秀一下STM32F4+FPGA4.3屏250M采样双通示波器+真正万用表+5M DDS波形发生器

edmondchao · 发表于 2020-5-5 13:58:21

本帖最后由 edmondchao 于 2020-5-5 14:03 编辑

一直想作一款真正的万用表，可以与FLUKE相媲美，实用的万用表！经过选型，作样，调试，终于可以拿出来见人了！

使用FLUKE 万用表同系列万用表专用IC FS9922 及千分之一采样电阻，测试与FLUKE 15B+对比，效果令人相当满意。

电流档使用继电器转换，实现真正自动转换！

主控STM32F429，主频180MHZ，板载SDRAM，支持大屏，最高可支持到1024*768分辨率。

示波器增加为二通，采样最高250MSa/s,模拟带宽25M.

波形发生器使用AD9833，输出频率1-5MHZ. 波形有：方波，三角波，正弦波

波形发生器及示波器均增加记忆功能，实现还原关机前设置功能。

示波器增加测量及波形存储功能！

功能演示视频：复制下面网址到浏览器观看

https://m.youku.com/video/id_XNDYxOTA1MTYyMA==.html

三层PCB结构最近玩 3D打印机，顺手也打印外框条，献丑！

先来点图片暖场！

lcw_swust · 发表于 2020-5-5 14:06:46

牛

liangws201 · 发表于 2020-5-5 14:07:56

不错，开源不？

jordonwu · 发表于 2020-5-5 14:08:11

厉害

linhao1581 · 发表于 2020-5-5 14:10:18

漂亮，边框是3D打印的吗？

cdust · 发表于 2020-5-5 14:12:25

不错，可以预售试试

edmondchao · 发表于 2020-5-5 14:13:38

本帖最后由 edmondchao 于 2020-5-5 14:27 编辑

linhao1581 发表于 2020-5-5 14:10
漂亮，边框是3D打印的吗？

是的！PLA金色料

edmondchao · 发表于 2020-5-5 14:15:25

liangws201 发表于 2020-5-5 14:07
不错，开源不？

前面几个开源的，都会看到在X宝上有人拿出来出售，感觉不爽！

准备有偿开源！

atl0402 · 发表于 2020-5-5 14:17:58

这小手,lz几岁了

edmondchao · 发表于 2020-5-5 14:19:58

本帖最后由 edmondchao 于 2020-5-5 17:03 编辑

性能指标:

电池使用4000mA锂电
使用micro usb电源输入，兼容手机充电口。

主控: STM32F429IGT6
FPGA: EP4CE6E22
液晶屏: 4.3"TFT 480*272 65K彩色LCD显示屏 LTDC总线驱动
ADC芯片: AD9288

最高实时取样率250Msps 8Bits，

取样缓冲器深度：5K

垂直灵敏度：5V，1V，500mV,200mV,100mV;

水平时基范围：1S,500mS,200mS,100mS,50mS,20mS,10mS,5mS,2mS,1mS,500uS,200uS,100uS,50uS,20uS,10uS,5uS,2uS,1uS,500nS,200nS,100nS,
水平位置可调并有指示

输入阻抗：≥1MΩ

最高输入电压：50Vpp

耦合方式：AC/DC

实现自动、常规、单次触发方式 ,上升或下降边沿触发

实现计算测量输入信号的最大值，最小值，频率、周期、占空比、交流峰-峰值、平均值

触发电平高低位置可调，并电压指示

触发时基位置可调，并带指示

实现RUN/STOP功能

使用19个按键，真正作到单键操作以免去组合按键麻烦。

波形发生器及示波器均增加记忆功能，实现还原关机前设置功能。

示波器增加8种常规测量及5个波形存储功能！

波形发生器：（AD9833）
波形：正弦波方波三角波
频率：1-5MH
步跳：1Hz

万用表部分：

电压表：
档位： 400mV,4V,40V,100V(MAX)

电流表：
档位： 40mA,4A,8A(MAX)

电阻表：
档位： 400,4K,40K,400K,4M,40M

二极管:（AUTO)
档位：0-2V

通断测试+BB:（AUTO)

