STM32的数字示波器设计

嵌入式数字存储示波器设计程志强1，汪思静1，杨杰1，魏磊2（1.武汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉430081；2.武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉430081）摘要：提出了一种基于FPGA 和STM32的嵌入式数字存储示波器设计，以STM32为控制核心，FPGA 作为数据采集和处理模块，完成了对外部信号的采集和传输，实现了存储示波器数据处理和显示的功能。

关键词：STM32；FPGA ；数据采集；数据显示中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）02-0162-03A design for embedded digital storage oscilloscopeCHENG Zhi -qiang 1，WANG Si -jing 1，YANG Jie 1，WEI Lei 2（1.College of Information Science and Engineering ，Wuhan University of Science and Technology ，Wuhan 430081，China ；2.School of Automobile and Traffic Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081，China ）Abstract:This paper introduces a designing method for embedded digital storage oscilloscope based on FPGA and STM32，STM32is used as the controlling core and FPGA is used as the module of data acquisition and processing.The design completes the collection and transmission of external signal and achieves the data processing and showing on embedded digital storage oscilloscope.Key words:STM32；FPGA ；data collection ；data showing收稿日期：2012-09-19稿件编号：201209135作者简介：程志强（1988—），男，湖北武汉人，硕士研究生。

开题报告:1。

本课题研究的目的、意义：随着电子行业的发展，示波器在实际生活生产中占据的地位越来越重要，其实用之广泛和发展速度之快都远远超过其他测量仪器，已经广泛应用于国防、科研、学校以及工农商业等各个领域和部门。

而在由芯片控制的数字示波器已经逐步成为示波器市场上的主要产品。

目前国内市场上出现的高精度数字示波器普遍存在着价格昂贵、不便于户外的测量等等缺点。

本课题研究的意义是通过本课题的研究，能够开发出一款价格较低,功能较齐全、体积较小而又不影响测量精度的手持式数字示波器，以求弥补国内市场在这方面的空缺。

本课题采用STM32为主控芯片，采用LCD液晶屏作为显示设备，通过外部A/D对输入信号采集和处理，最终将波形信息显示在液晶屏上，以此完成一款手持式数字示波器的设计。

使用单片机是本专业学生需要掌握的一项基本技能,本课题的主要目的是通过对单片机的应用,进一步加深单片机硬件电路的连接以及软件的编程。

可以达到学以致用，把理论与实践相结合，学会如何应用自己的所学的知识，学会在设计的过程中发现问题、解决问题的能力，掌握设计的技巧，为以后工作打下基础，并完成一个能够基本满足需求的手持式数字示波器。

2.国内外研究现状数字示波器经过多年的飞速发展,其自身的各种性能、功能和价格已经完全可与模示波器相媲美,而且集捕获、显示、测盘、分析、存储于一体。

它的实时带宽已达2GHz,测量精度Y轴达土1％~十2％、X轴达十0。

01％.这种示波器显示屏幕一般比模拟示波器显示屏幕要大,通常为7英寸和9英寸。

彩显CRT数字示波器价格下跌,过去普遍用于1GHz示波器,现已开始用于40MHz 的数字示波器。

过去独占示波器鳌头约50年的模拟示波器虽也有很大进步，但还是退出了长期一统示波器天下的局面.经过较量之后，带宽1GHz的模拟示波器已全部让给等效和实时采样数字示波器,10MHz～500MHz也已基本让给了实时采样数字示波器,只有在100MHz以下的示波器中大约还能占到近一半的份额。

基于 STM32的便携式示波器及设计研究摘要：基于STM32的便携式示波器能在优化系统操控效果的同时，降低项目成本，具有重要的研究和推广价值。

本文分析了设备组成，并从硬件设计、软件设计两个方面对具体设计方案展开讨论。

关键词：STM32；便携式示波器；组成；设计方案伴随着嵌入式数字示波器的全面发展，基于示波器完成测量运算和分析工作的效率也在提升，对STM32为控制核心的便携式示波器予以研究，无论是应用性能还是数据处理能力都更具优势。

