#训练营#基于GD32E230的数字简易示波器

一个适合0基础同学的开源小项目--基于GD32/STM32的数字简易示波器。
本项目基于GD32/STM32，从原理图，到Layout，再到代码实现，立创EDA都提供了完整的资料和教学视频以及答疑群。

虽然官放已经有了很完整的教学，但是我有一些自己的理解，如下：

*原理图与官方文档略有不同，个人能力有限可能有不正确的观点欢迎指正，虚心学习。

一、原理图部分

1.电源部分

采用C口给整个系统供电，C口进来是5V通过一个DCDC电源芯片产生一个-5V的电压。实测只有-4.2V左右。

我认为是这个二极管D1的缘故，压降0.8V导致实际输出只有-4.2V。好处是外为电路及其简单，只需要一个二极管D1和一个电容C5（C5很容易看错接反），缺点是实际输出达不到-5V。但是对这里的实际应用没有影响。

建议可以使用其他DCDC降压芯片+电感+Feedback电阻实现。

2.外设部分

按键按下PB13/14/15拉的，可以被MCU读取。PC14/15拉低时LED灯被点亮。

LCD屏幕采用IIC通信，3.3V供电。编码器通过PB3/4/9三个引脚识别正转反转，按下的操作。

3.MCU部分

这部分可以根据官方的PDF选择引脚，也可以根据自己的个人爱好选择。但是我们是0基础的同学，所以原封不动参照官方的PDF，等我翅膀硬了再自己自由配置。

4.信号处理部分

RF1是信号输入端，SW2切换AC/DC耦合，简单来说：①直流耦合DC Couping就是直通，交流直流一起过，并不是去掉了交流分量。②交流耦合AC Couping就是通过隔直电容耦合，去掉了直流分量。

SW3前利用电阻分压（最好使用高精度的电阻）实现1/50信号衰减。SW3开关在2与3引脚之间输入幅值理论为-1.6V~+16V，在2与1引脚之间输入幅值理论为-80V~+180V。

我认为这里衰减50倍是没有必要的，对于我们0基础的同学，大概率是不会去测试-80V~180V电压的信号的，这个使用场景比较少，而且比较危险（对人危险，对示波器也危险）。

建议改可以到衰减10倍，即（R4+R5）/R6=9，取值都是KOhm级。

U12.1/U12.2很多同学在这里会觉得很疑惑就是为什么U12后面会有.1/.2。这里U12这个IC分成了两个部分（分别是.1和.2）画出来的，便于我们画原理图和理解电路。如果是四路的运放也会有画成4部分的，即U.1/U.2/U.3/U.4。

这里U12.1输出与输入信号大小一致，这是电压跟随器的特点。U12.2输出与U12.1信号相位相反的信号，幅度有衰减，与输入信号相位相反；U11.1输出与ADC比较后的方波信号。

二、Layout部分

我把信号输入处理部分放在了左边，电源放置在了右边。数字地主要放置在右上角，模拟地主要放置在左上角。

三、软件与实测部分

软件部分我完整看完了官方在B站上传的教学视频，并一对一实际写和烧录试了。但是，学完也不足以支撑我自己敲出示波器的代码，于是下载了官方源码直接烧录。

实际测试了2Hz-10KHzPWM都是没有问题的（其他频段没有测），另外还测了1KHz和10KHz的信号（信号幅度为1VRMS，DC偏置1V）。