【分享】秦家晖 佘俊杰 基于STM32与迪文屏的简易示波器

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一、作品介绍

本作品为一款基于STM32单片机与迪文DGUS串口屏的简易数字示波器。具备以下核心功能：

• 波形实时显示：可连续采集外部模拟信号并在屏幕网格区域动态绘制波形；
• 参数自动测量：实时计算并显示被测信号的峰峰值电压与频率；
• 多种运行模式：支持连续采集模式与单次触发模式；
• 时基与垂直档位可调：用户通过触控按键切换采样率与纵轴放大倍数；
• 触发电平可配置：支持通过数字键盘在线修改触发电平，实现稳定波形捕获。
  

二、工作原理

系统以STM32为主控核心，迪文DGUS串口屏为人机交互终端，两者通过TTL串口通信。在硬件电路上，STM32的串口发送引脚（PA9）与接收引脚（PA10）分别连接迪文屏的接收与发送端，共地保证通信稳定；外部待测信号直接接入STM32的ADC输入引脚（PC1），形成完整的信号采集与交互链路。

• 信号采集链路：外部模拟信号输入STM32的ADC通道（PC1），由TIM3定时器触发ADC采样，配合DMA控制器自动搬运数据至内存缓存，实现高速、低CPU占用的数据采集。
• 数据处理与触发判决：主程序对2048点采样数据进行上升沿触发点检索，截取200点有效波形，并计算峰峰值与频率（过零检测法）。
• 显示与交互链路：STM32通过USART1将波形数据与测量结果按DGUS协议打包发送至迪文屏；屏幕将用户触控操作（模式切换、档位调节、触发电平设置）转换为指令回传至STM32，实现参数修改与功能切换。
  
  

整个系统通过硬件自动采集与软件协同运算，实现波形稳定显示与参数实时测量。

三、设计思路

• 硬件架构设计
  采用STM32 + 迪文屏的双核心架构，充分利用STM32内部ADC、TIM、DMA资源实现自动数据采集，避免CPU频繁干预；迪文屏承担图形显示与触控交互，降低显示侧软件开发复杂度。
• 模块化软件开发
  将软件划分为三大部分：
  
  
  • ADC采集驱动模块：配置ADC、TIM3、DMA，实现多档采样率切换；
  • 迪文屏通信驱动模块：封装DGUS协议的写变量、波形分包发送、触控指令解析；
  • 主程序运算控制模块：实现数据缓存、触发点查找、电压/频率计算及模式控制。
    
    
• 人机界面设计
  基于DGUS Tool进行可视化界面开发，主页面包括波形显示区、参数显示区、功能按键区；数字键盘子页面用于触发电平录入。通过变量地址与下位机一一对应，实现数据与指令的精准交互。
  
  

演示视频链接：通过网盘分享的文件：演示视频.mp4
链接: https://pan.baidu.com/s/1zhJmVd0E3zDWyg_P5eU_Sg?pwd=6x6h 提取码: 6x6h
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