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手把手教你玩轉(zhuǎn)老梁開源示波器1-初識(shí)示波器

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樓主
序言:
本人自上學(xué)時(shí)候第一次見到該論壇,一直在論壇默默潛水,并且從該論壇學(xué)到了很多東西。現(xiàn)如今工作多年,并一直從事電子相關(guān)的工作,也算小有所成,一直打算將自己的一些學(xué)習(xí)心得回饋網(wǎng)友們,也算回報(bào)社會(huì)了,奈何一直沒有找到合適的契機(jī),剛好最近看到STC家開源了一款開源示波器,并且用上了一顆他們家最新的STC32的MCU,剛好和大家一起看看這個(gè)32位的51單片機(jī)性能以及這個(gè)開源示波器。
當(dāng)然,如看官對(duì)這篇或者之后的文章內(nèi)容有不同的見解或者建議的,或者有不明白的都可以在下留言交流,共同學(xué)習(xí)成長。當(dāng)然如果有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤也歡迎指正,或者想了解更多得也歡迎大家進(jìn)去交流(884047237),有需要文件也可進(jìn)群免費(fèi)下載或者直接文末下載,當(dāng)然需要免費(fèi)申請(qǐng)板子的朋友們也可進(jìn)群找相關(guān)人咨詢活動(dòng)詳情。

手把手教你玩轉(zhuǎn)老梁開源示波器【1】初識(shí)示波器

一、前言:
    最近看到STC家有免費(fèi)送老梁開源示波器的板子的活動(dòng),我也順手申請(qǐng)了一塊,板子正反面圖片如下,可以說示波器是每個(gè)搞電子的人必備的神器,既然有了現(xiàn)成的那么剛好一起來探究一下,順便學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。





二、認(rèn)識(shí)示波器
2.1什么是示波器
    可能有些業(yè)余的電子愛好者平時(shí)沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過,不太了解示波器,這里一起科普下了。首先遇事先百度,百度百科對(duì)示波器的定義如下:


    當(dāng)然,這里的描述比較官方,換成我個(gè)人的理解,簡單的來說就是示波器能捕捉一個(gè)電壓信號(hào)在時(shí)間上的連續(xù)變化,區(qū)別于萬用表。萬用表只能測量某一時(shí)間點(diǎn)的電壓值。以我們最熟悉的交流電舉例,交流電的波形是個(gè)50HZ的正弦波,如下圖所示:


如果用萬用表的直流檔去測,那顯示出來的電壓值就會(huì)時(shí)刻的變化,肉眼既看不出是個(gè)正弦波,甚至刷新速度太快都無法讀取到電壓(當(dāng)然,交流檔測量除外),但是在示波器上,我們就可以清楚的看到這個(gè)波形,例如下圖所示:(縱向是電壓,橫向是時(shí)間)


可以說示波器可以有效的幫助我們監(jiān)測電信號(hào),在調(diào)時(shí)序控制,脈寬調(diào)制,波形調(diào)制等的應(yīng)用中顯得尤其重要。

2.2示波器的常見功能和基礎(chǔ)知識(shí)(我手邊有一臺(tái)專用的示波器,以此舉例)
2.2.1探頭補(bǔ)償
    拿到一臺(tái)新的示波器,我們首先要做的就是要先調(diào)節(jié)探頭補(bǔ)償,在調(diào)節(jié)之前,得先知道探頭補(bǔ)償?shù)囊恍╆P(guān)鍵詞(欠補(bǔ)償、補(bǔ)償適當(dāng)、過補(bǔ)償):


    例如我的這臺(tái),調(diào)節(jié)完成之后,測量示波器上自帶的1Khz的校準(zhǔn)用的方波,最終顯示的波形如下圖所示,可以看得出來補(bǔ)償適當(dāng)了。




2.2.2水平基準(zhǔn)(也叫:時(shí)間基準(zhǔn))
2.2.2.1水平時(shí)基檔位

可以看到上圖中,時(shí)間基準(zhǔn)為500us,表示兩條豎線之間的一個(gè)格子為500us,這樣一個(gè)高電平和一個(gè)低電平組成的周期就是1ms,可以很方便的讀出這個(gè)方波的周期為1/0.001s = 1000hz,這就是時(shí)間基準(zhǔn)存在的意義。
當(dāng)然,如果我們想看的波形范圍更廣,可以把時(shí)間基準(zhǔn)調(diào)大,例如下圖所示?梢钥吹竭@個(gè)圖的時(shí)間基準(zhǔn)調(diào)到了2ms,上圖的500us只能看到大約7個(gè)周期(一個(gè)高電平+一個(gè)低電平 = 一個(gè)周期),但是下面2ms的圖可以看到大約28個(gè)周期


