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ATXMEGA128 双通道示波器-任意波形发生器-科学计算器 制作-DIY-全开源-转载自外国网站

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发表于 2011-9-9 11:32:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
Xmegalab是一个开发板AVR XMEGA微控制器,双通道示波器,任意波形发生器和科学计算器。
xminilab-right-.jpg

  示波器规格:
  •   2个模拟通道,4个数字通道
  • 采样率:16MSPS
  • 模拟带宽:2MHz的
  • 分辨率:8位
  • 输入阻抗:1MΩ,15pF的
  • 缓冲区大小,每个通道:256
  • 最大 输入电压:+ / - 25V


  特设工作组规格:
  •   1个模拟通道
  • 最大转换速率:1MSPS
  • 模拟带宽:66kHz
  • 分辨率:8位
  • 输出阻抗:50Ω
  • 缓冲区大小:256
  • 最大 输出电压:+ / - 2V

  Xmegalab特点:
  •   ATXMEGA128A1微控制器,128KB闪存,8KB SRAM,2KB EEPROM
  • 外部串行SRAM,32KB
  • 任意波形发生器,1MSPS,使用的XMEGA的内部DAC
  •   SD卡的FAT文件系统支持
  •   4x3的键盘加5轻触开关
  •   2旋转编码器
  •   ;串行端口
  •   JTAG和PDI接口的发展
  • 数字I / O或SPI接口与外部连接用户
  • 图形液晶显示器,128x128像素,带背光
有五个应用程序编程设备上:
show-modes.png4c2fec3b635ea.png
  1) SD :SD卡演示是基于对成龙的FATFS示范项目。 然后,该应用程序将SD卡初始化,初始化FAT系统,超级终端是用来与SD卡接口。
  2) 特设工作组 :任意波形发生器,函数发生器输出标准波形,并可以调整频率,振幅,偏移和选择的波形的占空比。
  3) MSO混合信号示波器。 它拥有最多的数字示波器上的所有共同的特点:单个通道控制,触发控制,数学,频谱分析仪,游标与并行和串行解码,逻辑分析仪,波形保存到SD卡,万用表模式。
  4) 象棋 :国际象棋游戏。 源代码的基础上,微最大的港口由HG穆勒安德烈Adrian的AVR最大。
  5) CALC :科学计算器使用一个递归下降解析器来解决任意数学表达式。 它也可以绘制基本的二维和三维图形。
xmegalab-back.jpg4c2febcff1157.jpg
xmegalab-right.jpg4c2fdf5ba02ae.jpg
xmegalab-left.jpg4c2fdf1f7921f.jpg
xmegalab-front.jpg4c2fec2205476.jpg
程序 原理图 元件列表 上机位程序
xmegalab-schematics.pdf (178.27 KB, 下载次数: 79)
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 楼主| 发表于 2011-9-9 11:47:28 | 显示全部楼层
Xmegalab手册
AVR_Xmegalab_4c2feb4fb3d5d_100x100.jpg
  Xmegalab是一个多用途开发板使用的XMEGA AVR微控制器。
  Xmegalab是一个全功能的混合信号示波器,频谱分析仪,任意波形发生器(AWG)和科学计算器(MSO)。

sd-icon.png   SD卡演示手册
log.png   波形发生器(AWG)手册
  混合信号示波器(MSO)手册
chess.png   国际象棋手册
calculator.png   计算器手册

