arduino TFT彩屏示波器v2.0正式版源程序+電路圖

ID:349565 · 發表于 2019-3-31 15:22

更新內容
1,增加觸屏操作功能，所有操作直接通過觸屏操作
2,硬件部分增加負電壓采集功能。
3,探頭提供x1,x10,x100三檔衰減功能.
4,支持DC,AC藕合方式。
5,支持時基調。
6,增加HOLD功能。
演示：下圖采集的正玄波為市電通過9V變壓器降壓后直接采樣的波形。
有能力的朋友可以改進一下，最好能發份改進的源碼給我。

電路原理圖如下：

制作出來的實物圖如下：

單片機源程序如下:

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <MCUFRIEND_kbv.h>
#include <TouchScreen.h>
MCUFRIEND_kbv tft;
const int XP=7,XM=A1,YP=A2,YM=6; //ID=0x5408
const int TS_LEFT=772,TS_RT=151,TS_TOP=953,TS_BOT=156;
TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300);
TSPoint tp;
#define MINPRESSURE 200
#define MAXPRESSURE 1000
// 顏色值:
#define BLACK 0x0000
#define BLUE 0x001F
#define RED 0xF800
#define GREEN 0x07E0
#define CYAN 0x07FF
#define MAGENTA 0xF81F
#define YELLOW 0xFFE0
#define WHITE 0xFFFF
//RGB顏色
#define RGB(r,g,b) (((r&0xF8)<<8)|((g&0xFC)<<3)|(b>>3))
#define GREY RGB(127, 127, 127)
#define DARKGREY RGB(64, 64, 64)
#define TURQUOISE RGB(0, 128, 128)
#define PINK RGB(255, 128, 192)
#define OLIVE RGB(128, 128, 0)
#define PURPLE RGB(128, 0, 128)
#define AZURE RGB(0, 128, 255)
#define ORANGE RGB(255,128,64)
#define ch1 A5
#define max_buf 321
#define max 320
#define _ms 150
#define vatel 5
int xpos, ypos;
uint8_t PENRADIUS = 1;
uint8_t Orientation = 1; //屏幕旋轉
int i,value;
int time[]={0,7,20,46,102,224,460};
int _adc,_us;
int _id; //點擊的按鈕id
int buf[max_buf];
int buf_old[max];
bool hold=false;
long t;
int delay_us=0;
int Freq,Cycl,Duty,Pw,V_max,V_min,V_mid,Vpp;
int i1,i2,i3;
int Tv=209; //觸發電壓
String sj[]={" x1:1 "," x10:1 ","x100:1"};
int mode=0;
float _Vmax,_Vmin,_Vmid,_Vrms;
int old_Freq,old_Duty;
bool parameter=false;
int adc_i=8;
/*
//主菜單
void man_menu(void){
tft.fillScreen(BLACK);
tft.setTextSize(1);
tft.setTextColor(WHITE, BLACK);
tft.setCursor(60, 20);
tft.print("plase select menu");
btn_osc.initButton(&tft,100,60,120,40,WHITE,CYAN,BLACK, "OSC",2);
btn_pwm.initButton(&tft,100,110,120,40,WHITE,CYAN,BLACK, "PWM",2);
btn_osc.drawButton(false);
btn_pwm.drawButton(false);
while (1) {
update_button_list(buttons);
if (btn_osc.justPressed()) {
btn_osc.drawButton(true);
osc();
}
}
}*/
void setup(void){
tft.reset();
tft.begin(0x5408);
tft.setRotation(Orientation);
osc();
}
void draw_btn(int x,int y,int w,int h,String lable){
tft.setTextColor(WHITE, BLUE);
tft.drawRoundRect(x, y, w, h, 3, RED);
tft.setCursor(x+3, y+9);
tft.print(lable);
}
//示波器
void osc(void){
tft.fillScreen(BLACK);
tft.fillRect(0, 0, tft.width(), 30, BLUE);
tft.fillRect(0, 210, tft.width(), 30, BLUE);
tft.setTextSize(0);
draw_btn(2,212,48,25," Auto");
draw_btn(55,212,48,25," x1:1 ");
draw_btn(108,212,48,25," D+");
draw_btn(162,212,48,25," D-");
draw_btn(217,212,48,25,"measure");
draw_btn(271,212,48,25," Hold");
while(1){
bool down =Touch_getXY();
if(down&&ypos<230&&ypos>200){
if(xpos>2&&xpos<48){ //Auto
_id=0;
delay(100);
}else if(xpos>55&&xpos<103){ //衰減
_id=1;
mode++;
if(mode>2){mode=0;}