當(dāng)然,想要波形看的更加細(xì)致,我們還能調(diào)小時(shí)間基準(zhǔn),例如下圖,可以看到在200us的時(shí)間基準(zhǔn)下,我們只能看到大約3個(gè)周期了。


2.2.2.2水平位移

可以看到這張圖相比于上一張圖,藍(lán)色箭頭指向的豎線位置向左移動(dòng)了,這有助我們分析一長串的波形中間是否有夾帶私貨,可以一點(diǎn)一點(diǎn)的移動(dòng)過去看問題。例如之前看到過的一個(gè)問題(如下圖),一個(gè)正弦波跑著跑著就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)異常點(diǎn),導(dǎo)致外圍電路出現(xiàn)問題。



2.2.3垂直基準(zhǔn)(也叫:電壓基準(zhǔn))

2.2.3.1垂直電壓檔位

    可以看到下圖中電壓檔位為500mv,表示相鄰的上下兩條線之間的電壓為500mv,可以很輕易的讀出這個(gè)波形上下橫跨了6個(gè)格子,那么電壓就是6V。當(dāng)然和水平基準(zhǔn)一樣他也可以調(diào)節(jié)檔位,可以看到垂直電壓基準(zhǔn)調(diào)到1V之后,上下幅度明顯縮小了一倍(如下下圖所示)。





2.2.3.2垂直位移


相比于上圖和和上上圖,明顯能看到整個(gè)波形向上抬升了一些,這就是垂直方向上的位移。


2.2.4采樣方式

2.2.4.1滾動(dòng)采集






因?yàn)檫@個(gè)界面不太好截圖,只能隨機(jī)截取兩張。在滾動(dòng)采集的模式下,采集到的波形會(huì)從不斷的向左移動(dòng),這樣可以更加直觀的看出電壓在時(shí)間上的連續(xù)變化,分析音頻信號(hào)和周期編碼信號(hào)的時(shí)候比較常用。   

2.2.4.2連續(xù)采集

連續(xù)采集相比于滾動(dòng)采集的區(qū)別在于,他是整屏整屏的刷新,不能看到波形移動(dòng)的過程,他不會(huì)像滾動(dòng)采集那樣看起來非常的晃眼睛,在調(diào)節(jié)占空比變化的時(shí)候效果就尤其突出了。

2.2.4.3單次采集

采集到一個(gè)特定的信號(hào)之后,就會(huì)暫停在那里,并且可以上下左右移動(dòng),可以放大縮小,可以很直觀的去分析波形是否正確。


2.5通道耦合

2.5.1直流耦合



2.5.2交流耦合



可以看到直流耦合和交流耦合的區(qū)別在于波形和基準(zhǔn)線的位置區(qū)別。我們可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)交流耦合的波形,給他每個(gè)時(shí)刻的電壓加上1.5V(整體網(wǎng)向上抬1.5V),他就和直流耦合的電壓一樣了,所以交流耦合的本質(zhì)就是去除波形中的直流電壓,這個(gè)功能在測量直流電源的紋波中必不可少。

例如下圖,一個(gè)12V輸出的直流電源,如果用直流檔測試,只會(huì)在12V的位置看到一條筆直的線,但是用交流檔測,就會(huì)發(fā)現(xiàn)他在0點(diǎn)附近會(huì)上下波動(dòng),波動(dòng)的范圍為2個(gè)單元格,且單元格的電壓基準(zhǔn)為50mv,所以這個(gè)電源的紋波為100mv。


2.6觸發(fā)設(shè)置(上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)







可以看到上面的兩張圖,在水平時(shí)間軸的位置,上面一個(gè)是電壓從低到高變化的瞬間(上升沿觸發(fā)),下一個(gè)是電壓從高到低變化的瞬間(下降沿觸發(fā)),當(dāng)然這個(gè)比較的電壓閾值也可以自己設(shè)定,例如下圖所示,現(xiàn)在的電壓的閾值就是在720mv。



