6.4本章作業(yè)

（1）增加“暫停采集”和“繼續(xù)采集”按鍵

思路：在主界面，增加2個按鍵，以及消息響應函數，在“MainView.cpp”中，編寫消息響應函數，通過設置采集標志位變量，來控制graph顯示函數“graph.addDataPoint”是否執(zhí)行，或者控制HAL_ADC_Start_DMA（）是否啟動，來實現(xiàn)暫停采集或繼續(xù)采集的效果。

（2）修改程序,使得動態(tài)圖顯示的范圍為0-3.3伏，精度為0.001伏，與實際采樣的模擬電壓能對應。需要在touchGFX界面進行設計，并在MainView.cpp文件將采集到的數字量（0-4095,整型）線性轉換為（0-3.300,浮點數），并添加縱坐標標尺。TouchGFX設置如下圖所示。注意要修改字體為楷體，以便顯示漢字。

圖?6-26 顯示采樣的模擬電壓值

（3）查看編號為“UM1718”的cubeMX官方文檔“STM32CubeMX for STM32 configuration and initialization C code generation”,修改程序，增加一個輸入通道，實現(xiàn)兩通道同步采樣，并將這兩個通道數據，采用不同的顏色，在一個圖形里面顯示。

思路：使用cubeMX配置ADC和DMA,可以使用一個ADC的兩個不同的通道，通過輪詢規(guī)則轉換，將兩個通道數據輪流存儲到一個數組，再取出顯示，這樣每個通道的采樣率最高為2.4MHz的一半；也可以增加一個ADC和DMA通道，實現(xiàn)兩個通道獨立采樣，這樣每個通道的最高采樣率高仍然為2.4MHz。

（4）通過cubeMX配置三通道ADC復采樣設置，實現(xiàn)最高7.2MHz采樣率。

思路：使用三個ADC，映射到同一個管腳，然后三個ADC通道同時以最高采樣率，通過三個DMA通道疊加采集同一信號，相當于實現(xiàn)最高采樣率7.2MHz。

（5）信號的幅值和頻率計算

使用MDK的DSP包，通過自帶的FFT函數計算信號頻率，并通過自帶的相關函數，實現(xiàn)幅值、最大值、最小值、各次諧波的計算，在主界面通過文本框顯示。

（6）“數據存儲”設計

在主界面，增加1個按鍵，以及消息響應函數，在“MainView.cpp”中，編寫消息響應函數，實現(xiàn)采樣數據存儲在SD卡或U盤中，兩種存儲器的用法，可參考STM32Cube_FW_F4固件中“..\Projects\STM32469I-Discovery\Applications”目錄下面的“BSP”、“Audio”或“FatFs”、“Display”等例程，學習兩種存儲器用法。也可以參考第十二章“基于touchGFX的音頻播放器”中關于SD卡的操作方法。

（7）編寫“數據查看”頁面

增加一個界面，可以從存儲器中讀取前期存儲的數據，并展示在動態(tài)圖上。

（8）編寫“系統(tǒng)設置”頁面

增加一個界面，通過按鍵、文本顯示框等控件，實現(xiàn)采樣頻率、采樣通道、采樣方式等參數設置，并將參數存儲在EEPROM或U盤中，在數據采集主界面，增加初始化ADC、DMA的初始化代碼，所用參數從存儲器中讀出。

（9）參考第九章，設計Arduino接口的程控放大電路擴展板，選用合適的運算放大器和模擬開關（例如MAX4051），實現(xiàn)程控放大功能，對于輸入0-10mv范圍信號，可以放大100倍；0-100mv信號，放大10倍；0-1v信號，放大2倍；0-3伏信號，不放大。

（10）設計模擬電路，通過模擬開關，實現(xiàn)8通道電壓信號采集功能。

（11）設計模擬電路，實現(xiàn)電流、PT100 RTD熱電偶、熱敏電阻、頻率/脈沖信號的測量和記錄。

（12）參照第九章光功率計封裝方法，選擇合適殼體，將儀器進行組裝，考慮穩(wěn)定性、實用性、美觀性。

（13）STM32F469I-DISCO開發(fā)板的原理圖（官方文檔“mb1189.pdf”）,進行裁剪，保留單片機最小電路、SDRAM、SD卡、電源部分、flash等必要部分，去掉Audio、以太網等不必要的部分，將4寸觸摸屏更換為7寸，增加模擬電路部分，自行設計一款雙通道示波器，可顯示信號波形、幅值、頻率、諧波、峰值等參數，可設置多種語言。參考西郵光電學生課程設計設計的作品，如下圖所示：

圖?6-27 西郵光電專業(yè)學生課程設計作品：基于touchGFX的簡易示波器

西郵光電專業(yè)學生作品講解視頻見B站視頻鏈接：https://www.bilibili.com/video/BV1Ey4y137yW/，僅供大家參考。