电容：（AUTO)
档位：40nF.400nF.4uF.40uF.400uF.4000uF(30S)

接着上图！

1M波形：

100K波形：

500K波形：

25M波形：

万用表界面：

测量界面：

存储界面：

波形发生器界面：

上班了，再上传使用说明书！接下来，原理图，我整理下先.

edmondchao · 发表于 2020-5-5 14:24:56

atl0402 发表于 2020-5-5 14:17
这小手,lz几岁了

这是LZ家老二的小手

剩下的自已猜！

mubei · 发表于 2020-5-5 14:25:40

楼主真厉害，这个方案就是我以前想做的，无奈自己能力水平不行，弄不出来。
期待楼主能带着大家玩起来，自从魏坤的手持示波器后貌似没啥出彩的示波器设计了

PCBBOY1991 · 发表于 2020-5-5 14:36:48

好大的工程。

PCBtiepian · 发表于 2020-5-5 15:16:59

很酷示波表

ndk · 发表于 2020-5-5 15:27:39

楼主大手笔

huike · 发表于 2020-5-5 15:40:02

佬主，你和JLC这么客气。打样的色选个别的。应该能好看多了。比如用黑色的或者白色的

amigenius · 发表于 2020-5-5 15:48:03

总体很不错，提点小意见，比较直白，可以无视之。
1. 这按键质量太次，用个欧姆龙，没多少钱，可保几年不坏。
2. 只有按键，只能是玩具级，实际调试起来操作各种不爽。
3. 界面暴丑，美工业余水准
4. 万用表界面下，字最好有多大显示多大。

mubei · 发表于 2020-5-5 15:57:56

amigenius 发表于 2020-5-5 15:48
总体很不错，提点小意见，比较直白，可以无视之。
1. 这按键质量太次，用个欧姆龙，没多少钱，可保几年不坏 ...

这些都可以改进嘛，尤其是群主开源（含有偿）后，相信会有大侠改进的。
示波器界面我觉得魏坤当时那个就做的相当棒了，万用表之类界面最好是参考现有商用的界面

hz_fujian · 发表于 2020-5-5 16:25:08

界面只要仿似大牌示波器即可。外观侵权吗？

hugohehuan · 发表于 2020-5-5 16:57:58

厉害了~~~

嘀嘀 · 发表于 2020-5-5 17:19:13

关注下不错的示波器

2499101497 · 发表于 2020-5-5 17:42:15

漂亮，关注后续

minomi12345678 · 发表于 2020-5-5 17:49:49

电压100V最好扩充到400V

not_at_all · 发表于 2020-5-5 17:53:22

STM32F429就是为了驱动液晶？1片FPGA应该能搞定所有功能吧！

wgxold · 发表于 2020-5-5 18:03:22

not_at_all 发表于 2020-5-5 17:53
STM32F429就是为了驱动液晶？1片FPGA应该能搞定所有功能吧！

上FPGA这成本可就上去了。

qjp1988113 · 发表于 2020-5-5 18:37:59

之前就一直关注楼主的示波器，看来楼主最近又得空了。

Phonse · 发表于 2020-5-5 19:46:11

这壳漂亮,看起来就有冲动..

dengxiaofeng · 发表于 2020-5-5 20:06:18

建议楼主出套件

qiqirachel · 发表于 2020-5-5 20:10:02

楼主，把万用表字体调到最大吧，占满整个屏幕

not_at_all · 发表于 2020-5-5 20:19:51

wgxold 发表于 2020-5-5 18:03
上FPGA这成本可就上去了。

看清楚，LZ 是 STM32F4+FPGA 即使选用高档一点的FPGA，也比双芯片简洁吧！
顺便希望LZ简单介绍一下电路框架结构吧！满足一下大家的好奇心。

xuyapple · 发表于 2020-5-5 20:25:04

万用表的字体应该大到占满整个屏幕啊，那么小看起来太累了哈

soos · 发表于 2020-5-5 20:32:49

路过，看下我的用户名是什么数字:)