  Xmegalab演示:
  • 新的XMEGA微控制器的特点
  • 模数转换器
  •   XMEGA系列的数模转换器
  • 旋转编码器使用的XMEGA事件系统
  • 开关矩阵解码(键盘)
  •   RS - 232接口
  •   XModem协议文件传输
  • 快速傅立叶变换
  • 伪随机数生成
  • 固定和小数
  • 链表
  • 内存管理
  欢迎屏幕选项:
一个李沙育曲线将被绘制在屏幕上。 使用旋转编码器,以改变曲线参数。
按钮,通过卡拉OK场所的卡将启动相应的应用程​​序
  Xmegalab需要一个6V,250毫安的直流电源。
  Xmegalab,按嘉的权力,至少有一半的第二个,你会听到蜂鸣器的点击。
下来Xmegalab,按嘉功率至少2秒。 你会听到声音的功率下降。
如果使用一个外部的程序员,KA需要同时按下编程Xmegalab。
  测试模式和校准:
在欢迎屏幕上按下#将激活测试模式。
在测试模式:
  •   LED将闪烁,蜂鸣器会不断打勾。
  •   CH1,CH2和逻辑,和特设工作组的数据显示在屏幕上。
  • 从串口的数据显示在屏幕上。
  • 按键盘上的按钮时,相应的字符发送到串行端口。
  • 按嘉会执行ADC的失调校准功能。  CH1和CH2必须连接到地面。
  • 按架KC将执行的特设工作组校准。  ADC的失调校准之前必须已经执行的特设工作组校准。
  • 按卡拉OK场所将恢复默认设置和明确的校准数据。
串口设置为Xmegalab:115200,1个起始位,1位停止位,无奇偶校验,无硬件控制。
要发展您自己的应用程序的Xmegalab,您将需要一个外部的程序员, 如AVRISP MKII ,AVR JTAGICE MKII 的AVR ONE ! 。
  Xmegalb很快就会有一个引导,使固件更新可以通过串口。
  硬件概述
  顶部:

xmegalab-top-overview.jpg
  返回:
xmegalab-back-overview.jpg

  SD卡演示是基于陈的FATFS
[/url]示范项目。 然后,该应用程序将SD卡初始化,初始化FAT系统,超级终端是用来与SD卡接口。  RS232设置:115200BPS,1个起始位,1位停止位,无奇偶校验,无硬件控制。
命令列表:   DD [] -自卸部门
  DS -显示磁盘状态
  BD  -自卸的R / W缓冲
   [的... ...  -编辑的R / W缓冲
  BR  [] -读入缓冲区的R / W磁盘
  体重 [] -写的R / W缓冲到磁盘
  BF  -填写工作缓冲区
  FS [] -显示逻辑驱动器状态
  FL [] -目录列表
   <名称> -打开一个文件
  FC -关闭文件
  FE -寻找文件指针
  FR  -读取文件
  FD  -读取和转储文件从目前的FP
  FW   -写文件
  FV -截断文件
  FN   -更改文件/目录名
  FK <名称> -创建一个目录
  发  <名称> -更改文件/目录的属性
  英尺月   <数> <名称>
  FX   -复制文件
要退出,请按*


特设工作组手册[/url]   
XMultiKit和Xmegalab可以输出标准波形和函数发生器可以调整频率,振幅,偏移和选择的波形的占空比。
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system.For例子特设工作组的最大输出频率,如果AWG产生256点正弦波,最大频率3906.25Hz。 如果产生正弦波只有32分,最高频率为31.25KHz。 特设工作组放大器的开关频率66KHz削减。
特设工作组预定义的波形如下:
sine.png square.png triangle.png exponential.png noise.png
正弦
广场
三角形
指数
随机
通过修改源代码,可以生成任何类型的波形上的特设工作组。
特设工作组的控制 按钮,通过卡拉OK场所的卡选择波形。
键盘上的数字选择预定义的频率:
键盘
1
2
3
4
5
6
7
8
9
频率(Hz)
2
10
50
100
500
1000
5000
10000
31250
按键盘上的数字0,将设置偏移为0V。
在键盘上按#切换的旋转编码器的行为:


