简易矩形波信号显示器 - 嘉立创EDA开源硬件平台

第二代更新日期：2024年3月26日

硬件

如图所示，该简易矩形波信号显示器主要由以下硬件电路组成，其中包括：

1、正负12伏直流电源输入

2、信号输入采集调理电路

3、可变频率和占空比的矩形波输出电路

4、两个旋转编码器以及四个按键

5、OLED屏幕显示矩形波的信息

6、2.8寸TFT LCD屏幕显示采集到信号的信息

按键以及旋转编码器操作说明：

按键使用说明（从顶部看，从左到右按键依次为1、2、3、4）：

1、第一个按键用来开启可关闭矩形波的输出，短按即可改变其状态，注意：当处于设置矩形波的频率时，按下该按键无效。

2、第二个按键用来设置矩形波的频率，只有矩形波的输出处于关闭状态时该按键才有效，并且设置好频率后需按下该按键方可设置成功，注意频率的设置需要配合旋转编码器来使用。

3、第三个按键用来强制使显示波形的基准线回归到原来的位置。

4、第四个按键用来设置波形在Y轴方向上的移动，需配合旋转编码器来设置。

编码器使用说明：

1、左边旋转编码器用于对数值的细调节，右边旋转编码器用于对数值的粗调节，顺时针旋转将数值调大，反之调小。

2、当矩形波有输出时，调节两个编码器皆可改变矩形波的占空比。

3、当处于调节矩形波的频率时，操作编码器即可改变输出的频率大小。

4、当编码器用来调节波形在Y轴方向上的移动时，顺时针调节使波形向下移动，反之向上移动，由于这个比较简单，因此只需要操作左边编码器。

测试时的图片（可看视频演示）

结语

这是一个非常简单的用来测试矩形波相关参数的仪表，当然，肯定是无法精准测量各种信号的参数（因为这里的某些参数也是不太准确的），用来学习还是有所帮助的。附件已上传第二个版本的代码，感兴趣的小伙伴可借鉴学习。

以下是第一代实现的功能

功能：

1.TFT显示屏分为通道一和通道二两个界面，用来显示采集到的不同通道的信号信息。

2.TFT显示屏可根据是否有信号输入来显示对应的通道的输入信息，有信号输入，则刷新当前波形以及峰峰值、频率等参数；如果没有检测到信号，则清屏并保留通道的提示。

3.OLED屏用来显示设置好的用PWM来产生矩形波的频率和ADC实时采集到的输出波形的峰值电压。

测试：

1.让通用定时器输出100HZ频率的PWM波形，且占空比50%，经过运放得到正负电压的输出，调整电位器改变输出电压幅值，实际测试可知输出对地最大正电压为11V左右（电源电压12V）。

2.将输出接上对应通道的接口，TFT屏显示对应输入通道的信息，有峰峰值（峰值的两倍）、频率、周期、占空比这些信息。

3.调整矩形波的输出电压，TFT屏也同时显示电压的峰峰值。