一、基于STM32的便携式示波器组成基于STM32内部定时器资源作为整个示波器A/D采样触发器，能减少系统复杂度的基础上提升数据收集和处理的灵活度。

主要组成结构如下：1）显示模块，3.2寸TFT液晶。

2）信号处理模块，在信号进入设备后，经过阻容衰减、阻抗变换、电平移位、程控增益、低通滤波等完成信号的处理。

3）电源管理模块。

4）微处理器模块，使用STM32F微处理器，对A/D进行采样频率控制，实现DMA数据输送和波形重建[1]。

二、基于STM32的便携式示波器设计方案（一）硬件设计1.信号调理电路在整个便携式示波器中，输入信号无法直接完成ADC的采样工作，此时，要利用线性处理的方式对原始信号相位情况和幅度情况予以控制，因此，由阻容衰减电路、阻抗变换电路、电平移位电路、程控增益电路和低通滤波电路组成的前级信号调理电路至关重要。

其中，阻容衰减电路，由补偿电容结构和分压电阻网络构成，能结合相应要求补偿信号。

而阻抗变换电路，借助对应的元件避免信号在电压作用下出现波形失真等现象，本文选取的是OPA656集成元件。

另外，程控增益电路，选取CD4051BC继电器，能有效维持电流控制。

2.触发电路基于STM32的便携式示波器在触发过程中，定时器触发、外部信号触发以及软件触发是较为常见的方式，其中，定时器触发和软件触发相对应，前者采取的是周期性采样信号、后者采取的是非周期性采样信号，而外部信号触发则应用的是特定的采集信号。

波形采集、存储与回放系统设计摘要本设计是基于数字示波器的原理，以STM32-cortex-m3作为控制芯片，把波形采集分为A、B两个通道，对A通道的输入信号进行衰减，对B通道的输入信号进行放大，然后采用内部集成的高速AD对信号进行实时采样，方式为上升沿内触发，可以实现波形的单次和多次触发存储和回放显示，以及频率、周期、峰-峰值的测量和显示，并具有掉电存储功能。

由信号采集、数据处理、波形显示，控制面板等功能模块组成，整个系统分成A/D转换部分、D/A转换部分、波形存储部分、键盘输入控制四大部分，系统操作简便，输出波形可以在示波器输出显示，此存储示波器即具有一般示波器实时采样实时显示的功能，又可以对某段波形进行即时存储和连续回放显示，且界面友好，达到了较好的性能指标。

具体设计原理以及过程在下面章节中详细说明。

关键字：STM32、波形采集、波形存储、波形回放AbstractThe design is based on the principle of digital oscilloscope, withSTM32-cortex-m3 as the control chip, the waveform acquisition is divided into A, B two channel, the A channel input signal attenuation on B channel, the input signal is amplified, then using the internal integration of high-speed AD on real time data sampling, as rising edge trigger, can achieve waveform of single and multiple triggers the storage and playback and display, frequency, cycle, peak to peak value measurement and display, and power failure memory function. The signal acquisition, data processing, waveform display, the control panel and other functional modules, the system is divided into A/D transformation, D/A converting part, waveform storage, keyboard input control system four parts, simple operation, the output waveform can be output in the oscilloscope display, this storage oscilloscope namely has the common oscilloscope real-time sampling real time display function, can be a real-time storage and continuous playback waveform display, and friendly interface, has achieved good performance. The design principle and process are described in detail in the following sections.Keywords: STM32, waveform acquisition, storage, waveform waveform playback模拟路灯控制系统设计目录一、总体方案思路及其设计 (4)1.1、采样方式 (4)1.2、双踪示波器显示方式 (5)1.3、控制部分方案的设计 (5)1.4、显示方式 (5)二、系统理论分析与功能模块设计 (5)2.1 、最小系统及A/D，D/A电路 (5)2. 2、单元电路 (6)三、软件设计....................................................................................................错误!未定义书签。

STM32的数字示波器设计示波器的设计分为硬件设计和软件设计两部分。

示波器的控制核心采用ARM9，由于STM32芯片里有自带的AD，采样速率最高为500KSPS,分辨率为10位，供电电压为3.3V，基本上能满足本设计要求，显示部分用3.2寸TFTLCD （分辨率：320*240）模块。