draw_btn(55,212,48,25,sj[mode]);
}else if(xpos>108&&xpos<157){ //D+
_id=2;
_us+=1;
if(_us>=6){_us=6;}
}else if(xpos>162&&xpos<210){ //D-
_id=3;
_us-=1;
if(_us<=0){_us=0;}
}else if(xpos>217&&xpos<266){ //測量
_id=4;
tft.fillRect(0, 0, tft.width(), 30, BLUE);
if(parameter){
parameter=false;
}else{
parameter=true;
}
//delay(100);
}else if(xpos>271&&xpos<320){ //hold
_id=5;
tft.setTextColor(WHITE, BLACK);
tft.setCursor(5, 40);
if(hold){
hold=false;
tft.print(" ");
}else{
hold=true;
tft.print("HOLD");
}
delay(100);
}
}else if(down&&ypos<200&&ypos>20){ //觸發電壓
tft.drawLine(0, Tv, 5, Tv, BLACK);
Tv=ypos+10;
}
if(hold==false){
sampling();
measure();
display_cls();
display();
}
}
}
//獲取觸屏位置
bool Touch_getXY(void){
tp = ts.getPoint(); //tp.x, tp.y的值從ADC讀取
pinMode(XM, OUTPUT); //恢復共享引腳
pinMode(YP, OUTPUT);
bool pressed = (tp.z>MINPRESSURE && tp.z<MAXPRESSURE);
//模屏豎屏坐標計算
if (pressed) {
switch (Orientation) {
case 0:
xpos = map(tp.x, TS_LEFT, TS_RT, 0, tft.width());
ypos = map(tp.y, TS_TOP, TS_BOT, 0, tft.height());
break;
case 1:
xpos = map(tp.y, TS_TOP, TS_BOT, 0, tft.width());
ypos = map(tp.x, TS_RT, TS_LEFT, 0, tft.height());
break;
case 2:
xpos = map(tp.x, TS_RT, TS_LEFT, 0, tft.width());
ypos = map(tp.y, TS_BOT, TS_TOP, 0, tft.height());
break;
case 3:
xpos = map(tp.y, TS_BOT, TS_TOP, 0, tft.width());
ypos = map(tp.y, TS_LEFT, TS_RT, 0, tft.height());
break;
}
/*
tft.setTextColor(WHITE,BLUE);
tft.setCursor(250, 10);
tft.print("x=" + String(xpos) + " y=" + String(ypos) + " ");*/
}
return pressed;
}
void loop(){
}
//ADC采樣通道
void ADC_pin(uint16_t pin){
switch(pin){
case A0: //A0
ADMUX =_BV(REFS0);break;
case A1: //A1
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX0);break;
case A2: //A2
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX1);break;
case A3: //A3
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX0)|_BV(MUX1);break;
case A4: //A4
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX2);break;
case A5: //A5
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX0)|_BV(MUX2);break;
case A6: //A6
ADMUX =_BV(REFS0)|_BV(MUX1)|_BV(MUX2);break;
case A7: //A7
ADMUX=_BV(REFS0)|_BV(MUX0)|_BV(MUX1)|_BV(MUX2);
break;
default:
break;
}
//ADMUX |= (1<<REFS1)|(1<<REFS0);//內部1.1V參考電壓
}
//ADC分頻，采樣速率
void ADC_adcsra(int key) {
switch (key){
case 4://ADC Sample=16MHz/4/13=307.6KHz,實測142.8KHz
ADCSRA = _BV(ADPS1); //7us采樣一次
break;
case 8://ADC Sample=16MHz/8/13=153.8KHz,實測100KHz
ADCSRA = _BV(ADPS0)|_BV(ADPS1); //10us采樣一次
break;
case 16://ADC Sample=16MHz/16/13=76.8KHz,實測58.8KHz
ADCSRA = _BV(ADPS2); //17us采樣一次
break;
case 32://ADC Sample=16MHz/32/13= 38.4KHz,實測33.3KHz
ADCSRA = _BV(ADPS2)|_BV(ADPS0); //30us采樣一次
break;
case 64://ADC Sample=16MHz/64/13= 19.2KHz,實測17.8KHz
ADCSRA = _BV(ADPS2)|_BV(ADPS1); //56us采樣一次
break;
case 128://ADC Sample=16MHz/128/13=9600Hz,實測8928Hz
ADCSRA =_BV(ADPS2)|_BV(ADPS1)|_BV(ADPS0); //112us