2.7自動(dòng)測量

如上圖所示,可以看到在菜單中選中的測量的項(xiàng),在下面一行都能自動(dòng)測量出來并顯示。


總:如上就是示波器的一些常見的功能和使用。


三、入手老梁開源示波器

3.1資料下載

    眾所周知,STC的資料都能在官網(wǎng)進(jìn)行下載,我們可以打開官網(wǎng),在這個(gè)位置下載到最新的資料。


下載到的文件目錄如下圖所示,可以看到程序,手冊(cè),圖紙,使用說明一應(yīng)俱全,果然是個(gè)完整的開源項(xiàng)目。



這里可以先看看他提供的參數(shù):


感興趣的朋友也可以先根據(jù)這些文件自行開始把玩,或者跟著我在下一篇文章一起手把手的盤他,測一下他的性能。有需要文件的朋友也可以自行去官網(wǎng)下載,或者附件下載,也可進(jìn)群下載。有需要文章開始提到的板子的小伙伴也可打官網(wǎng)電話聯(lián)系銷售免費(fèi)申請(qǐng),或進(jìn)群聯(lián)系管理獲取活動(dòng)詳情。第一次發(fā)文,如有不好的地方請(qǐng)大家諒解,也請(qǐng)留下您的寶貴建議。

STC32G12K128-DSO-TFT-480x320-V2-opencode.7z

1.38 MB, 下載次數(shù): 42, 下載積分: 黑幣 -5

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沙發(fā)
ID:961114 發(fā)表于 2022-10-9 09:20 | 只看該作者
優(yōu)秀課代表了  聽說STC32G12K128-老梁開源示波器是可以測量 -500V ~ +500V 的
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板凳
ID:1042619 發(fā)表于 2022-10-9 09:29 | 只看該作者
   感謝沖哥詳實(shí)專業(yè)的測試分享,從 32位8051出發(fā),筑基     STC對(duì)初學(xué)者非常友好, 直接免費(fèi)包郵送您 STC32G12K128、STC8H8K64U各種開發(fā)套件,行動(dòng)起來,  大家 同步 到 8051 之巔!
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地板
ID:796531 發(fā)表于 2022-10-9 09:31 | 只看該作者
好東西,期待樓主的續(xù)篇
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5#
ID:961114 發(fā)表于 2022-10-9 09:41 | 只看該作者
期待樓主詳解電路圖
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6#
ID:91150 發(fā)表于 2022-10-9 11:22 | 只看該作者
    感謝先生辛苦勞動(dòng),半夜寫文章造福大眾。
       得到STC贈(zèng)送的老梁示波器板子,買來了彩色液,下載程序運(yùn)行不理想。依照網(wǎng)上別人經(jīng)驗(yàn)(https://www.bilibili.com/video/B ... 477b15cb91d28e50123),解決了反相顯示。而頻閃問題沒有解決,那位先生說配套的3.2吋液晶性能不佳反應(yīng)不過來,屏蔽掉所有豎向顯示的語句行只保留橫向顯示  就好了,F(xiàn)在本人水平還不能查找分析甄別這一點(diǎn)。
      能否介紹一下你的經(jīng)驗(yàn),或者程序段。
   謝謝
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7#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-10 09:17 | 只看該作者
wjhhhhh 發(fā)表于 2022-10-9 11:22
感謝先生辛苦勞動(dòng),半夜寫文章造福大眾。
       得到STC贈(zèng)送的老梁示波器板子,買來了彩色液晶(https ...

看了您這個(gè)鏈接,里面有三個(gè)型號(hào)的屏,不知您用的是哪個(gè)型號(hào)的呢? 但是有一點(diǎn)3.2寸的屏只要分辨率不超過480*320像素,應(yīng)該就不會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)不過來的問題。
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8#
ID:91150 發(fā)表于 2022-10-10 21:49 | 只看該作者
向管理道歉,發(fā)了鏈接,今后會(huì)注意的。
第二馬虎了一下,視頻錯(cuò)了,是這一個(gè) https://www.bilibili.com/video/BV1Ad4y1r74d/?
買來的液晶是3.2‘ 480x320的 主控芯片ILI9481。
還在努力想法看懂LCD的控制程序。
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9#
ID:34149 發(fā)表于 2022-10-10 23:08 | 只看該作者
你們這些大佬,讓我好生崇拜
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10#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 09:21 | 只看該作者
wjhhhhh 發(fā)表于 2022-10-10 21:49
向管理道歉,發(fā)了鏈接,今后會(huì)注意的。
第二馬虎了一下,視頻錯(cuò)了,是這一個(gè) https://www.bilibili.com/vi ...

