在电气检修工作中,有时要用到示波器查看各种电压波形,普通的示波器体积大、笨重,最重要的是没有电气隔离,操作时要注意不能触电。随着单片机等电子技术的发展,以及智能手机的普及,设计一个能和手机配套使用的虚拟示波器,成本低,携带使用都方便。
硬件设计电路包括信号预处理、单片机、蓝牙串口模块和电源4部分,电路原理图见图1。
图1:蓝牙虚拟示波器电路原理图
信号预处理:单片机ad转换电压范围是0~3.3v,为了能测量交流信号,把输入信号地端接rp3调节出的1.65v,这样就能测到-1.65~+1.65v的电压。实际工作中电工测量电压范围从几伏到几百伏,为此加入了电阻降压网络r1、r2、r4、r5、rp1和rp2,这样就能测到60v的电压,再加上个有x10 挡(放大10倍)的示波器探头,最大可测到600v电压。lm358是双运放,接成电压跟随器方式,主要作用是提高输入阻抗,使示波器标入阻抗是1mω,否则示波器探头放到x10挡时,测量数值会有偏差。运放还能起到当输入信号过大时,限制输入到单片机的信号幅度,保护单片机的作用。共有2个信号输入端,组成双踪示波器,可以比较2路信号的相位关系。
单片机:选用了飞利浦的单片机p89lpc938,是基于80c51内核的低功耗 flash单片机,其内部有7.373mhz振荡器、复位电路、8通道10位ad转换器,8k字节flash程序存储器、768字节ram数据存储器,这使得外围电路很简洁。为了提高ad转换速度和提高通信波特率的准确程度,使用了外部12mhz晶振。单片机的p2.0(ad07)、p2.1(ad06) 接双运放lm358的电压输出,单片机的p1.0(txd)、p1.1(rxd)接蓝牙模块的串口。
蓝牙串口模块主要参数:兼容蓝牙v2.0 规范、class 2 标准,传输距离最大10m,支持spp 服务(串口)。功能多的蓝牙模块可更改主从设置,默认为从设备,可以和电脑或手机蓝牙连接,还可以更改通信波特率,默认是9600bps,可更改为较大的波特率,如115200bps,加快通信速度。默认配对密码是1234,每次搜索蓝牙模块前先给蓝牙模块上电再搜索,再次搜索时要先把蓝牙模块重新上电,否则可能搜索不到。手机蓝牙和蓝牙串口模块之间的连接,是程序设计的重点,也是难点。这个连接过程就是创建一个蓝牙客户端,分查找设备、查找服务、获得连接url和建立连接4个主要步骤。
Curiosity PIC32MZEF学习教程之:如何设置配置位
大疆Mavic 2无人机曝光 真机无音讯
西门子PLC最常见的20个问题详细解答
语音芯片的双麦克风降噪构思
树莓派怎么设置静态ip
解读智能蓝牙虚拟示波器系统整体电路设计
DIY时代的变革潮流,英特尔也要发布大小核
物联网实验室该怎样去建设
存储领域干货:SSD取代HDD时机到来
简述智慧医疗总体解决方案
迁移到Linux平台的注意事项
针对高效率开展的LED路灯电源设计
曙光数创液冷集装箱数据中心正式发布,推动数字经济低碳发展
一名数据工程师的自述
瑞萨电子发布新一代经WPC Qi 1.3认证的车载舱内无线充电参考设计
不再发烧,红米note4抢购价999,全金属+4100mAh+骁龙625
电气自动化中人工智能的应用
信息通信技术保驾中国智能交通高效出行
如何减少电感线圈产生的热量
简易耐压测试器,Withstanding Voltage Tester