''嘉立创训练营''-简易示波器-基于STM32H750VBT6

本项目的io分配仅适用于硬木课堂的H750核心板，具体分配情况请看原理图

软件部分的代码在[硬木课堂] AFE03示波器信号源扩展板工程的最后

Theory

INA、INB：示波器的两个输入端，信号源发出模拟信号与此处连接，这里通过电阻串联分压实现1MΩ的输入阻抗，并产生两个信号供选择，一个输入直通，一个衰减为1/20。

这里硬木课堂的放大器是模拟的，我在原理图中改成了数字形式的，方便大家原理图转pcb时导致一个放大器就是一个芯片，这里是一个TL084CPW中集成了四个放大器。

BAT54SLT1G这里是一个芯片集成了两个二极管，起到了钳位电压的作用。

LM393ADR是内部集成了两个比较器的芯片

不使用的运算放大器单元需要接成射随器，不能悬空（悬空时运放为比较器模式，可能因为电压不稳定变成振荡器）

这里的供电方式采用更为现代的Type-C供电，这里仅连接了GND与VBUS引脚，仅用作供电，有兴趣的可以研究把其他的信号线连起来，这样就可以直接通过Type-C进行信号的传输。

这里的VBUS供电是STM32H750的5V输出给拓展板供电，这里通过MT3608升压输出15V，然后一路引出15V，一路通过二极管转换成-15V，将这些输出接入线性稳压器，分别输出-12V、5V，+12V（注意！！！，这里的三个线性稳压器都不一样，刚开始没有看清，导致三个买成一样的了，花费了大量时间，哎）。

gain：选通开关，选择直通信号或衰减为1/20的信号进入第一级同相放大器，同相放大器完成两个工作，第一是将同相端输入信号放大两倍，二是将放大后的信号平移1.65V，计算公式为Vo = 1.65 + 2*Vi。因此，对应电路整体增益为2倍或1/10倍。

分压网络，用于输出小信号时利用模拟电路分压来获得好的效果。

模拟输入通道计算：

本节需要大家对运算放大器有一定的基础知识。

首先，我们要认识到当STM32H750的VREF用3.3V供电时，STM32的ADC输入范围为0-3.3V，而我们的输入信号最大是±15V，所以我们需要解决大信号输入不能饱和的问题，让我们来解个方程：

15*a+b = 3.3

-15*a+b = 0

得到a=0.11，b=1.65

也就是说我们需要将输入信号至少衰减到0.11倍（约衰减为1/9），再加上1.65V直流，就能满足ADC的满量程输入。于是我们使用下面的运算放大器电路，电阻网络完成1/20衰减，运算放大器实现x2倍放大器和1.65V电压平移，从而实现了0.1INB+1.65V；

我们可以使用叠加定理来分析这个电路，首先分析输入信号INB对输出Vo的贡献时，将电路中另一路电压源-1.65V接地，这样输入信号经过R14和R18后被分压到1/20，接着被同相放大器电路放大2倍，输入信号的整体增益就是1/10；而分析-1.65V对输出的贡献时，将输入信号AIN接地，-1.65V的放大倍数是-1倍。于是得到输出Vo = -1.65V * (-1) + AIN/10 = 1.65V + AIN/10。

屏幕用ST7789驱动的，在拓展版上焊接bnb接口连接（方便），这里给大家说一下问题处理的办法，刚开始焊接好拓展板，连屏幕都不亮，不亮的原因，肯定要找供电的那条线，用万用表测短路，发现距离bnb接口最近的那条3.3V供电的线未导通，所以我当时采用飞线，连上供电后，屏幕成功点亮。反正这里面经历了太多的问题，真的只有亲自动手做了才知道。

工具

1、烙铁(这是最基本的工具)

2、万用表(用来测电压、电流、电阻、短路用)

3、焊锡丝(一定要买0.6mm的，0.8mm的真的是熔点有亿~~点~~高)

有条件的可以直接上吹焊枪和焊膏，这两个是绝配，焊0603和引脚多的元件绰绰有余。

当然，示波器也是需要的，可以去实验室和学校相关的科技协会里找找，一般都会有。

最后测试的时候，可以弄一个信号发生器，用自己做的示波器和专业的示波器一起测，看波形的偏差。

最后，再容我说句话，什么时候有电源类的训练营啊