break;
default:
break;
}
ADCSRA |= _BV(ADEN);
}
//獲取ADC采樣值
int _analogRead(void){
bitClear(ADCSRA, ADIF);
ADCSRA |= _BV(ADSC);
loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);
return ADC;
}
//采樣
void sampling(){
ADC_pin(ch1); //使用ch1采樣(觸摸屏會更改)
ADC_adcsra(8); //使用4分頻采樣
//切換通道后前10次采樣是錯的，不要
for(i=0;i<15;i++){_analogRead();}
t = micros(); //采樣開始時間
for(i=0;i<max_buf;i++){
buf[i]=_analogRead();
if(time[_us]>0){delayMicroseconds(time[_us]);}
}
t = (micros()-t)/max_buf; //采樣1次時間
ADC_adcsra(128); //恢復128分頻給觸摸屏
}
//計算參數
void measure(void){
V_max = buf[0];V_min = buf[0];
for(i=0;i<max;i++){
V_max = ((V_max<buf[i])?buf[i]:V_max);//最大值
V_min = ((V_min>buf[i])?buf[i]:V_min);//最小值
}
V_mid = (V_max+V_min)/2; //平均值
Vpp = (V_max-V_min); //峰峰值
int H=map(Tv,30,210,1023,0);//觸發值
if(Vpp==V_max&&V_mid*2==Vpp){ //方波
//周期開始點
for (i=0; i<max;i++){
if(buf[i]<V_mid&&buf[i+1]>V_mid)
{i1=i;break;}
}
for(i=i1+1;i<max;i++){
//周期內高電平結束點
if(buf[i]>V_mid&&buf[i+1]<V_mid){i2=i;}
//周期結束點
if(buf[i]<V_mid&&buf[i+1]>V_mid)
{i3=i;break;}
}
Cycl=(i3-i1); //周期時間=周期結速點-周期開始點
Pw=(i2-i1); //低電平時間
Duty =(Pw*100)/Cycl; //占空比=低電平時間/周期時間
Freq =1000000/Cycl/t; //頻率
if(Vpp<H){
Cycl=0;Pw=0;Duty=0;Freq=0;
}else if(Freq<0){Freq=old_Freq;Duty=old_Duty;}
}
}
//顯示
void display(void){
for(i=0;i<max+1;i++){
buf[i]=map(buf[i],0,1023,209,31); //計算坐標
}
for(i=0;i<max;i++){
tft.drawLine(i, buf[i], i, buf[i+1], WHITE);
buf_old[i]=buf[i];
}
display_v();
old_Freq=Freq;
old_Duty=Duty;
}
void display_v(void){
int a=0;
tft.setTextColor(WHITE,BLUE);
if(parameter){
//衰減倍數
if(mode==0){
a=1;
}else if(mode==1){
a=10;
}else if(mode==2){
a=100;
}
_Vmax=V_max*vatel/1023;
_Vmin=V_min*vatel/1023;
_Vmid=V_mid*vatel/1023;
_Vrms=Vpp*vatel/1023;
tft.setCursor(2, 5);
tft.print("Freq:");
tft.print(Freq);
tft.print("Hz ");
tft.setCursor(2, 20);
tft.print("Cycl:");
tft.print(Cycl*t);
tft.print("us ");
tft.setCursor(85, 5);
tft.print("Pw:");
tft.print(Pw*t);
tft.print("us ");
tft.setCursor(85, 20);
tft.print("Duty:");
tft.print(Duty);
tft.print("% ");
tft.setCursor(155, 5);
tft.print("Vmax:");
tft.print(_Vmax*a);
tft.print("V ");
tft.setCursor(155, 20);
tft.print("Vmin:");
tft.print(_Vmin*a);
tft.print("V ");
tft.setCursor(235, 5);
tft.print("Vmid:");
tft.print(_Vmid*a);
tft.print("V ");
tft.setCursor(235, 20);
tft.print("Vrms:");
tft.print(_Vrms*a);
tft.print("V ");
}else{
tft.setTextColor(WHITE,BLUE);
tft.setCursor(5, 14);
tft.print("Arduino Digital OSC V2.0");
tft.setCursor(250, 20);
tft.print("Delay:"+String(time[_us]) +"us ");
}
}
//清除
void display_cls(void){
for(i=0;i<max;i++){
tft.drawLine(i, buf_old[i], i, buf_old[i+1], BLACK);
}
//繪網格
for(i=32;i<=320;i+=32){ //豎線
tft.drawLine(i, 30, i, 210, DARKGREY);
}
for(i=60;i<=180;i+=30){ //橫線
tft.drawLine(0, i, 320, i, DARKGREY);
}
tft.drawLine(0, 120, 320, 120, RED);
tft.drawLine(160, 30, 160, 210, RED);
//觸發電壓
tft.drawLine(0, Tv, 3, Tv, YELLOW);
}

