关于示波器的基本概念,可以参考词条示波器,为帮助大家理解示波器的工作原理,以及通过DIY示波器入门嵌入式系统编程,我们使用基于Arm Cortex M0+内核的LPC824为核心处理器,制作了一款能够采集100KHz以内模拟信号和麦克风做信号源的音频信号采集及处理的简易示波器DIY套件。

1. 基本功能特性

  • 核心控制器 - DIP16封装/邮票孔的LPC824控制器模块
    • NXP的LPC824控制器
    • Arm Cortex M0+内核
    • 30MHz主频
    • 内置1个12位/1.2Msps的ADC,在模块上有6个IO可以通过内部的开关切换共享该ADC
  • CH340E实现USB-UART的连接,用以程序更新
  • 输出显示 - 128*64分辨率/0.96英寸的OLED显示屏,通过SPI总线控制
  • 输入控制 - 5个按键
  • 两路模拟量输入
    • 1路直接连接外部模拟信号,信号幅度为0-3.3V,频率建议控制在100KHz(根据奈奎斯特定律可以支持到600KHz)以便取得好的波形显示效果
    • 1路通过Mic将外部声音信号转变为电信号,经过10x的放大以及带通滤波器以后,进行直流偏移,送到ADC的输入端口,由于ADC的输入内阻在30K欧姆左右,因此输入端信号的直流偏移高于1.65V,采集以后可以通过内部的软件进行补偿

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基于LPC824的简易示波器套件构成框图

简易示波器DIY套件的PCB布局图

基于LPC824的简易示波器DIY套件的PCB布局图

简易示波器DIY套件的3D效果图1

基于LPC824的简易示波器DIY套件的3D效果图1

简易示波器DIY套件的3D效果图2

基于LPC824的简易示波器DIY套件的3D效果图2

简易示波器DIY套件的实际效果图

基于LPC824的简易示波器DIY套件的实物图

2. 设计资料

3. 相关元器件技术资料

4. 直播课程/技术专栏

5. 网友实现效果展示