#训练营#数字示波器

题目要求

简易数字示波器设计。

题目分析

基于GD32E230C8T6最小系统板作为核心板，首先需要确定数字示波器的基本功能，比如采样率、波形显示、触发功能等。然后开发嵌入式软件，包括数据采集、波形显示算法、触发逻辑等。在完成软件设计后，设计友好的用户界面，实现用户交互和参数调整功能。此次项目的硬件电路是复刻了嘉立创EDA的数字示波器。随后进行了充分的测试和验证，确保数字示波器功能符合设计要求。

原理图设计说明

在比较器测频电路中，

信号输入：将待测频率信号通过一个信号输入端口输入到电路中。

比较器部分：比较器通常由一个运算放大器构成，其中一个输入连接待测频率信号，另一个输入连接一个固定频率的参考信号。比较器会输出一个脉冲信号，其频率取决于待测频率信号与参考频率信号的差异。

计数器部分：比较器输出的脉冲信号连接到一个计数器电路中，用于计算脉冲的数量。通过计数器可以得到一个时间段内比较器输出的脉冲数量，从而计算出待测频率的近似值。

频率显示部分：计数器的计数结果可以通过数字显示模块或者微处理器进行显示。可以设计一个简单的数码显示器或者连接到计算机进行实时显示和记录。

首先将模拟信号输入到电路中，通常使用传感器或者信号发生器产生模拟信号。如果需要对输入信号进行放大、滤波或其他调理操作，可以在信号输入端添加相应的电路。

ADC转换器部分，将模拟信号转换为数字信号的核心部件是模拟-数字转换器（ADC）。ADC将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，以便进一步处理和分析。最后确保电路有稳定的电源供应，并考虑添加适当的接口用于连接外部设备或显示采集结果。

PCB设计说明

本次的PCB设计是参考嘉立创EDA的训练营的直播课程所制作的。

软件说明

软件可以控制示波器设备进行信号采集，并将采集到的数据以波形的形式显示在计算机屏幕上。用户可以通过软件设置采样率、时间基准、触发条件等参数。

软件通常提供波形分析功能，如测量波形的幅值、频率、周期、占空比等参数。用户可以通过软件进行波形的测量和分析。

通过软件的调整，最终实现稳定的测试结果，更好的观察测试结果。

实物展示说明