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运放在STM8手持示波仪上的巧妙应用 【闭门造车,如有雷同,绝对是巧合】

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出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 07:23:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
如何在这个开源活动中体现出 STM8 的价值来? 如何提升 STM8手持示波仪 自身的价值??

其实这本身是挺矛盾的,示波仪的最主要功能所需的条件--ADC的速度和精度,两个都不是 STM8 的强项。

那么 STM8 的强项是什么呢??

我们来看看 Grant 最终确认的型号规格:

确定使用的MCU型号是STM8S208RBT6

128K Flash、6K RAM、2K EEPROM、16x10bit ADC、3x16 Timer(可实现9路输出比较、9路输入捕捉、12路PWM。ST MCU输出比较不打开外部引脚输出功能就是定时器功能)、1x8bit Timer、1x SPI、1x I2C、2x UART(支持IrDA、ISO7816)、1x CAN。64Pin TQFP。

嗯,16*10Bit ADC、128KFlash、6K RAM、3*16Timer

看到了吧??这个就是STM8跟常规 高速、高精度ADC比起来的优势!!!

质量不如人家,数量上来超越。

我们都知道,在常规示波器中,实现量程的切换是一个很重要的功能。台式机不用考虑体积问题,不用考虑功耗问题。因此这个问题解决起来就比较多选择了,起码人家可以用信号继电器,而我们不能。


要便携式,要低功耗,要量程切换。这个就需要STM8的多通道ADC了

我的想法是,使用多组运放,直接做成不同比例的放大,用于MCU的ADC(这也是当初我为什么会推荐OP07的原因,要用到好几个运放,当然得选便宜的了。而且OP07是单运放,可以很方便调节失调,可惜带宽太小了)

这样就可以做到幅度的自动控制。

在精度方面,由于取消了信号切换开关。理论上精度会更高。如果用于生产,品质控制更方便。因为只需要调节每个运放的失调电压就可以完成了。

对于MCU本身,我不知道通过不同的通道进行采集会不会有很大的误差。如果存在这种可能,只需要在调节完运放以后,再做一次软件上的校正就OK了。


【不知道说明白了没有,哈哈……欢迎拍砖】
(405073348)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 07:59:28 | 显示全部楼层
速度不高,建议可以使用HC4052切换反馈电阻。
(405072801)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 08:08:35 | 显示全部楼层
使用HC4052,那就要考虑4052本身的带宽和电阻了

虽然实际上没有那么严重,而且我们的带宽也不大

但是如果前端做好了,后面其实还可以通过采样来提供ADC精度哈,反正STM8的RAM那么大~~

我的考虑是在尽量简单可靠的情况下,做好前端,让STM8的性能充分发挥出来

使用HC4052,除了省了一些运放的钱。我并没有觉得有性能上的优势

STM8的16路ADC,不用放着也是浪费呀
(405072646)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 08:11:10 | 显示全部楼层
4052几十M的带宽呢,建议不要整复杂了。
(405071911)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 08:23:25 | 显示全部楼层
好像也是哈,貌似是我小看4052了

不过fsclub兄无需担心,这个仅仅是我想出来的一个思路,并不是要这样去实施。我更多的意思并不在于这些技术细节本身,我发这个帖子本身就是想抛砖引玉,让更多观望中的网友们共同参与到我们的讨论、活动中来。

我想更多的是:

如何在这个开源活动中体现出 STM8 的价值来? 如何提升 STM8手持示波仪 自身的价值??

阿莫、赞助商提供了这次的机会,除了支持开源,当然也有商业上推广STM8的因素。我们获得了这次机会,投桃报李是很应该的事情。
如何在开源活动中体现出STM8与同价位其他MCU比较的优势,在不影响开源活动主题的情况下,在技术、时间等各方面条件都允许的情况下,这个是活动参与者需要考虑的问题。
(405071595)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 08:28:41 | 显示全部楼层
用手机电池。
充电电路可以在单片机内实现。
一个IO控制一个串了几欧电阻的三级管,AD一个通道达4.2V时关断。

另外,可以考虑用TIMER作一个简单频率计和AD通道实现简单电压电流表功能。

6K RAM是不是可以考虑增大存储深度。
(405070973)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 08:39:03 | 显示全部楼层
6K RAM是一定会大量使用的。不能闲置浪费

而且这个也没有什么难度,直接开空间就是的了。

我从一开始的想法就是作为一个具有过程显示的电压表来做的。

至于电流的检测、频率计这些都是可以在实现电压检测以后,非常容易实现的了

目前我们需要解决的是如何做好前端。

可能以前我对于理论太敬畏,不敢放开手脚来。你今天早上这么一说,我才发现我好像有点钻死胡同了。譬如在电源的选择上,过于追求性能了。

不过这样也好,提出问题来,大家一起讨论之后才会有真正好的结果。
(405066112)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 10:00:04 | 显示全部楼层
dvhome
你的意思是不是直接用不同的ADC通道测量不同的量程,不用去程控放大。
虽然不考虑运放的成本,但是通道多了会不会使电路的“体积”太大了?
(405065941)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 10:02:55 | 显示全部楼层
【7楼】 ifree64

是的~~这样性能上比较可控,当然,成本就比较高了

至于电路体积,我估算了一下,不会有很大的问题,SOP8的运放体积还是很小的,而且这个电路架构不复杂,运放可以一排过去,很好看
(405065686)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 10:07:10 | 显示全部楼层
【8楼】 dvhome
能不能提供出一个原理框图出来,然后再进行功能细化工作?
(405054653)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 13:11:03 | 显示全部楼层
【9楼】 smallsnail 燕 青
请看这里
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3251752&bbs_id=3040
(405019753)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 22:52:43 | 显示全部楼层
LZ的想法不错.但是我感觉如果用16个输入通道的话,起码要有16个运放来支持.如果要调节输入失调的话,还要加上电位器.这样一来,体积就会增大不少.
(405017600)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-21 23:28:36 | 显示全部楼层
运放建议用LF411参数不错,容易买,便宜

(原文件名:lf411.JPG)
(405016113)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-21 23:53:23 | 显示全部楼层
【11楼】 ywl0409 老黄牛

16个通道不需要全部都用于信号采集。可以根据需要取舍。而且这个受运放特性的限制,因为所有通道输入端都是一致的。只是放大倍数不一样。

【12楼】 kevinzcp

这个运放参数不错,记下了。
(404981988)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-22 09:22:08 | 显示全部楼层
分度(V/DIV)一般有2mV,5mV,10mV,100mV,200mV,500mV,1V,2V,5V,这样就需要9路的AD输入.基本上就是9个运放,来做前级的信号调理.是不是这样理解?
(404975986)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-3-22 11:02:10 | 显示全部楼层
【14楼】 ywl0409 老黄牛

是的,我的意思就是这样,充分利用STM8的资源
(404284787)

出0入0汤圆

发表于 2009-3-30 11:02:09 | 显示全部楼层
MARK
(399319799)

出0入0汤圆

发表于 2009-5-26 22:11:57 | 显示全部楼层
Mark
(389493660)

出0入0汤圆

发表于 2009-9-17 15:40:56 | 显示全部楼层
用个程控运放不就可以了
(368668898)

出0入0汤圆

发表于 2010-5-16 16:20:18 | 显示全部楼层
mark
(272905846)

出0入0汤圆

发表于 2013-5-29 01:11:10 | 显示全部楼层
【12楼】 kevinzcp

运放建议用LF411参数不错,容易买,便宜

这个运放参数不错,记下了。
(272229191)

出0入0汤圆

发表于 2013-6-5 21:08:45 | 显示全部楼层
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