6.4本章作业

（1）增加“暂停采集”和“继续采集”按键

思路：在主界面，增加2个按键，以及消息响应函数，在“MainView.cpp”中，编写消息响应函数，通过设置采集标志位变量，来控制graph显示函数“graph.addDataPoint”是否执行，或者控制HAL_ADC_Start_DMA（）是否启动，来实现暂停采集或继续采集的效果。

（2）修改程序,使得动态图显示的范围为0-3.3伏，精度为0.001伏，与实际采样的模拟电压能对应。需要在touchGFX界面进行设计，并在MainView.cpp文件将采集到的数字量（0-4095,整型）线性转换为（0-3.300,浮点数），并添加纵坐标标尺。TouchGFX设置如下图所示。注意要修改字体为楷体，以便显示汉字。

图 6-26 显示采样的模拟电压值

（3）查看编号为“UM1718”的cubeMX官方文档“STM32CubeMX for STM32 configuration and initialization C code generation”,修改程序，增加一个输入通道，实现两通道同步采样，并将这两个通道数据，采用不同的颜色，在一个图形里面显示。

思路：使用cubeMX配置ADC和DMA,可以使用一个ADC的两个不同的通道，通过轮询规则转换，将两个通道数据轮流存储到一个数组，再取出显示，这样每个通道的采样率最高为2.4MHz的一半；也可以增加一个ADC和DMA通道，实现两个通道独立采样，这样每个通道的最高采样率高仍然为2.4MHz。

（4）通过cubeMX配置三通道ADC复采样设置，实现最高7.2MHz采样率。

思路：使用三个ADC，映射到同一个管脚，然后三个ADC通道同时以最高采样率，通过三个DMA通道叠加采集同一信号，相当于实现最高采样率7.2MHz。

（5）信号的幅值和频率计算

使用MDK的DSP包，通过自带的FFT函数计算信号频率，并通过自带的相关函数，实现幅值、最大值、最小值、各次谐波的计算，在主界面通过文本框显示。

（6）“数据存储”设计

在主界面，增加1个按键，以及消息响应函数，在“MainView.cpp”中，编写消息响应函数，实现采样数据存储在SD卡或U盘中，两种存储器的用法，可参考STM32Cube_FW_F4固件中“..\Projects\STM32469I-Discovery\Applications”目录下面的“BSP”、“Audio”或“FatFs”、“Display”等例程，学习两种存储器用法。也可以参考第十二章“基于touchGFX的音频播放器”中关于SD卡的操作方法。

（7）编写“数据查看”页面

增加一个界面，可以从存储器中读取前期存储的数据，并展示在动态图上。

（8）编写“系统设置”页面

增加一个界面，通过按键、文本显示框等控件，实现采样频率、采样通道、采样方式等参数设置，并将参数存储在EEPROM或U盘中，在数据采集主界面，增加初始化ADC、DMA的初始化代码，所用参数从存储器中读出。

（9）参考第九章，设计Arduino接口的程控放大电路扩展板，选用合适的运算放大器和模拟开关（例如MAX4051），实现程控放大功能，对于输入0-10mv范围信号，可以放大100倍；0-100mv信号，放大10倍；0-1v信号，放大2倍；0-3伏信号，不放大。

（10）设计模拟电路，通过模拟开关，实现8通道电压信号采集功能。

（11）设计模拟电路，实现电流、PT100 RTD热电偶、热敏电阻、频率/脉冲信号的测量和记录。

（12）参照第九章光功率计封装方法，选择合适壳体，将仪器进行组装，考虑稳定性、实用性、美观性。

（13）STM32F469I-DISCO开发板的原理图（官方文档“mb1189.pdf”）,进行裁剪，保留单片机最小电路、SDRAM、SD卡、电源部分、flash等必要部分，去掉Audio、以太网等不必要的部分，将4寸触摸屏更换为7寸，增加模拟电路部分，自行设计一款双通道示波器，可显示信号波形、幅值、频率、谐波、峰值等参数，可设置多种语言。参考西邮光电学生课程设计设计的作品，如下图所示：

图 6-27 西邮光电专业学生课程设计作品：基于touchGFX的简易示波器

西邮光电专业学生作品讲解视频见B站视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Ey4y137yW/，仅供大家参考。