XMEGA 示波器制作 DIY 开源-原理图-程序-源代码-ATMEGA32-转载自外国网站

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Xprotolab是先用一个任意波形发生器，在DIP模块的混合信号示波器。 它的尺寸仅有1 × 1.6英寸，并可以直接安装在面包板。  Xprotolab也可以被用来作为开发板AVR XMEGA微控制器。 特点：

• 混合信号示波器：模拟和数字信号进行Simultenaous采样。
• 高级触发：正常/单次/上升沿或下降沿和触发电平可调，自动。
• 仪表模式：平均值，峰峰值和频率读数。
•   XY模式（剧情李萨如模式或看到两个波形之间的相位差）。
• 频谱分析仪不同的窗口选项和可选的垂直日志。
• 自动波形测量的水平和垂直光标。
• 任意波形发生器，扫频。
• 显示选项：持久性，不同的网格选项，更。
  

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一般规格：   ATXMEGA32A4 36KB闪存，4KB SRAM，1KB EEPROM 图形OLED显示器0.96“，128 × 64像素 模块尺寸：1.615“x 1.01”   PDI接口。   4轻触开关 微型USB接口，与使用UART USB电缆 。	逻辑分析仪规格：   8个数字输入 最大采样率：2MSPS 协议嗅探器：UART，I2C，SPI 内部上拉或下拉。 缓冲区大小：256 电压等级：3.3V
示波器规格：   2个模拟输入 最大采样率：2MSPS 模拟带宽：200kHz至 分辨率：8位 输入阻抗：1MΩ 缓冲区大小，每个通道：256 输入电压范围：- 14V至+20 V的	特设工作组规格：   1个模拟输出 最大转换速率：1MSPS 模拟带宽：44.1 分辨率：8位 输出电流+ / - 7毫安 缓冲区大小：256 输出电压：+ / - 2V

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USB至UART电缆

USB至UART电缆，Micro USB插孔。 启用USB连接的系统上，只有UART连接。 特点：   USB A型微型USB 5针   CP2102芯片集成在USB一套住房与转换板   3.3V TTL电平 电缆提供5V目标 支持Windows 9X/Window2000/XP/7/Vista，Linux的，苹果。 波特率从300的数据传输速率为1Mbit波特 微型USB针脚：   1：5V   2：CP2102的TX（连接到目标的RX）   3：CP2102的RX（连接到目标的TX）   4：数控   5：GND CP210x_5x_AppNote_Archive Windows XPServer 2003Vista7 v6.4 驱动.zip (492.35 KB, 下载次数: 14) 2011-9-7 13:33 上传 点击文件名下载附件

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Xprotolab电脑接口

应用	守则	协议

您需要最新的。NET框架从微软能够执行程序。
这是初步的，这意味着这部分工程。 您需要的固件版本1.23的Xprotolab。
请记住，你需要Xprotolab 1.4硬件和， 和UART，USB电缆连接到PC 。
此应用程序是开源的，所以任何人都可以将它移植到另一个操作系统，或者只使用一个类似的项目源。 下面是一个程序的快照：


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Xprotolab接口协议 按照协议，使自己的应用程序接口Xprotolab，或端口的PC应用程序到其他平台。
这是一个进展中的工作，它可能会改变PC应用程序，直到完成。
  UART设置：