软件部分采用C语言进行设计，设计环境为Keil。

硬件总体结构该设计采用模块化的设计方法，根据系统功能把整个系统分成不同的具有特定功能的模块，硬件整体框图如下图所示。

该示波器由4部分电路构成，分别是：(1)输入程控放大衰减电路；(2)极性转换电路；(3)AD转换电路；(4)显示控制电路；(5)按键控制电路；整体设计思路是：信号从探头输入，进入程控放大衰减电路进行放大衰减，程控放大器对电压大的信号进行衰减，对电压小信号进行放大以符合AD的测量范围，经过处理后信号进入极性转换电路进行电平调整成0—3.3V电压，因为被测信号可能是交流信号，而AD只能测量正极性电信号，经调整后送入AD 转换电器对信号进行采样，采样所得数据送入LCD显示，这样实现了波形的显示。

按键控制可以通过不同的按键来控制波形的放大和缩小，同时也可以改变采样间隔，以测量更大频率范围的信号。

STM32处理器介绍STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。

按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。

增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。

两个系列都内置32K 到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。

时钟频率72MHz 时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品。

本设计所用的STM32F103VCT6集成的片上功能如下：(1) 1.2v内核供电，1.8V/2.5V/3.3/V存储器供电，3.3V外部I/O供电(2)外部存储控制器(3)(3) LCD 控制器(4) 4通道DNA并有外部请求引脚(5) 3通道UART(6) 2通道SPI(7) 1通道IIC总线接口1通道IIS总线接口(8) AC’97编解码器接口(9) 兼容SD主接口协议1.0版和MMC卡协议2.11兼容版(10) 2通道USB主机1通道USB设备(11) 4通道PWM定时器和1通道内部定时器/看门狗定时器(12) 8通道10位ADC和触摸屏接口(13) 80个通用I/O和24通道外部中断源LCD显示介绍LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料~-嵌入式系统-与非网STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。

今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。

尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。

1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。

使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。

2.基于STM32F407的openmv项目设计资料本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。

MCU选择的是STM32F407（STM 32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。

3.STM32无线抢答器无线抢答器采用STM32F302芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。

4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。

假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。

5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创）本系统是以STM32F407进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。

用STM32内置的高速ADC实现简易示波器2010-06-22 00:38:32| 分类：STM32 | 标签：|字号大中小订阅这几周一直在埋头学习STM32，在论坛上学到了不少知识，得到了大家的帮助，这里衷心的向大家表示感谢，尤其是特别要感谢论坛上GRANT_JX大大：）正是有幸得到了他热心相赠的STM32F103VB芯片以及评估版的PCB，我才能够顺利开展我的STM32学习之旅啊。

经过一段时间的学习实验终于对STM32有了点初步的了解，有点入门了，呵呵。

并汇报下几周来学习STM32的小作品:用STM32内置的1MspsADC进行数据采样，并通过ENC28J60以太网接口发送到PC上波形显示，实现了低频数据采集及简易示波器功能。

刚刚初步实验有所收获，高兴啊，呵呵，特地帖上来跟大家分享下：）做一个数字采样示波器一直是我长久以来的愿望，不过毕竟这个目标难度比较大，涉及的方面实在太多，模拟前端电路、高速ADC、单片机、CPLD/FPGA、通讯、上位机程序、数据处理等等，不是一下子就能成的，慢慢一步步来呗，呵呵，好歹有个目标，一直在学习各方面的知识，也有动力：）由于高速ADC涉及到采样后的数据存储问题，大量的数据涌入使得单片机无法承受，因此通常需要用外部高速RAM加CPLD配合，或者干脆用大容量的FPGA做数据存储处理等，然后通知单片机将数据发送出去。

这部分实在是难度比较大，电路非常复杂，自己是有心无力啊，还得慢慢地技术积累。

正好ST新推出市场的以CORTEX-M3为核心的STM32，内部集成了2个1Msps 12bit的独立ADC，并且内部高达72MHZ的主频，高达1.25DMIPS/MHZ 的处理速度，高速的DMA传输功能，灵活强大的4个TIMER等等，这些真是非常有吸引力，何不用它来实现一个低频的数字示波器功能呢，我的目标是暂时只要定量定性地分析20KHZ以下的低频信号就行了，目标不高吧，用STM32可以方便地实现，等有了一定经验之后慢慢再用FPGA和高速ADC搞个100Msps 采样的示波器！说来也真是幸运，得到了GRANT兄相赠的STM32F103VB以及评估版的电路板，这些日子一直在学习STM32，不断地做实验，也算是稍微有点入门了，真是了解越多越喜欢这个芯片，呵呵。

