拟前端输出：连接到 ADC1_IN0（PA0）

2.5 启动示波器

1. 上电：给开发板上电。
2. 自动校准：同时按下 Up 和 Down 按钮进行自动校准。
3. 测量：使用 Select 按钮选择不同的参数，使用 Up 和 Down 按钮调整参数。

3. 应用案例和最佳实践

3.1 教育用途

pillScopePlus 非常适合用于电子工程课程的教学。学生可以通过该项目学习数字存储示波器的工作原理，并实际操作一个功能完整的示波器。

3.2 实验室工具

在实验室中，pillScopePlus 可以作为一个便携且功能强大的测量工具。通过 UART 接口，用户可以将捕获的波形数据传输到计算机，并在 Tektronix TekScope 应用中进行详细分析。

3.3 自定义开发

开发者可以根据自己的需求对项目进行扩展和修改。例如，可以增加更多的测量功能，或者优化用户界面。

4. 典型生态项目

4.1 STM32 生态系统

pillScopePlus 是 STM32 生态系统中的一个典型项目。STM32 系列微控制器广泛应用于各种嵌入式系统中，具有高性能和低功耗的特点。

4.2 开源硬件社区

该项目也体现了开源硬件社区的精神。通过开源项目，开发者可以共享知识，互相学习，并共同推动技术的发展。

4.3 教育工具

pillScopePlus 作为一个教育工具，展示了如何通过开源项目来促进教育。学生和教师可以通过参与开源项目，获得实际的工程经验。

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通过本教程，您可以快速上手并深入了解 pillScopePlus 项目。希望这个项目能够帮助您在电子工程领域取得更多的成就！

pillScopePlus Oscilloscope based around the STM32F401 Black Pill and a color LCD screen 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pi/pillScopePlus