qq910130528 · 发表于 2020-5-5 20:36:05

厉害 UI再整下就好了

li4512369 · 发表于 2020-5-5 21:58:28

看楼主的界面，之前应该做的是台式机？现在改手持了，不错

mubei · 发表于 2020-5-5 22:00:48

li4512369 发表于 2020-5-5 21:58
看楼主的界面，之前应该做的是台式机？现在改手持了，不错

应该是根据楼主之前的改进过来的，你看一下他的文章，11年就发布过类似的设计，只是没这个高级

so_so_so_so · 发表于 2020-5-5 22:11:13

学习学习

a4270 · 发表于 2020-5-5 22:15:48

不错不错

air2016 · 发表于 2020-5-6 00:02:11

不错大神

Puppey · 发表于 2020-5-6 03:59:16

出个套件玩玩

ccmj4708 · 发表于 2020-5-6 05:37:31

不错，设计花了不少时间吧

kickdown · 发表于 2020-5-6 07:50:07

edmondchao 发表于 2020-5-5 14:24
这是LZ家老二的小手剩下的自已猜！

我猜LZ是82年的，那年拉菲最好

plc_avr · 发表于 2020-5-6 07:57:51

个人能做到这个样子，很不错了，带示波器功能，那么多的按键，改成用几个编码器就更好用了。

下一页 · 发表于 2020-5-6 08:26:17

增加数据通信功能，usb，串口，网线都行，可以做虚拟示波器或者数据采集卡用，这样液晶屏就可以是选配，可以降低成本，功能也能扩展，比如数据存储分析啥的。

nic_911 · 发表于 2020-5-6 08:42:32

楼主强悍啊～～

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:05:03

amigenius 发表于 2020-5-5 15:48
总体很不错，提点小意见，比较直白，可以无视之。
1. 这按键质量太次，用个欧姆龙，没多少钱，可保几年不坏 ...

谢谢建议！

按键有想过换编码器，并打过样，但整体体积会增大，不理想，后面就放弃了。

理工男一枚，美工，外观，自叹不行，开源后也希望有好的界面出来。

字体问题，已记录，看后面安排时间更新！

mcuhome · 发表于 2020-5-6 09:06:45

不错不错，很漂亮呀

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:09:03

not_at_all 发表于 2020-5-5 17:53
STM32F429就是为了驱动液晶？1片FPGA应该能搞定所有功能吧！

当初选用FPGA时，选取了性价比不错的EP4CE6E22，不到20的价格，当前作用主要是FIFO功能，也算过单FPGA搞定方案，但IO如何算都不够。

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:10:36

not_at_all 发表于 2020-5-5 20:19
看清楚，LZ 是 STM32F4+FPGA 即使选用高档一点的FPGA，也比双芯片简洁吧！
顺便希望LZ简单介绍一下电 ...

整理下上传原理图！

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:11:25

xuyapple 发表于 2020-5-5 20:25
万用表的字体应该大到占满整个屏幕啊，那么小看起来太累了哈

已记录建议，后面安排时间更新！

xyz.543 · 发表于 2020-5-6 09:15:10

这一个人搞得？若是的话那就真功夫了！真牛。

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:15:59

mubei 发表于 2020-5-5 22:00
应该是根据楼主之前的改进过来的，你看一下他的文章，11年就发布过类似的设计，只是没这个高级 ...

是的，从前面设计移植过来的，选用了性价比较高的硬件！

听老婆安排，养了老二

，一夜回到解放前，忙得一踏糊涂，断断续续的弄了一年多！

lizg · 发表于 2020-5-6 09:21:01

不错不错，很漂亮呀!

edmondchao · 发表于 2020-5-6 09:23:28

上面二位的建议也已记下，总结下：

1,增加数据通信功能，usb，串口，网线都行。 USB数据线已连接，当前功能是DFU升级功能；但USB通信部分没弄过

；串口也已引出在烧录口。

2,那么多的按键，改成用几个编码器就更好用了。          前面有用过编码器，但体积就会大起来，不适合便携，不知是否有更小的编码器。

3,把万用表字体调到最大吧，占满整个屏幕。             这个安排下时间更新

上传原理图先！

honami520 · 发表于 2020-5-6 09:50:32

还是挺不错的。

huangqi412 · 发表于 2020-5-6 09:52:53

网口比较实用万用表字就是要大 f4跟fpga的连线引脚也不少吧

ggaaoo · 发表于 2020-5-6 09:55:10

不错不错，很漂亮呀!