stm32数字带通滤波例程STM32是一款广泛使用的嵌入式微控制器系列，其具有强大的处理能力和丰富的外设接口，适用于各种应用领域。

数字带通滤波是一种常见的信号处理技术，可以用于滤除不需要的频率成分，保留感兴趣的频率范围内的信号。

本文将介绍如何在STM32上实现数字带通滤波的例程。

我们需要了解数字带通滤波的原理。

数字滤波器是一种将输入信号转换为输出信号的系统，可以根据不同的滤波特性对信号进行处理。

带通滤波器是一种能够通过某个频率范围内的信号，而抑制其他频率范围的信号的滤波器。

在数字领域中，常用的数字带通滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。

在STM32上实现数字带通滤波的例程，我们可以使用STM32提供的库函数和外设来实现。

首先，我们需要配置ADC（模数转换器）来获取输入信号。

ADC是一种将模拟信号转换为数字信号的外设，可以将输入信号转换为数字形式的数据。

在配置ADC时，我们需要设置采样频率和采样精度等参数，以满足实际应用的需求。

接下来，我们需要配置DAC（数模转换器）来输出滤波后的信号。

DAC是一种将数字信号转换为模拟信号的外设，可以将数字形式的数据转换为模拟信号输出。

在配置DAC时，我们需要设置输出的电压范围和输出的采样频率等参数，以满足实际应用的需求。

在配置好ADC和DAC之后，我们需要使用数字滤波算法对输入信号进行滤波处理。

常用的数字滤波算法有FIR滤波器和IIR滤波器等。

FIR滤波器是一种线性相位滤波器，其滤波特性可以由滤波器的系数来确定。

IIR滤波器是一种非线性相位滤波器，其滤波特性可以由滤波器的差分方程来确定。

根据实际应用的需求，我们可以选择合适的滤波算法来实现数字带通滤波。

在实现数字带通滤波的过程中，我们需要注意一些问题。

首先，滤波器的设计需要根据实际应用的需求来确定滤波器的参数，包括截止频率、带宽等。

其次，滤波器的性能会受到采样频率和采样精度等因素的影响，我们需要根据实际应用的需求来确定这些参数。

数字水平仪是一款用于测量物体水平度的仪器。

在工程实践中，数字水平仪被广泛应用于建筑、机械制造、地质勘探等领域。

基于STM32的数字水平仪设计，不仅能够实现高精度、高稳定性的测量，还可以通过数字化显示和数据存储功能提高工作效率和数据管理能力。

本课程设计旨在通过对STM32微控制器的学习和实践，帮助学生深入理解数字水平仪的工作原理和设计方法，并通过实际操作锻炼学生的电子设计和嵌入式系统开发能力。

本报告将详细介绍基于STM32的数字水平仪课程设计的内容和实施过程，以及学生的学习成果和反馈意见。

一、课程设计内容本课程设计主要包括以下内容：1. STM32微控制器介绍：包括STM32系列微控制器的基本特性、架构和外设功能。

2. 数字水平仪原理分析：介绍数字水平仪的工作原理、传感器原理、数据处理方法等内容。

3. 硬件设计与制作：包括电路原理图设计、PCB制作、传感器连接、外设接口设计等。

4. 软件程序设计：包括STM32固件库的使用、传感器数据采集与处理算法设计、显示与存储功能实现等。

5. 系统调试与测试：对设计的数字水平仪系统进行功能验证、性能测试和可靠性评估。

6. 实践应用与拓展：对数字水平仪系统进行实际应用测试，并对其功能进行拓展和完善。

二、课程设计实施过程1. 理论学习与基础实验：学生首先需要学习STM32微控制器的基本原理和编程方法，进行相关的基础实验，掌握其开发环境和编程工具的使用。

2. 课程大作业设计：老师布置数字水平仪课程设计的大作业，要求学生在一定时间内完成数字水平仪的硬件设计和软件程序开发，并提供相应的实验报告。

3. 老师指导与实验辅导：老师对学生在数字水平仪课程设计过程中遇到的问题进行指导和辅导，帮助学生解决技术难题和设计瓶颈。

4. 组织实际测试与应用：学生根据设计的数字水平仪系统进行实际测试，并在实际工程中应用，收集相关数据和反馈意见。

三、学生学习成果和反馈意见本课程设计在实施过程中取得了一定的成果，学生们不仅学习到了STM32微控制器的相关知识和技能，还掌握了数字水平仪的设计与制作方法。

基于STM32的简易逻辑分析仪的设计作者：陈杰沙玉龙来源：《科技视界》2019年第07期【摘要】逻辑分析仪能够对多路的数字信号进行逻辑波形显示，比较逻辑关系，便于监控数字系统的运行情况，分析数字系统的故障等。