数据位：8
波特率：115200
奇偶校验：无
停止位：一
握手：无

公约：

  CH1：通道1
  CH2：通道2
冠心病：逻辑分析仪
快速采样率：512uS/div或更快
慢速采样率：1mS/div或更慢

指令集： 发送的Xprotolab所有命令都以ASCII格式，进一步发送或接收的数据是二进制。

命令	说明	Xprotolab响应
华润	模拟第纳尔按键	无响应
/	模拟KA的按键	无响应
*	模拟KB的按键	无响应
-	模拟架KC按键	无响应
+	自动设置	无响应
。	更改模式	无响应
0	停止	无响应
9	增加采样率	无响应
6	减少采样率	无响应
1	切换CH1的开/关	无响应
2	开/关切换的CH2	无响应
3	开启/关闭冠心病	无响应
4	减少CH1的增益	无响应
5	减少CH2的增益	无响应
7	增加CH1的增益	无响应
8	增加CH2的增益	无响应
一	请求的固件版本	String，包含版本号后跟一个换行符
p	禁用自动发送	无响应
q	启用自动发送	没有反应。 当自动发送的是积极的，Xprotolab会不断发送数据，这是为了最大限度地在PC端的刷新率。 使用快速采样率时，Xprotolab将先补其缓冲区，然后发送一个帧的开始，这是一个包含渠道，是积极的，然后从渠道发送数据的字节。   PC应用程序使用较慢的采样率时，将需要跟踪时间，样品到达没有时间参考。
ř	请求CH1	CH1的数据（256字节）
小号	请求的CH2	CH2的数据（256字节）
吨	请求冠心病	冠心病的数据（256字节）
ü	请求设置	CH1的设置（3字节），   CH2的设置（3字节）， 冠心病设置（5个字节） 常规设置（10字节）， 特设工作组的设置（6个字节：1到6个字节）， 特设工作组的定时器周期（2字节）
v	发送设置	“G”字符，该信号的PC Xprotolab是准备， 然后PC机发送的数据：   CH1的设置（3字节），   CH2的设置（3字节）， 冠心病设置（5个字节） 常规设置（10字节）， 特设工作组的设置（9个字节：字节2到10） 然后Xprotolab一个“T”字符，信号的数据接收PC发送。
瓦特	申请EE的波形	EE波数据（256字节）
x	发送EE的波形	“G”字符，该信号的PC Xprotolab是准备， 然后PC机发送的数据：   EE波（256字节） 然后Xprotolab一个“T”字符，信号的数据接收PC发送。
彗星	请求BMP	128 × 64单色BMP使用XModem协议

  CH1和CH2的设置（3字节）：   1）位置
  2）股权（位域）：
位0：通道
第1位：X10探头
第2位：X100探头
第3位：X1000探头
第4位：反向通道
第5位：平均样本
第6位：数学活动（无论是加法或乘法）
第7位：数学运算（加法或乘法）
  3）增益
冠心病设置（5个字节）：   1）位置
  2）输入掩码
  3）选项（位域）：
位0：通道
第1位：反向通道
第2位：粗线逻辑'0'
第3位：上拉输入
第4位：上拉/下拉
  4）解码的参数（位域）：
位0：SPI时钟极性
第1位：SPI时钟相位
第2位：使用的UART奇偶
第3位：UART奇偶奇数或偶数
第4位：UART的1或2个停止位
  5,6,7位：UART波特率（1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200）
  5）解码选项（位域）：
位0：串行HEX显示
第1位：并行HEX显示
第2位：I2C解码
第3位：RS - 232解码
第4位的SPI解码
第5位：使用ASCII与RS232
常规设置（10个字节）   1）触发器，游标
  0位：免费触发*
第1位：正常触发*
第2位：单次触发*
第3位：自动触发*
第4位：CH1水平光标
第5位：CH2水平光标
第6位：垂直光标
第7位：锁定自动游标
  *只有一个触发类型必须设置
  2）FFT的选项（位域）：
位0：汉明窗
第1位：翰窗口
第2位：余弦窗口
第3位：未使用
第4位：应用对数的FFT
第5位：计算VDC
第6位：VPP的计算
  3）设置的MSO（位域）：
位0：特设工作组扫描
第1位：触发上升或下降
第2位：范围停止
第3位：未使用
第4位：MSO的模式*
第5位：模式万用表*
第6位：模式FFT *
第7位：模式的XY *
  *只有一种模式，必须设置
  4）采样率
  5,6）邮政触发样本数（unsigned int类型16）
  7）触发源：
  1：CH1
  2：CH2
  3-10：冠心病
  11：外部触发
8）水平位置。
  9）显示选项（位域）：
  0,1位：网格类型
第2位：参考波形
第3位：持续显示
第4位：连续绘图
第5位：显示范围设置（时间/格伏/格）
第6位：反转显示
第7位：翻转显示
  10）触发电平
特设工作组的设置（10个字节）   1）缓冲液中的循环（1，2，4，8或16）
  2）振幅，签署字节，范围：[-127,0]
  3）波形类型（1：正弦波，2：广场3：三角，4：自定义）
  4,5）占空比（无符号整数16），范围：[0512]
  6）偏移（符号字节）
  7-10）所需的频率乘以100（unsigned int类型32）