编码器1
编码器2
模式1
频率
幅度
模式2
偏移
占空比
要退出,请按*。 特设工作组将继续输出波形。

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 楼主| 发表于 2011-9-9 12:07:18 | 显示全部楼层
混合信号示波器   规格
  •   2个模拟输入
  • 输入阻抗:1MΩ
  • 最大输入电压:+ / - 25V
  •   (+ / - 250V,如果使用10:1探头)
  •   A / D转换分辨率:8位
  • 最大采样率:16MS / S
  •   4个数字输入:3.3V电平
特点:
时基(S /分):   1U   2U   5U   10U   20U   50U   100U   200U   500U   1米   2米   5米
  10米   20米   50米   0.1   0.2   0.5   1   2   5   10   20   50
增益(伏/格):   20米   50米   0.1   0.2   0.5   1   2   5
  • 水平光标
  • 垂直光标
  • 自动平均和峰值到峰值测量
  •   FFT和基本频率的自动搜索
  • 使用超级终端通过RS - 232导出为BMP
  • 截图和数据保存在SD卡上
  • 模拟触发和外部数字触发
  • 一次师组成的16个像素。 例:5uS /分= 5uS / 16像素==> 312.5nS /像素
  • 增益为1师由16个像素
用户界面   “*”键退出当前菜单。 如果当前菜单的默认菜单,MSO的应用程序的“*”键退出。
  “#”键显示帮助屏幕。
如果帮助屏幕上按下“#”键,示波器将自动设置增益和采样率取决于所施加的信号。
如果“*”键是按下“帮助”屏幕上,可以控制的特设工作组。
键盘上的数字选择每个菜单:
  1
通道1菜单
  2
通道2菜单
  3
数字输入菜单
  4
触发类型
  5
光标菜单
  6
频谱分析仪
  7
触发源
  8
存储菜单
  9
电压表菜单
  *
特设工作组的控制
  0
显示菜单
  
自动设置

按钮,通过卡拉OK场所的卡选择在当前菜单底部的液晶显示功能。 如果没有显示菜单,然后默认的菜单是积极的。

     KB   KC   KD      编码器1   编码器2
  默认 运行/停止   MSO   FFT   XY 水平位置 采样率
  1:通道1菜单 通道on / off 反向通道 探头X1/X10 平均样品   CH1 + CH2   CH1的位置   CH1的增益
  2:通道2菜单 通道on / off 反向通道 探头X1/X10 平均样品   CH1 * CH2   CH2的位置   CH2的增益
  3:数字输入 数字开/关 反向通道 厚低 串行HEX显示 并行HEX显示 数字位置 数字大小
  4:触发类型 部队触发 免费 正常 汽车 触发延迟 触发超时
  5:光标菜单 参考
波形
锁自动设置 垂直光标   CH1的水平游标   CH2的水平游标 光标1 光标2
  6:频谱分析仪 应用对数 汉明窗 翰窗口 余弦窗 三角窗 水平位置 采样率
  7:触发源   CH1   CH2 外部触发   DAC的 数字输入 触发水平位置 触发电平
  8:存储菜单   BMP数据保存到SD   CSV数据保存到SD   WFM数据保存到SD 从SD负载的WFM数据 从SD擦除的WFM数据
  9:电压表菜单 自动设置   VAC   VDC 有效值 重新启动
  0:显示菜单 持久化模式 线/点 显示增益/速率设置 更改网格类型 背光开/关
  *:AWG的控制 正弦 广场 三角形 指数 切换编码器 频率/偏移 振幅/占空比
详细的功能描述 默认的菜单
  KA:运行/停止   KB:MSO   KC:FFT   KD:仪表 科:XY模式
启动或停止数据采集 设置MSO的模式 设置频谱分析仪 设置仪表模式 设定XY模式
x-run-stop.gif xmso.png xfft.png xmeter.png xxy.png

菜单1:通道1
  KA:CH1ON   KB:反转   KC:X10   KD:AVRG 科:CH1 + CH2
切换和关闭通道1 反转的通道   X1探头或X10探头之间切换。 在和关闭之间的平均切换。   CH1跟踪取代CH1 + CH2
ch1-on-off.gif ch1-invert.gif ch1-x10.gif ch1-average.gif ch1-math.gif

菜单2:通道2
  KA:CH2ON   KB:反转   KC:X10   KD:AVRG   KE:CH1xCH2
切换和关闭通道2 反转的通道   X1探头或X10探头之间切换。 在和关闭之间的平均切换。   CH1跟踪取代CH1xCH2
ch2-on-off.gif ch2-invert.gif ch2-x10.gif ch2-average.gif ch2-math.gif