本文以STM32F103ZET6芯片为核心，构建逻辑分析采集系统，将输入的8路数字信号转换为两路模拟信号，利用常见的示波器作为显示单元，完成简易逻辑分析仪的设计。

本设计适用于1MHz级以内的各种逻辑电平的数字信号显示、分析和存储，结构简单，性能稳定。

【关键词】逻辑分析仪;stm32;示波器中图分类号： TP273;TU855 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）07-0023-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.07.009【Abstract】Logic analyzer can display multi-channel digital signals at the same time，compare logical relations， monitor the operation of the digital system and analyze the fault logic relationship of the digital system. This system takes STM32F103ZET6 chip as the core， constructs a logic analysis acquisition system， converts 8 digital signals into two analog signals， and uses common oscilloscopes as display units to complete the design of a simple logic analyzer. This design is suitable for digital signal display， analysis and storage of all kinds of logic levels within 1MHz. It has simple structure and stable performance.【Key words】Logic analyzer; STM32; Oscilloscope0 引言在现代的电路设计中，数字信号和模拟信号都是常见的信号，相对于用于检测模电信号的示波器，用于检测数字信号的逻辑分析仪却不常见。

stm32示波器设计原理
STM32 示波器是一种基于 STM32 微控制器的示波器设计，它利用 STM32 的高性能和丰富的外设资源，实现了对输入信号的采集、处理和显示。

STM32 示波器的设计原理主要包括以下几个方面：
1. 信号采集：STM32 示波器通过 ADC Analog-to-Digital Converter）模块将输入的模拟信号转换为数字信号。

STM32 微控制器通常具有多个 ADC 通道，可以同时采集多个信号。

2. 数据处理：STM32 微控制器对采集到的数字信号进行处理，如滤波、放大、衰减等，以提高信号的质量和可读性。

3. 数据存储：STM32 微控制器将处理后的数据存储在内部的 SRAM Static Random Access Memory）或外部的 Flash 存储器中，以便后续显示和分析。

4. 显示输出：STM32 微控制器通过 SPI Serial Peripheral Interface）或 UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）等接口将存储的数据传输到外部的显示器上，如 LCD Liquid Crystal Display）或 OLED Organic Light-Emitting Diode）显示器。

5. 触发控制：STM32 示波器通常支持触发功能，可以根据输入信号的特点设置触发条件，以便在特定条件下捕捉信号。

STM32 示波器的设计原理是利用 STM32 微控制器的高性能和丰富
的外设资源，实现对输入信号的采集、处理、存储和显示，从而提供一种低成本、高性能的示波器解决方案。

第33届电子设计大赛作品设计报告说明书作品名称：基于STM32的模数结合简易波形发生器参赛队名:波形很稳队参赛队员:李智豪蒲小年物理与电信工程学院2016年12月一、系统方案选择与比较：（一）方案一：利用模数结合实现，在模拟电路上产生函数信号波形，而用数字方式改变信号的频率和幅度。

如采用NE55多谐振荡器产生方波，利用数字电位器与数字电容改变波形信号频率，用数控运放对信号幅度进行增益或衰减。

（二）方案二：模拟电路实现，全采用模拟电路，可用正弦波发生器产生正弦波信号，然后过零比较产生方波，再经积分电路产生三角波。

这种方法电路简单，并具有良好的正弦波和方波信号。

但要通过积分器电路产生同步的三角波信号，存在较大难度。

原因是积分电路的积分时间常数通常不变，而随着方波频率改变，积分器输出的三角波幅度将同时改变。

若要保持三角波幅度，就得同时改变积分时间长度的大小。

（三）方案三：数字电路实现，采用DDS方法，任何频率的波形都可看做由一系列的取样点所组成，可事先将各波形的数据点存储在ROM中，再通过时钟的控制顺序从ROM中读出，再经D/A转化器进行逐点恢复。

