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】

dvhome · 发表于 2009-3-21 07:23:20

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】

fsclub · 发表于 2009-3-21 07:59:28

速度不高，建议可以使用HC4052切换反馈电阻。

dvhome · 发表于 2009-3-21 08:08:35

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

fsclub · 发表于 2009-3-21 08:11:10

4052几十M的带宽呢，建议不要整复杂了。

dvhome · 发表于 2009-3-21 08:23:25

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。

fsclub · 发表于 2009-3-21 08:28:41

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。

dvhome · 发表于 2009-3-21 08:39:03

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。

ifree64 · 发表于 2009-3-21 10:00:04

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？

dvhome · 发表于 2009-3-21 10:02:55

【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

smallsnail · 发表于 2009-3-21 10:07:10

【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？

dvhome · 发表于 2009-3-21 13:11:03

【9楼】 smallsnail 燕青
请看这里
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3251752&bbs_id=3040

ywl0409 · 发表于 2009-3-21 22:52:43

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.

kevinzcp · 发表于 2009-3-21 23:28:36

运放建议用LF411参数不错，容易买，便宜

(原文件名:lf411.JPG)

dvhome · 发表于 2009-3-21 23:53:23

【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。

ywl0409 · 发表于 2009-3-22 09:22:08

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?

dvhome · 发表于 2009-3-22 11:02:10

【14楼】 ywl0409 老黄牛

是的，我的意思就是这样，充分利用STM8的资源

ljgvictory · 发表于 2009-3-30 11:02:09

MARK

ForkEureka · 发表于 2009-5-26 22:11:57

Mark

252177861 · 发表于 2009-9-17 15:40:56

用个程控运放不就可以了

110112110 · 发表于 2010-5-16 16:20:18

mark

ninghuchong · 发表于 2013-5-29 01:11:10

【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。

xinglucao · 发表于 2013-6-5 21:08:45

来看看，顶一个！

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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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】