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STM32F103C8T6-第一步。继续做示波器

文章的继续。这次，我们将尝试在不降低测量频率的情况下连接USB，并收集单通道模拟部分。


与USB对抗


我们的MK具有硬件USB。我真的很想使用它。在购买之前，我什至想要它。但是由于困难，他被推迟了。困难是：
  • USB开发人员显然花了太多时间和精力。问题在于他们认为其他所有人都应该拥有不少。如果您尝试根据文档处理USB，那么这一课显然不是一天。
  • 连接库时，困难不断出现。我还不知道如何在Coocox项目中连接它们。

结果，在一个论坛上，我找到了一个转换为Coocox的示例，该示例行之有效。

我们USB的问题并没有就此结束。单独的USB <-> USART适配器具有单独的优点，这意味着其操作不依赖于我们的MK，即：
  • 频率（对于更高的转换频率，我对MK超频了）；
  • 刷新期间发生的重新引导。

如果有适配器，我们可以使用MK进行任何操作-在这种情况下，适配器可以使用，并且系统中的COM端口将无处可用。
通过超频，可以做出以下决定：在正常状态下，MK以标准频率运行。当需要进行测量时，我们对MK超频（是的，与AVR不同，他可以随时随地执行此操作），收集数据，降低频率并将数据缓慢传输到计算机。
为了在每次重新启动/闪烁后不切换任何东西，我们看一下电路板：

使用跳线时，其中一根线被上拉至+3.3 V，并且计算机会看到设备已连接。通过实验发现，在刷新MK之后，为了使COM端口再次起作用，您需要拔出并再次插入USB连接器，或者卸下并重新安装跳线。第二个选项更易于自动化。跨接器连接器的第二个引脚通过连接到MK脚的电阻器，经过一段时间的重启后，我将其馈入了一个高电平。结果，计算机认为该设备已关闭然后再打开。还有一点：如果在端口打开的情况下断开设备的连接，然后再打开它，则COM端口将出现在设备管理器中，但您将无法打开它（我使用Windows 7）。

现在关于超频。为了使USB工作，MK可以在以下最大频率下运行：

为了获得最大ADC速度，我将其超频至以下

频率：要更改PLL乘法器，必须将其关闭。而且，至少在片刻之间断开PLL时，从其时钟输出的USB会不喜欢它，并且在大多数情况下，计算机上的应用程序都使用开放端口挂起。对该问题进行了失败的搜索之后，发现了一种将内置USB和超频结合在一起的方法：
  1. PC上的应用程序发送MK命令以执行一系列转换，并立即关闭端口。
  2. MK等待一段时间（以便应用程序有时间关闭端口），并禁用USBDP线上拉至+3.3 V；
  3. MK禁用PLL，将乘数从9更改为16，然后再次打开PLL。
  4. MK进行了一系列存储结果的转换；
  5. MK关闭PLL，将系数从16改回9，然后再次打开PLL。
  6. MK包括将USBDP线拉至+3.3 V；
  7. 一段时间后，虚拟COM端口将再次出现在PC上。
  8. PC上的应用程序重新打开端口，并向MK发送命令以收集结果；
  9. MK慢慢传送结果，应用程序建立时间表。

不方便，但是为了放弃USB <-> USART硬件适配器而又不损失7/16 = 44％的速度，这是值得的。

我们另收费


一直以来，我一直在使用该板：

当它是设备中的主要板时很方便，但是我不想将其通过电线连接到面包板上。为此，很久以前就订购了另一块板

，您可以将其粘在板上或轻松焊接到另一块板上。
在论坛上几乎找不到该电路板的电路。
一些印象。总的来说，她很高兴。左侧有SWD引脚，每个触点都经过签名，并且如果中国人没有在那儿焊接角连接器，则签名甚至比每次查看前一块板上的JTAG引脚都更为可见和方便。一切都闪烁无误，出现了USB，但出现了一个小问题：USBDP线被一个电阻器紧紧隐藏在+3.3V。因此，USB变成了非断开式连接...我不得不拆焊该电阻器，然后将通过电阻器的线路焊接到MK的自由端。

模拟部分


在此之前，我只使用0-3.3V范围内的信号。这不是在那里浮零，而是USB电缆附带的接地。但我希望示波器能够查看电源电压（几百伏）和ECG（几毫伏的分数）的形式。
任务通常很简单：获取示波器的输入范围并将其映射到ADC的输入范围（0-3.3V）。发明了这样的电路：

R1，R2，R3-输入分频器。将MK支路转移到输入或输出模式，我们可以更改分频比。
R11，R12，R13-同相放大器的电阻器。增益取决于控制器支脚的状况。

对于是否有可能将MK的数字输出用于此类目的存在疑问。测量结果表明，通过MK输出的电流为3.3 mA时，输出电流达到80 mV，即输出电阻约为24欧姆。悬空在3-4 mV的输出电位在地面/电源上有所不同。对于不太精确的系统，结果是完全可以接受的。

为了不破坏我为之奋斗的频率特性，无论如何，都需要手术人员，而且要快速。我选择了AD826。然后有麻烦。谁在乎，您可以在这里和这里阅读故事。简而言之：假芯片在Ebay上出售。

庇护所需要双极电源。为此，需要另一个芯片-LT1054。连接图摘自数据表，因此我将不对其进行详细描述。

总


记住本文第一部分中的计划：
  1. 击败USB放弃USB转换器<-> USART；
  2. 完成模拟部分的工作，以使输入电压范围不是0-3.3 V，而是更合适。
  3. 设为多通道模式；
  4. 通过PC实施控制；
  5. 制作完成后的设备；

我了解我已经完成了第1、2和部分第4段。

家庭中是否需要这种设备？好吧，如果将其与模拟C1-117进行比较，则在频率C1-117中，它会大几倍。但是，您可以在此处记录信号足够长的时间，然后慢慢检查它。因此，例如，我在Arduino上看到了由我的生成器触发的中断：


与AVR或声卡上的工艺品相比，该中断大大超过了它们的转换频率。
事实证明，以组件为代价：
  • LT1054-0.8美元；
  • 带控制器板-$ 4;
  • 手术-$ 3;
  • 电阻器，电容器，二极管-不超过$ 1。

总共大约$ 9 +板+案。
转换频率9 MSPS允许您观察高达1 MHz的信号频率。只需60美元，您就可以购买具有最佳功能的基于PC的示波器，但是对于由此产生的金额根本没有任何报价。

但是，对我来说最有价值的设备不是设备本身，而是尝试使事情变得比用二极管闪烁更困难并声称有用的结果！我从未参与过工作中的电子产品，作为业余爱好者，我可以说这并不困难。好久不见 需要一些功能-您开始做。在途中，您收集了很多耙子，但最终结果是。如此多次。即使在这样看似很小的任务中，也已经有很多次了。例如，我仅从第三次尝试就为运放成功实现了双极营养。但是，如果有足够的毅力，并且该任务从原则上讲是可行的，那么结果肯定会带来与最初设想的相似的结果！

工艺品外观：续


Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385385/

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