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xprotolab  1.4
				Xprotolab	版本1.4	2011年4月2日
			file:///C:/Users/FSY/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif	GT - 0010		材料清单
	项目	＃	参考	零件编号	包	说明
	1	1	C23	CC0805JRNP09BN100	805	电容10pF的50V
	2	2	C10，C11	CC0805JRNP09BN180	805	电容18PF 50V
	3	3	C2，C4，C9	CC0805JRNP09BN331	805	电容330pF的50V
	4	7	C6，C12，C18，C19，C21，C24，C26	GRM21BR71E104KA01L	805	电容为0.1uF 25V
	5	5	C3，C7，C20，C14，C15	CC0805KKX7R7BB105	805	电容1uF的16V
	6	7	C1，C5，C16，C8，C13，C25，C27	GRM21BR61C335KA88L	805	电容3.3uF 16V
	7	7	R1，R4，R5，R6，R11，R13，R24	RC0805FR - 073KL	805	电阻3.00kΩ1％
	8	3	R7，R9，R14的	RC0805FR - 0720KL	805	电阻20.0kΩ1％
	9	6	R3，R8，R12，R15，R22，R27	RC0805FR - 07180KL	805	180kΩ电阻1％
	10	2	R23，R25	RC0805FR - 07360KL	805	360kΩ电阻1％
	11	3	R2，R10，R16	RC0805FR - 07820KL	805	820kΩ电阻1％
	12	1	首长级薪级第1点	LM4040D20IDBZR	SOT - 23	电压Ref.2.0V
	13	1	U1的	ATXMEGA32A4 - AU	采用TQFP - 44	微控制器
	14	1	U3的	TL064CDR	SOIC - 14	四运算放大器1MHz的
	15	1	U4	TPS60403DBVR	SOT - 23 - 5	电荷泵逆变器
	16	1	U2乐队	AP7333 - 33SAG - 7	SOT - 23	稳压3.3V
	17	1	Y1	7M - 16.000MAAJ - T	3.2x2.5mm	水晶为16MHz
	18	1	J2	10103594-0001	USB微	女的USB微乙
	19	4	K1，K2，K3，K4	PTS635SL50的LFS	6x3.5mm	轻触开关
	20	1	J13		突破1200	1x12针0.1“
	21	4	CH1，CH2，EXT，特设工作组		突破2	1X2针0.1“
	22	1	交车			2X3针0.1“
	23	1	J7	UG - 2864HSWEG01	选项卡30	OLED显示128X64
	24	1		982116X14BL	1 / 4“X1 / 4”	双面胶带
	25	1		印刷电路板- 0010 ver1.4		Xprotolab印刷电路板
			大胆紫色 的组件去上侧
xprotolab 1.3
				Xprotolab	版本1.3	2011年2月14日
			file:///C:/Users/FSY/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif	GT - 0010		材料清单
	项目	＃	参考	零件编号	包	说明
	1	1	C23	CC0805JRNP09BN100	805	电容10pF的50V
	2	2	C10，C11	CC0805JRNP09BN180	805	电容18PF 50V
	3	3	C2，C4，C9	CC0805JRNP09BN331	805	电容330pF的50V
	4	7	C6，C12，C18，C19，C21，C24，C26	GRM21BR71E104KA01L	805	电容为0.1uF 25V
	5	6	C3，C7，C14，C15，C17，C20	CC0805KKX7R7BB105	805	电容1uF的16V
	6	7	C1，C5，C8，C13，C16，C25，C27	GRM21BR61C335KA88L	805	电容3.3uF 16V
	7	2	R20，R21	RC0805FR - 0768RL	805	电阻68.0Ω1％
	8	1	R17	RC0805FR - 071K5L	805	电阻1.50kΩ1％
	9	7	R1，R4，R5，R6，R11，R13，R24	RC0805FR - 073KL	805	电阻3.00kΩ1％
	10	3	R7，R9，R14的	RC0805FR - 0720KL	805	电阻20.0kΩ1％
	11	6	R3，R8，R12，R15，R22，R27	RC0805FR - 07180KL	805	180kΩ电阻1％
	12	2	R23，R25	RC0805FR - 07360KL	805	360kΩ电阻1％
	13	3	R2，R10，R16	RC0805FR - 07820KL	805	820kΩ电阻1％
	14	2	D2，D3	1N4148W - 7 - F	SOD - 123	信号二极管的SM
	15	1	首长级薪级第1点	LM4040D20IDBZR	SOT - 23	电压Ref.2.0V
	16	1	U1的	ATXMEGA32A4 - AU	采用TQFP - 44	微控制器
	17	1	U3的	TL064CDR	SOIC - 14	四运算放大器1MHz的
	18	1	U4	TPS60403DBVR	SOT - 23 - 5	电荷泵逆变器
	19	1	U2乐队	AP7333 - 33SAG - 7	SOT - 23	稳压3.3V
	20	1	Y1	7M - 16.000MAAJ - T	3.2x2.5mm	水晶为16MHz
	21	1	J2	10103594-0001	USB微	女的USB微乙
	22	4	K1，K2，K3，K4	PTS635SL50的LFS	6x3.5mm	轻触开关
	23	1	J13	HWS3853	突破1200	1x12针0.1“
	24	4	CH1，CH2，EXT，特设工作组	HWS3853	突破2	1X2针0.1“
	25	1	交车	HWS2341		2X3针0.1“
	26	1	J1	UG - 2864HSWEG01	选项卡30	OLED显示128X64
	27	1		982116X14BL	1 / 4“X1 / 4”	双面胶带
	28	1		PCB - 0010		Xprotolab印刷电路板