haishangfeiyin · 发表于 2020-5-6 10:17:59

期待楼主的套件

培增 · 发表于 2020-5-6 10:24:47

等楼主的套件！

hcambridge · 发表于 2020-5-6 10:25:20

另外的一点建议：
1. mini usb是不是可以改成type-c？除了焊接难度增加一点外，连线是很简单的，兼容usb2.0，正反插。
2. 如果有芯片有空闲资源的话，加一些数字采样端口，有时候双路实在不够用，其实信号只是简单的数字信号。

yat · 发表于 2020-5-6 10:29:23

火钳刘明

jiulong855@.163 · 发表于 2020-5-6 10:35:21

非常之牛啊

shaozh_new · 发表于 2020-5-6 10:49:07

做的相当不错

lusson · 发表于 2020-5-6 11:35:59

最近要用到信号发生器，本来也准备自己做一个的，后面算了下时间成本，果断在闲鱼淘了个二手的...

楼主的SDRAM可以换成华邦的W98XXX或是ESAM的应该更便宜，直接替换。

晚风中记忆 · 发表于 2020-5-6 11:45:09

等楼主发售成品。

jjj · 发表于 2020-5-6 11:47:35

看着不错，期待开源

yoursnemo · 发表于 2020-5-6 12:40:15

真是牛BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB

膜拜！！！

moen · 发表于 2020-5-6 13:26:57

等楼主发售成品。

dory_m · 发表于 2020-5-6 13:37:14

不错不错，很漂亮呀!!!

songyongpan · 发表于 2020-5-6 13:57:28

原理图中继电器的续流二极管电路怎么看着很别扭，是并不是串吧

edmondchao · 发表于 2020-5-6 14:29:32

songyongpan 发表于 2020-5-6 13:57
原理图中继电器的续流二极管电路怎么看着很别扭，是并不是串吧

好吧，我错了，低级错误，样品时用的MOS管，二极管没焊！

edmondchao · 发表于 2020-5-6 14:35:32

lusson 发表于 2020-5-6 11:35
最近要用到信号发生器，本来也准备自己做一个的，后面算了下时间成本，果断在闲鱼淘了个二手的...

楼主的S ...

谢谢，板上用的就华邦的W9825

edmondchao · 发表于 2020-5-6 14:38:17

本帖最后由 edmondchao 于 2020-5-6 14:55 编辑

hcambridge 发表于 2020-5-6 10:25
另外的一点建议：
1. mini usb是不是可以改成type-c？除了焊接难度增加一点外，连线是很简单的，兼容usb2.0 ...

谢谢建议先！

改TYPE-C，这个可以有，记录一下。

数字信号采集IO， FPGA有空闲PIN，并有引出焊盘，调试时用到几个，如果要作功能，要考虑下。

澜菲儿 · 发表于 2020-5-6 15:10:48

牛牛的作品！

flamma · 发表于 2020-5-6 15:24:09

有做trigger功能吗？

Tekin · 发表于 2020-5-6 17:17:41

外观漂亮，赞！ UI界面…………“赞”的反义词，有种看上世纪90年代电脑的感觉。
建议配色改用比较现代的ins风格，不行就照抄bootstrap等网页框架的默认配色方案，一下子就会显得比较现代。

pipi516 · 发表于 2020-5-6 17:48:11

flamma 发表于 2020-5-6 15:24
有做trigger功能吗？

实现自动、常规、单次触发方式 ,上升或下降边沿触发

触发电平高低位置可调，并电压指示

触发时基位置可调，并带指示

看描述是有的

lrzxc · 发表于 2020-5-6 23:42:12

期待楼主的成品

雨醉江南 · 发表于 2020-5-7 00:37:56

等成品出来。

again · 发表于 2020-5-7 08:12:37

hailing · 发表于 2020-5-7 08:53:42

关于万用表的显示界面可以参考下是德的3446X系列的万用表的界面，显示关键读数够大。

xh_telecom · 发表于 2020-5-7 09:01:48

必火关注.