这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。

（四）方案四：数字电路与模拟电路结合，利用STM32产生频率可调的方波信号，通过外部硬件电路将方波信号进行积分，将依次得出三角波与正弦波信号。

信号幅度的增益通过调节同相放大器运放的反馈电阻来进行修改。

（五）方案选择：为了利用所学的模电与数电的知识，我们期初选择了方案一进行作品的前期设计制作，即是用数字电位器与数字可变电容对整个系统的参数进行调节，后来发现此方法中数字电位器的阻值变化范围与阻值级数达不到我们需要的阻值范围，数字可变电容的变化范围与所需的容值相差三个数量级，于是放弃了此方案。

最终选择的则是方案四，即是数字电路产生稳定可调的方波信号，通过模拟电路对信号进行整形与幅度处理。

基于STM32的单通道示波器制作成功
终于把基于STM32的示波器做出来啦！本来想用外部高速AD做一个
1Mhz采样率的示波器，由于自己没有制作示波器经验，手头上也没现成的IC，于是就先利用STM32内部的12位AD做了一个简易示波器，小练一下示波器的制作，以后有时间再继续做一个实用性较强的便携式示波器吧。

该示波器的硬件配置为：3.7V锂电池供电，显示屏为带触摸的16位3.2寸TFT液晶，主控芯片为STM32F103VC。

为了省事，信号触发采用软件触发，幅值、周期、XY轴偏移都是通过触控屏来设置。

（由于宿舍没有函数发生器，下面演示图片中的波形是由LM358搭出来的简易信号发生器，波形非常不规则）
下为示波器的实物图（后面那块小小的东西为简陋的波形发生器）：
背面（用杜邦线临时搭出来的，很乱~~呵呵）：
58.8kHz的波形（这不知道是什么波来的，太别捏啦）：
实现原理就不说啦，硬件太简单了，主要就是程序写好就可以。

等以后把采用外部高速AD采样的示波器做出来再详细说一下心得。

tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

基于STM32的多功能示波器设计高级组：示波器论文——李振辉队一、摘要示波器是一种十分常用电子测量仪器，它将电信号转换成图像信息或者数值输出，方便人们对各种电现象的研究。

但是传统示波器具有不方便携带，功能不易拓展等缺点。

本设计一种多功能存储示波器，该示波器采用STM32处理器，实现了采样、处理、存储等功能；采用双电源供电；可对波形进行存储和再现。

而且其大小仅为与成人手掌大小一般，充分体现了此多功能示波器的便携性，满足了现场测试的要求，同时降低了成本。

二、设计要求1.基本要求1)可以单片机显示屏上实时地显示当前电压值，并且有波形显示以及坐标方格显示。

2)示波器最高测量电压不低于10V，精度不低于20mv。

3)具有改变采样频率以及幅度变换功能，即改变“X增益”和“Y增益”，并且有图像上下移动的功能。

4)具有输入电压过高的报警功能，电压达到设定值提醒功能，电压动荡提醒功能等。

5)支持图像保存功能以及图像回调功能。

2.拓展要求1)具有多通道信号输入功能，即可以同时测量多路信号。

2)利用十字交叉线精确标志处出波形上点的横纵坐标，实现横纵坐标的对应显示。

3)人机交互功能，上位机通讯功能，以及其他创新功能。

三、数字示波器的性能参数设计我们都知道数字示波器，所谓数字示波器其实就是通过采样定理对模拟的连续信号进行数据采集，再经A/D转换器转换成数字信号，使用软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。

数字存储示波器的指标很多，包括采样率、带宽、灵敏度、通道数、存储容量、扫描时间和最大输入电压等。

其中关键的技术指标主要有采样率、垂直灵敏度(分辨率)、水平扫描速度(分辨率)。

这几项指标直接与所选A／D、FIFO和高速运放器件的性能，以及电路设计有关。

下面根据所选器件的性能参数，合理地分析和确定示波器的采样率和分辨率。

1、采样率与水平扫描分辨率采样率主要取决于A／D转换器的转换速率，由于最高测量电压不低于10V，精度不低于20mv，故在此使用STM单片机内置的12位的A/D转换器即可。

