LCS - 1M - een Full-Featured, Low-Cost Hobby oscilloscoop (5 / 30 stap)

Stap 5: Circuit beschrijving - Microcontroller

De Microcontroller is het hart van de oscilloscoop. Hiermee kunt u alle andere onderdelen van de circuits. Ik koos de Picaxe 28 X 1 (van www.picaxe.com), die is in principe een Microchip PIC16F886 met ingebouwde bootloader en Basic-interpreter. Terwijl dit het een beetje duurder dan de onbewerkte PIC is gebaseerd maakt op, is het voordeel dat u niet hoeft te kopen of bouwen van een aparte programmeur om te branden de werkingssfeer firmware - die het maakt veel meer beginner vriendelijke en bespaart ook geld algemene.

Het ingebouwde programmatuur download circuit bestaat uit slechts drie weerstanden (R2, R3 en R4). De download kabel, een eenvoudige RS-232 seriële kabel (ook beschikbaar vanaf de leverancier Picaxe) eindigt in een stereo-Cinch-stekker, die opnieuw tijdens normale werking als de verbinding tussen de reikwijdte en de PC gebruikt krijgt-opnieuw vermindering van de totale kosten.

Omdat de microcontroller zelf niet genoeg ik / O de, voegde ik een Maxim i/o-expander (MAX6956 of de MAX7300 pin-compatibel), waardoor extra invoer/uitvoerbewerkingen van 20. Deze zijn meestal gebruikt voor de overdracht van die de voorbeeldgegevens uit het van de scope SRAM geheugen, alsmede voor chip ingeschakeld voor de DAC's en programmeerbare gain versterkers die de microcontroller tegen via een bus SPI praat. De communicatie tussen de microcontroller en de I/O-Expander is via een I2C-bus (de Picaxe van programma-uitvoering is relatief traag, en de I2C-versie van de expander resulteert in minder opdrachten te sturen naar de versie van de SPI vergeleken).

Er is een jumper te schakelen tussen downloaden van firmware en regelmatige verbinding. In principe we de download verbinding kunnen gebruiken om opdrachten en gegevens tijdens normale werking zo goed, maar dit verband is een "software UART", d.w.z. de microcontroller moet bit-bang de gegevens, en daarnaast het maakt gebruik van CMOS niveaus (0 tot 5V) in plaats van standaard RS-232 niveaus (-15 tot + 15V).

Aan de andere kant, de microcontrollers over te schakelen naar de andere jumperinstelling verbindt met de hardware USART poort, die op de achtergrond draaien kan, dat wil zeggen de gegevensbyte wordt overgebracht de
achtergrond terwijl de microcontroller kan al de volgende bewerking uit te voeren. Dit versnelt de
framesnelheid (maximum aantal toepassingsgebied scherm refreshs per seconde) door meer dan de helft. Bovendien het maakt gebruik van een MAX232 niveau converter die tussen de CMOS converteert niveaus naar/van de Microcontroller en de RS-232 niveaus van/naar de PC, en voegt ook een laag beschermingsniveau tussen bereik en PC (immers, u kan per ongeluk verbinden met uw bereik een hoge spanning, en dat moet niet uw PC evenals bak!).