kickdown · 发表于 2020-5-7 09:05:46

LZ，有个基本的疑问想了好久也想不明白。FPGA正常运行频率也只有200多M，那是如何控制ADC进行几百M的采样转换的呢？您这个是一个量级可能还好，商品1G采样的示波器好像也是200多M的FPGA控制的，想不通怎么处理的

honami520 · 发表于 2020-5-7 09:46:08

大家都很关注楼主的万用表字体大小，其实楼主之所以没这么改，就是一个原因。
字体需要GUI的字库支持的。楼主万用表界面就是验证性的功能，所以没有做大字库，就这么简单。

edmondchao · 发表于 2020-5-7 10:11:40

本帖最后由 edmondchao 于 2020-5-7 10:16 编辑

honami520 发表于 2020-5-7 09:46
大家都很关注楼主的万用表字体大小，其实楼主之所以没这么改，就是一个原因。
字体需要GUI的字库支持的。楼 ...

一语中的，高手！

当前样品主要是实现功能，再加上对美工不在行！

后面是该作一些美化工作了！

edmondchao · 发表于 2020-5-7 10:13:41

kickdown 发表于 2020-5-7 09:05
LZ，有个基本的疑问想了好久也想不明白。FPGA正常运行频率也只有200多M，那是如何控制ADC进行几百M的采样转 ...

FPGA是数据是并行模式，不过1G以上的采样，也不太懂作法！

edmondchao · 发表于 2020-5-7 10:15:54

hailing 发表于 2020-5-7 08:53
关于万用表的显示界面可以参考下是德的3446X系列的万用表的界面，显示关键读数够大。

收到！非常感谢！这个建议好，就按这个界面改一下！

大家有没主界面的UI建议，欢迎给出参考！先表示感谢！

edmondchao · 发表于 2020-5-7 11:26:08

主板USB接口，已实现DFU功能，可以后期使用中升级

升级说明：

使用说明书：

相关芯片规格书：

已制作部分套件，可以从签名档找到入口。

开源资料采用有偿方式开源，坛友拍下，报上论坛ID，五折！

edmondchao · 发表于 2020-5-7 11:27:13

找人处理下万用表部分界面，处理下字库先！

pipi516 · 发表于 2020-5-7 13:41:49

下来看下资料先！

sys_suweixiao · 发表于 2020-5-7 14:50:14

FPGA就把ADC的数据传给STM32了，只用STM32能不能挪腾过来呢？

whatcanitbe · 发表于 2020-5-7 22:41:27

edmondchao 发表于 2020-5-7 11:26
主板USB接口，已实现DFU功能，可以后期使用中升级

升级说明：

链接在哪？

ywd518 · 发表于 2020-5-7 23:24:59

不错，期待套件

hclcwx · 发表于 2020-5-7 23:42:40

这个牛，期待套件

yhg-cad · 发表于 2020-5-8 00:40:00

edmondchao 发表于 2020-5-7 11:26
主板USB接口，已实现DFU功能，可以后期使用中升级

升级说明：

AD9288是买新的还是旧的？多少钱一片？新的太贵了，国产替代的又找不到购买的地方

蛋定 · 发表于 2020-5-8 01:27:51

学习下，高手

kevinchen026 · 发表于 2020-5-8 06:02:40

好东西，收藏先

b57203493 · 发表于 2020-5-8 07:56:17

fpga+407+ad6645

b57203493 · 发表于 2020-5-8 08:21:48

H743+ep4CE22+AD9640

oldca9001 · 发表于 2020-5-8 08:59:55

打击一下楼主，这个最多算是个原型机，想要商品化还得考虑成本、工艺、质量、市场、销售、生产，多了去了。

六牙儿 · 发表于 2020-5-8 09:09:17

膜拜楼主

秀一下STM32F4+FPGA4.3屏250M采样双通示波器+真正万用表+5M DDS波形发生器

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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