一般出現(xiàn)這種屏幕的問題:如果是有調(diào)試器的可以嘗試一下進(jìn)入debug模式,打斷點(diǎn)一行一行運(yùn)行下來看看問題
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11#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 09:24 | 只看該作者
wjhhhhh 發(fā)表于 2022-10-10 21:49
向管理道歉,發(fā)了鏈接,今后會(huì)注意的。
第二馬虎了一下,視頻錯(cuò)了,是這一個(gè) https://www.bilibili.com/vi ...

(話接上條,不知道怎么字打了一半自己發(fā)出去了)2.如果沒有調(diào)試模式的,嘗試屏蔽一些可能出現(xiàn)問題的語句,如果屏蔽掉哪個(gè)語句突然就好了,就針對(duì)那個(gè)語句修改。 最后,我也買了一個(gè)9481的屏幕,后面教程我出一期9481的屏幕的驅(qū)動(dòng)教程
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12#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 09:25 | 只看該作者
dyx811 發(fā)表于 2022-10-10 23:08
你們這些大佬,讓我好生崇拜

我也是個(gè)小菜雞,你坑定比我厲害
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13#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 09:26 | 只看該作者
STC莊偉 發(fā)表于 2022-10-9 09:41
期待樓主詳解電路圖

沒問題!
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14#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 09:26 | 只看該作者
大漠孤煙001 發(fā)表于 2022-10-9 09:29
感謝沖哥詳實(shí)專業(yè)的測試分享,從 32位8051出發(fā),筑基     STC對(duì)初學(xué)者非常友好, 直接免費(fèi)包郵送您 STC3 ...

感謝支持哈哈
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15#
ID:138997 發(fā)表于 2022-10-11 15:06 | 只看該作者
期待后續(xù)解說。
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16#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 17:59 | 只看該作者
wjhhhhh 發(fā)表于 2022-10-10 21:49
向管理道歉,發(fā)了鏈接,今后會(huì)注意的。
第二馬虎了一下,視頻錯(cuò)了,是這一個(gè) https://www.bilibili.com/vi ...

仔細(xì)看了一下官方提供的程序就是ILI9481的驅(qū)動(dòng)的,你是不是下載了別的博主改過的程序?建議直接去官網(wǎng)下載個(gè)程序就好了。
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17#
ID:434512 發(fā)表于 2022-10-11 20:37 | 只看該作者
感謝 分享 ,已經(jīng)申請(qǐng)了  ,對(duì)于初學(xué)者來說 真是福音啊
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18#
ID:386442 發(fā)表于 2022-10-11 21:18 | 只看該作者
heizj 發(fā)表于 2022-10-11 20:37
感謝 分享 ,已經(jīng)申請(qǐng)了  ,對(duì)于初學(xué)者來說 真是福音啊

恭喜恭喜有需要可以進(jìn)群多多交流
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19#
ID:91150 發(fā)表于 2022-10-11 23:21 | 只看該作者
先生好:  從一樓底部下載的文件,再次試驗(yàn)結(jié)果一樣,HEX文件40055字節(jié)。去掉屏蔽就顯示黑底色,HEX文件40078字節(jié)。
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20#
ID:829010 發(fā)表于 2022-10-11 23:30 | 只看該作者
已經(jīng)申請(qǐng)了,還在期待中
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21#
ID:91150 發(fā)表于 2022-10-12 10:27 | 只看該作者
這個(gè)是反色顯示和黑底顯示,都在頻閃。嗶哩嗶哩的視頻。https://www.bilibili.com/video/B ... 477b15cb91d28e50123
https://www.bilibili.com/video/B ... 477b15cb91d28e50123
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22#
ID:91150 發(fā)表于 2022-10-12 22:32 | 只看該作者
從 布丁橋長 在bilibili的視頻回復(fù)評(píng)論里找到了他修改的程序,下載后不再閃爍了。      他修改了許多。我會(huì)慢慢去消化。
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