復制代碼

ID:466908 · 發表于 2019-4-28 12:26

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <MCUFRIEND_kbv.h>
#include <TouchScreen.h>
請問這幾個頭文件呢

ID:466908 · 發表于 2019-4-28 12:28

哪里可以導入這些庫

ID:569853 · 發表于 2019-6-23 05:43

納秒級的信號能采集嗎

ID:557862 · 發表于 2019-6-23 10:07

牛人呀

ID:542032 · 發表于 2019-10-26 10:10

頭文件不給，什么arduino單片機不說，單片機怎么接線不說，這程序啥用呢？

ID:607710 · 發表于 2019-10-30 09:45

發現伸手黨挺多的

ID:213970 · 發表于 2020-3-5 09:58

謝謝分享

ID:630491 · 發表于 2020-3-13 13:00

lgf2974 發表于 2019-10-26 10:10
頭文件不給，什么arduino單片機不說，單片機怎么接線不說，這程序啥用呢？

Arduino ide 不用頭文件

ID:693665 · 發表于 2020-3-17 21:25

1679079206 發表于 2020-3-13 13:00
Arduino ide 不用頭文件

啥庫

ID:698952 · 發表于 2020-3-18 10:21

用的什么顯示屏？

ID:433391 · 發表于 2020-4-4 12:27

下載后一直白屏是怎么回事

ID:108026 · 發表于 2020-4-10 21:22

謝謝樓主的分享，下載了學習一下

ID:622436 · 發表于 2020-4-14 11:41

剛好手里有塊2.4寸屏來試試

ID:198286 · 發表于 2020-4-15 15:02

我也一直沒點亮這鳥屏，買了好多年了，手里好多屏都點亮了，我試試你這驅動可以不

ID:585455 · 發表于 2020-9-29 19:06

測試非常城功，太好了，幫助很大。

ID:53978 · 發表于 2020-10-29 21:09

好東西必須下載仿制

ID:53978 · 發表于 2020-10-29 21:22

編譯不過 'A1' was not declared in this scope

ID:74872 · 發表于 2020-11-14 16:59

樓主強啊，下再來學習，謝謝。

ID:198286 · 發表于 2020-12-9 16:42

屏驅動IC 啥、

ID:198286 · 發表于 2020-12-9 17:05

#在這里快速回復#<TouchScreen.h>沒找到，能否提供下鏈接

ID:198286 · 發表于 2020-12-9 17:14

搞定了，謝謝，這屏折騰了我好幾年

ID:875149 · 發表于 2021-1-8 22:53

mcufriend的這個tft屏很難搞啊，正在學子

ID:875149 · 發表于 2021-1-8 22:54

網上關于這個屏的資料太少了，而且看著樣子一樣，采用的芯片不一樣，很多山寨貨。

ID:881872 · 發表于 2021-1-31 16:12

arduino uno 屏幕是2。4寸tft

ID:13396 · 發表于 2021-2-28 14:17

下來學習一下，謝謝。

ID:171746 · 發表于 2021-3-25 21:04

有做出來的嗎？就是白屏，不知道是什么原因，小白不懂怎么弄了。求救啊

ID:171746 · 發表于 2021-3-25 21:07

這個屏好像是直接插在開發板上的

ID:1001294 · 發表于 2022-1-15 16:13

請問如何觸控部分如何改成3.5寸的？手上2.4寸壞了，只有3.5寸的

ID:1001294 · 發表于 2022-1-16 11:30

lucq7896 發表于 2021-3-25 21:04
有做出來的嗎？就是白屏，不知道是什么原因，小白不懂怎么弄了。求救啊

可以改下tft.begin()的id

ID:1001294 · 發表于 2022-2-1 11:37

Arduino示波器資料.zip (1.24 MB, 下載次數: 72)
整理了一下資料

有代碼、原理圖和庫

ID:83285 · 發表于 2022-3-27 15:15

今天試了一下1.0的程序可以顯示但閃動很大，2.0的程序燒錄后顯示屏只有背光燈亮白屏無顯示！！

ID:158588 · 發表于 2022-4-29 05:54

請問是否有寬帶速度規格等方便參考

ID:228452 · 發表于 2022-4-30 02:44

MCUFRIEND_kbv
www.arduino.cc/reference/en/libraries/mcufriend_kbv/
github.com/prenticedavid/MCUFRIEND_kbv
github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library
github.com/adafruit/Adafruit_TouchScreen/blob/master/TouchScreen.h

ID:158588 · 發表于 2022-5-1 20:32

是不是不能量測負電壓與AC電壓?

ID:1026587 · 發表于 2022-5-14 21:20

我試過，什么效果都沒有，就只有白屏

ID:1026587 · 發表于 2022-5-14 21:22

我剛剛試過這個程序，只有白屏沒有任何圖像，小白求救

ID:158588 · 發表于 2022-7-1 21:01

x735wc5dv6qs5x 發表于 2022-5-14 21:22
我剛剛試過這個程序，只有白屏沒有任何圖像，小白求救

改內容ID

ID:1073391 · 發表于 2023-4-22 16:32

arduino0630 發表于 2022-2-1 11:37
整理了一下資料
有代碼、原理圖和庫

OK
謝謝樓主哦

ID:696775 · 發表于 2024-5-6 12:18

原件都有，等下試一下，謝謝分享

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arduino TFT彩屏示波器v2.0正式版源程序+電路圖

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