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Xprotolab逻辑分析仪手册   Xprotolab有一个8位的逻辑分析仪，可以做嗅探标准协议：I2C，UART和SPI。
逻辑输入是3.3V电平。  ！Xprotolab逻辑输入没有承受5V的电压，如果您需要连接5V信号的逻辑分析仪，您可以：
添加信号3K电阻串联，或使用一个5V至3.3V电平转换芯片。
逻辑分析仪菜单
并行解码 显示8位数字输入线的十六进制值。 下面是最后的数字轨迹的十六进制数。 如果所有的8个数字的痕迹被启用，那么有没有空间显示并行解码。
串行解码 显示每个通道上的比特流的十六进制值。 解码开始垂直光标在第一和第二个垂直光标结束，8位解码。 如果游标关闭，然后解码是从屏幕开始，到结束。
协议嗅探器   Xprotolab在嗅探器模式时，一个小的文本出现在屏幕上，说明其中挂钩的信号。 只要接收数据，数据显示在“页面”。
有16页的数据。 要通过网页浏览，使用K2和K3的按钮。
在UART和SPI嗅探器，数据可以显示十六进制或ASCII，按K2和K3，同时它们之间切换。
如果使用ASCII码，注意字母总是大写的，唯一的代码，通过0x7A 0x20的将显示出有效的字符。
  I2C嗅探器-连接SDA，SCL第1位0位    Xprotolab实现I2C有点爆炸的时尚嗅。 最大时钟频率为400kHz（标准的I2C速度快）。
由于数据进行解码，在16进制的数据将出现在屏幕上，伴随着一个符号：
当主机启动一个读<一个ACK（是一个NACK
当主机启动写，>是一个ACK）是一个NACK
在随后的数据帧，将伴随 + ACK或一个 - NACK 。
有16个数据页，每页显示64个字节=>为I2C嗅探器的总内存为1024字节。
  UART嗅探器-将接收到的第2位，第3位的TX    Xprotolab可以解码TX和标准波特率UART的RX线：
  1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
屏幕一分为二，左边是使用RX线，右边是使用TX线。 每一方都可以显示每页40字节。  16页，共640个字节，可以存储每个解码行。
  SPI嗅探器-连接选择第4位，MOSI 7位到第5位到6位的MISO，SCK   Xprotolab可以解码SPI总线的MOSI和MISO线上。  SPI的MOSI引脚解码硬件完成，所以它可以在高速解码数据，但在使用逐位的软件实现SPI的MISO引脚解码，因此，将受到限制所允许的最大时钟。
屏幕一分为二，左边是使用MOSI线，右边是MISO线。 每一方都可以显示每页40字节。  16页，共640个字节，可以存储每个解码行。

