STM32F303CBT6 Lojik, Osiloskop Probu

STM32F303CBT6 mikrodenetleyici üzerine kurulu ölçüm probu kaynak kod, pcb, şema, kutu çizimleri tüm detaylar paylaşılmış. Özellikleri Mantık modu, Voltmetre, Frekans sayacı, UART arayüzlerinin hız ölçümü, Osiloskop

Prob devresinin kalbi STM32F303CBT6 mikrodenetleyici ve küçük bir IPS 160×80 0.96 ekran üzerinden görüntü sağlıyor gösteriyor. Probun beklemedeki güç tüketimini en aza indirmek için ekrana Q1 aracılığıyla güç sağlanır. STM32F303CBT6, LCD voltajı MCP1702 regülatör sağlanmış ve MCP73831 Lipo pil şarjı için kullanılıyor. R8,R9 voltaj bölücü pil voltajını ölçmek için kullanılıyor.

.

Devrenin alt kısmının ortasında, harici sinyali ölçmek için birim bulunur. R5, R6 voltaj bölücüden oluşturur, Zener diyot D3, kontrolör girişini aşırı voltajdan korur (ancak bant genişliğini sınırlar). R7 Direnç ve D4 diyot aracılığıyla, prob girişine 100 Hz frekanslı bir sinyal uygulanabilir. Sadece lojik prob modunda – pinlerin Z durumunu tespit etmek için gereklidir. Kontrolör çıkışını prob girişindeki negatif polariteden korumak için Diyot D4 gereklidir.
Probun ölçebileceği voltaj aralığı 0-30V’dir. 30V’a kadar test edilmiştir.

Elektronik Prob Modları

Prob çalışma modları alt düğme – S2 ile değiştirilir, modlar döngüsel olarak değiştirilir.

İlk mod, mantık modudur.

Burada sinyal tipi büyük metin olarak gösterilir:

* DÜŞÜK – 1V’nin altındaki herhangi bir şey
* YÜKSEK – 2V’nin üzerindeki herhangi bir şey
* Z-STATE – kontrolör harici voltaj olmadığını algıladığında
* DARBE – bir darbe sinyalinin varlığı
* BİLİNMİYOR – sinyal tipi belirlenemedi

İkinci mod voltmetre modudur.

Burada ölçülen voltaj basitçe büyük harflerle gösterilir. Önceki modun aksine, bu modda prob girişine darbe uygulanmaz.

Üçüncü mod, frekans sayacı modudur.

Bu modda, ek mikro denetleyici çevre birimleri kullanılır – eşik sinyal seviyesini ayarlamak için bir DAC ve giriş sinyalini dijitalleştirmek için bir karşılaştırıcı. Karşılaştırıcının çıkışından gelen sinyal, karttaki yol üzerinden zamanlayıcı 1-ETR’nin sayma girişine bağlıdır.

Mikrodenetleyici, zamanlayıcının 0xFFFF’ye kadar sayması için geçen süreyi ölçer ve bu değerden sinyal frekansını hesaplar. 0xFFFF darbeleri bir saniyede toplanmıyorsa, sinyal frekansı bu saniyede sayılan darbe sayısı ile hesaplanır. Böylece, bir miktar doğruluk kaybıyla, hem yüksek hem de düşük frekanslar kolaylıkla ölçülebilir. Bu cihazda harici kristal bulunmadığına dikkat edin, bu nedenle frekans ölçüm doğruluğu düşüktür.10 Hz ile 300 KHz arasındaki frekanslar ölçülür.

Prob yalnızca tek kutuplu sinyallerle çalışır, bu nedenle frekans sayacının doğru çalışması için karşılaştırıcının tetikleme seviyesini ayarlamalısınız (ekranın altında görüntülenir). Bunu yapmak için, üst düğmeye basın, ardından kontrolör bir saniye boyunca ADC’yi kullanarak sinyali analiz eder. Ölçülen voltajın ortalama değeri yeni karşılaştırıcı seviyesi olarak alınır.

Dördüncü mod – UART hız ölçüm modu

Baud hızı ölçer Bu mod, çeşitli UART tabanlı arayüzlerin hızını ölçmek için kullanılır. Burada bir karşılaştırıcı da kullanılır, ancak kesintiler oluşturmak için.
Karşılaştırıcıdan gelen her kesme için, mikro denetleyici olayın tam zamanını bir dizide saklar, bu veriler daha sonra analiz edilir – arayüzün frekansı, olaylar arasındaki minimum zaman farkından hesaplanır. Analiz için 128 olay toplanmalıdır. Kolaylık sağlamak için ölçülen sonuç en yaygın hız değerlerine yuvarlanır. Belirli koşullar altında, örneğin yalnızca sıfırlar iletildiğinde, UART hızının yanlış ölçüleceği açıktır, ancak çoğu durumda mevcut algoritma yeterlidir.

Beşinci mod – Osiloskop

Buradaki “osiloskop” kısıtlıdır, çünkü ana görevinin, incelenen sinyaldeki dalgalanmanın varlığını değerlendirmek olduğuna karar verdim. Daha karmaşık görevler için, prob ekranı çok küçüktür ve yeterli kontrol düğmesi yoktur.

Y ekseni ızgara aralığı ve görüntülenen değerlerin toplam aralığı, ekranın sağ üst köşesinde gösterilir. Aralık, ekranda bulunanların maksimum değerine göre otomatik olarak seçilir. Minimum aralık 3V, maksimum 30V’dir. Sarı ızgara noktaları 1 saniyelik zaman aralıklarını temsil eder.

Ölçüm prensibi şu şekildedir: Her 100 ms’de bir mikrodenetleyici 10 kHz frekansında 1000 ölçüm yapar. Ölçülen değerler analiz edilir STM32F303CBT6, sinyalin kararlı olup olmadığını belirleyecektir. Bir darbe sinyali için minimum ve maksimum voltaj belirlenir. “Kararlı” değerler beyaz noktalarla gösterilir; bir sinyal geçişi içeren değerler beyaz çizgi olarak, diğer sinyalleri ise kesikli yeşil çizgi olarak görüntülenir. Üst düğmeye basmak duraklatma modunu açar ve kapatır – bu modda veri yakalama durur.

Altıncı mod – ayarlar menüsü

Alt menü öğeleri, üst düğmeye kısa basılarak değiştirilir. Alt öğeye girme – üst düğmeye uzun süre basılması. Alt öğelerden çıkış – alt düğmeye uzun basın.

* BİLGİ alt öğesi – donanım yazılımı sürümü ve pil voltajı burada görüntülenir.

* Alt öğe ADC KALİBRASYONU – ADC kalibrasyonunu başlat. Daha doğru voltaj ölçümleri için kalibrasyon gereklidir. Kalibrasyona başladıktan sonra 1 saniye boyunca prob girişine belirli bir sabit voltaj uygulamanız ve ardından butonları ile ekrandaki gerçek voltaj değerini ayarlamanız gerekmektedir.

* Alt öğe SET OFF TIME – sondanın otomatik kapanması için zamanın ayarlanması. Tüm modlarda, düğmelere basmak zaman sayacını sıfırlayacaktır.

* Alt öğe RESET – yeniden başlat.

Kaynak: github.com/iliasam/uProbe