一、概述stm32单片机作为一种常用的微控制器，拥有丰富的外设资源，其中包括数字模拟转换器(DAC)模块。

DAC模块可以将数字信号转换为模拟信号，通常用于音频处理、波形生成等应用。

本次实践旨在利用stm32单片机的DAC模块，产生正弦波信号，并通过外部电路将其输出到示波器进行观测，验证其波形质量和稳定性。

二、实验准备1.硬件准备1）stm32开发板2）示波器3）示波器探头4）电路连线板5）杜邦线、电阻、电容等元件2.软件准备1）Keil开发环境2）stm32CubeMX配置工具三、实验步骤1.使用stm32CubeMX配置DAC模块1）在stm32CubeMX中新建工程，并选择对应型号的单片机2）在Pinout Configuration中配置DAC输出引脚3）在Configuration中使能DAC模块，并配置输出缓冲区、波形发生器等参数4）生成代码并导入Keil开发环境中2.编写DAC初始化和波形生成代码在Keil中编写初始化DAC模块的代码，并编写正弦波发生算法，将生成的正弦波数据写入DAC数据寄存器。

3.连接示波器进行观测1）通过电路连线板搭建DAC输出到示波器的电路连接2）将示波器探头连接到电路上，设置示波器参数4.程序烧录和调试使用ST-Link将程序烧录到stm32开发板中，通过示波器观测输出波形，并根据实际观测结果进行调试和优化。

五、实验结果与分析经实验验证，stm32DAC产生的正弦波信号波形质量良好，无明显畸变和波形失真，幅度和频率稳定。

示波器观测结果与理论预期吻合，在给定的频率和振幅下，输出波形符合正弦曲线特征。

实验结果表明，stm32DAC模块在波形生成方面具有较高的准确性和稳定性，适用于需要模拟信号输出的应用场景。

六、结论与展望本次实验通过对stm32DAC的使用实践，验证了其正弦波信号产生的可行性和稳定性。

未来可以进一步深入研究DAC模块的其他应用场景，并结合其他外设资源，实现更复杂的信号处理和控制功能。

基于stm32的数字示波器设计与实现设计和实现基于STM32 的数字示波器是一个相对复杂的项目，涉及硬件和软件两个方面。

以下是一个简要的步骤和概述，以便你开始这个项目：硬件设计：1. 选择STM32型号：选择适合你需求的STM32 微控制器型号，考虑性能、内存和外设的需求。

2. ADC接口：连接模拟输入信号到STM32 的ADC（模数转换器）引脚，以便将模拟信号转换为数字信号。

3. 时钟和触发电路：设置系统时钟，并设计触发电路，以确保准确采样和显示波形。

4. 存储：考虑使用外部存储器（如SD卡）或内部Flash存储器来存储采样数据。

5. 显示：连接一个合适的显示器，如液晶屏，用于显示波形。

6. 控制：添加控制电路，如旋钮、按钮或触摸屏，用于调整设置和控制示波器。

软件设计：1. 嵌入式固件：使用STM32的开发工具，如STM32CubeIDE，编写嵌入式C代码来配置和控制STM32的各种外设。

2. ADC配置：配置STM32的ADC以进行模拟信号的采样。

3. 数据处理：编写代码以处理采样数据，进行数据分析和波形处理。

4. 存储管理：如果使用外部存储器，编写代码以读写数据到存储器。

5. 显示控制：实现代码以在显示器上绘制波形，并考虑缩放、移动等用户操作。

6. 用户界面：编写代码以处理用户输入，例如旋钮、按钮或触摸屏。

7. 通信：考虑通过串口或其他通信方式将数据传输到计算机或其他设备。

测试和调试：1. 仿真：在开发过程中使用仿真工具，如STM32CubeIDE提供的仿真器，验证软件逻辑。

2. 硬件测试：在实际硬件上进行测试，确保电路正常工作，波形正确显示。

3. 调试工具：使用调试工具，如逻辑分析仪，帮助解决硬件和软件问题。

4. 性能优化：优化代码以提高性能，确保示波器能够快速响应和准确显示波形。

请注意，以上步骤和概述是一个简单的指南，实际的项目可能涉及更多细节和复杂性。

在开始之前，建议详细阅读STM32的数据手册和参考资料，以确保正确理解和使用STM32的功能。