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硬件概述

前信号	回信号

  Xprotolab可以与USB或外接电源供电，+5 V的相应管脚上的应用。 不要+5 V的应用，如果使用的USB端口。 这是推荐使用的所有接地引脚。
  绝对最大电压：

参数	最低	最大	单位
电源电压（+5 V）	-0.5	5.5	V
模拟输入	-30	30	V
数字输入	-0.5	3.8	V
外部触发	-2.2	5.5	V
工作温度	-40	70	° C
存储温度	-40	80	° C

采样率和增益部门：

• 一次师组成的16个像素。 例：8uS /分= 8uS / 16像素==>为500ns /像素
  

时基（S /分）：	* 8U	16U	32U	64U	128u	256u	512u	1米	2米	5米	10米
	20米	50米	0.1	0.2	0.5	1	2	5	10	20	50

  * 8uS/div，CH2是不会显示出来。

• 增益为1师由16个像素
  

增益（伏/格）：

80米

0.16

0.32

0.64

1.28

2.56

5.12

厂安装 该设备可以进入工厂选项，如果是在上电时按下MENU键。 以下选项可用：

  1），偏移校准：该单位是被运往前校准，但如果固件更新，需要再次校准。

  2）睡眠超时 ​​：这是一个“屏幕保护功能”，以延长OLED寿命和降低功耗，可以选择多少分钟后设备将进入睡眠模式后，最后一个按键。

  3）恢复默认设置 ：有很多设备设置，选择此功能，恢复到默认设置（例如，如果你失去了很多的东西在屏幕上） 。

用户界面   K4的按钮是菜单按钮，浏览所有的菜单。
  K1 - K3按钮行动取决于当前的菜单上。
下面是导航树。 按MENU按钮时，绿色箭头代表流动。 如果菜单不显示一个绿色箭头，下一个菜单，将默认。

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Xprotolab特设工作组手册   Xprotolab可以输出函数发生器的标准波形：正弦，三角形和正方形。 它也可以输出一个自定义的波形，这是最初设定的指数。
您可以调整波形的所有参数：频率，振幅，偏移和占空比。
特设工作组预定义的波形如下：

正弦 波	广场 波	三角形 波	自定义 波*

  *自定义波指数的预设，但可以改变PC Xprotolab接口 。
扫频 该Xprotolab具有扫描功能，从而增加每个示波器的屏幕​​刷新上的波的频率自动。
开始和结束频率自动确定当前的采样率。 由于示波器同步扫描，显示完美的频率图是轻而易举的事。
特设工作组菜单
调整参数时，K1的按钮作为一个快捷键，设置预定义的值。
技术细节 波形存储在256个字节长的缓冲区，这个缓冲区是美联储通过DMA的XMEGA的DAC。 一旦设置了波形，波形将是没有任何CPU干预的情况下产生的。  DAC的最大转换速率1MSPS，这限制了作为一个系统的特设工作组的最大输出频率。 例如，如果AWG产生正弦波256点，最高频率3906.25Hz。 如果产生正弦波只有32分，最高频率为31.25KHz。 特设工作组放大器具有44kHz的低通滤波器。
发生器的分辨率不同频率范围的不同而不同：频率越低，分辨率就越高：

频率=周期* 125000 /（周期1）

周期：整数，与这些可能的值：1,2,4,8
周期=整数，0和65535之间的值

请注意，可能出现的频率是离散的。