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  这个版本示波器的电原理如图1所示。电制作时,我用了1块16cm×10cm的万用板,电中仅仅使用2个按钮来操作示波器,因为我只使用了一片M8单片机作为控制器,1个按钮用于循环改变采样频率,另一个按钮用来选择信号的耦合方式,直流或者交流耦合。

  大家要问了,如何用一片 M8 单片机产生12MHz的采样时钟呢?呵呵,其实我对M8单片机进行了超频,使用24MHz的有源晶振作为它的时钟频率。然后,通过定时器2的比较匹配翻转电平,以产生不同的时钟。当OCR2=0时,单片机的OC2引脚就能产生12MHz的方波了。当然,如果大家不想超频,那么最高的采样频率就是16MHz的一半,8MHz了。因为,M8的技术手册上最高为16MHz的时钟,而比较匹配的最高频率为系统时钟的2分频,即8MHz。本次制作的源代码使用WinAVR编译。如果使用16MHz的晶振,请自行修改源代码。

  电中,被测量的信号,经过500k、480 k、20 k电阻回,通过继电器进入第1个运放,运放起到匹配的作用,因为AD603的输入电阻仅为100。单片机通过继电器选择合适的衰减倍数,在默认情况下,为1/2倍的衰减。在测量较大的电压时,单片机会选择1/50 的衰减。选择衰减的目的是为了方便后期的2次放大。后期放大使用了一片AD603,它是压控放大器。通过改变GPOS(第1脚)与GNEG(第2脚)之间的电压差,即可控制它的放大倍数。AD603的GPOS(第1脚)的电压通过一片DA5618控制,它是12位串口DA,它的参考电压为1.25V,由2个电阻分压而得。整个电的运放可以使用NE5532、AD8066、LM6172等,它们的引脚都是兼容的。由于采样的速度比较快,2017香港六彩开奖日期远大于M8单片机的读取及处理速度,所以通过IDT7205来缓冲高速采样的电平数据。最后,单片机读取采样的数据,并在128×64的液晶上显示。