菜单3:数字输入
  KA:CH2ON   KB:反转   KC:THCK0   KD:HEXS   KE:HEXP
开启和关闭的切换逻辑 反转的逻辑 粗或细的线输入为低电平时 显示串行解码 显示并行解码
chd-on-off.gif chd-invert.gif chd-thick.gif chd-serial.gif chd-parallel.gif
  串行HEX显示 :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。
  并行HEX显示 :显示4位数字输入线的十六进制值。
菜单4:触发类​​型   KA:强制触发:按下的KA按钮,将强制触发。
  KB:免费:MSO的触发是自由运行,将会得出一个新的跟踪当最后之一结束。
  KC:正常:跟踪触发发生时
  KD:单:追踪一次触发时
柯:自动:跟踪时触发发生时,或当达到触发超时。
菜单5:游标   KA:参考波形:快照是作为参考波形使用的模拟波形。
  KB:锁自动设置:光标会自动设定不断MSO和FFT模式
  KC:垂直光标:开启和关闭垂直光标。
  KD:CH1的水平光标:切换CH1的水平游标打开和关闭。
科:CH2水平光标:切换CH2和关闭的水平光标。
菜单6:频谱分析仪 嘉:对数应用:适用于对数的FFT
知识库:汉明窗:一个汉明窗的FFT。
  KC:翰的窗口:一个翰窗口是用于对FFT。
  KD:余弦窗:余弦窗口对FFT。
柯:三角窗:一个三角窗的FFT。
菜单7:触发源   KA:CH1:选择CH1作为触发源。
知识库:CH2:选择CH2作为触发源。
  KC:外部触发:选择外部触发输入作为触发源。
  KD:DAC:选择内部DAC作为触发源。
柯:数字输入:选择一个数字输入作为触发源。 按卡拉OK场所将通过各种不同的数字输入的周期。
菜单8:存储   KA:保存BMP屏幕SD:屏幕截图将保存在BMP格式的新文件。   KB:保存CSV数据到SD:数据保存到一个新文件CSV格式的SD。
  KC:WFM数据保存到SD:保存数据和设置在WFM格式(内部二进制格式)的SD的新文件。
  KD:从SD负载的WFM数据:数据将被从一个WFM文件加载。 按柯按钮将循环通过所有保存的WFM文件。
柯:从SD擦除的WFM数据:最后加载的WFM文件将被删除。
每种文件格式有1000个可用插槽,通过GT999.ext GT000.ext命名,ext是扩展(BMP,CSV或WFM)
菜单9:电压表   KA:自动设置:切换自动设置。 当启用时,设备会不断调整增益,采样率和触发电平。
  KB:VAC:计算电压的直流分量。
  KC:VDC:计算电压的交流分量。
  KD:RMS:计算RMS,这是SQRT(AC + DC)。
柯:重新启动:重新启动的时间计数器,最小值,最大值和累积的移动平均线。

菜单0:显示选项
  KA:PRSTENT   KB:行   KC:显示   KD:网格   KE:BKLITE
设置持久化模式 选择行或点显示 显示增益和采样率 选择网格类型 打开和关闭背光
display-persist.gif display-line.gif display-show.gif display-grid.gif display-bklite.gif
提示:
  持久模式 :持续的显示器是有用的作为一个简单的数据记录器或在波形捕获毛刺。
持久化模式,也可以使用,使不同的输入信号频率的频率地块。
  dispay点 :点显示较慢的采样率是非常有用的,或与持久模式结合使用时。
菜单*:AWG的控制   KA:正弦波:选择一个特设工作组的正弦波。
  KB:方形:选择一个特设工作组的方波。
  KC:三角:选择一个特设工作组的三角波。
  KD:指数:选择一个特设工作组的指数波。
  KE:更改编码器:切换编码器控制(频率/幅度)或(偏移/占空比)。


BMP屏幕捕获 要发送一个BMP的屏幕捕获到PC: 您可以发送到您的电脑使用超级终端的示波器的屏幕​​捕获。 所有示波器位图在这其中使用这种方法生成的的手册。
  • 打开超级终端。
  • 输入一个新的连接(例如:范围)的名称。
  • 输入设备连接的COM端口。
  • 选择每秒115200位,8位数据位,奇偶校验无,1个停止位,无流量控制
hyperterminal3.png
  • 在“传输”菜单中,选择“接收文件”。
  • 输入一个文件夹来保存文件和使用XMODEM协议。
hyperterminal2.png
  • 输入一个扩展名为bmp的文件名称,然后按“确定”
要发送一个BMP的屏幕捕获到Linux: 马特Pritty捕捉BMP文件共享脚本:
script.png capture(1).sh (96 Bytes, 下载次数: 5)
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 楼主| 发表于 2011-9-9 12:18:44 | 显示全部楼层
国际象棋手册 一个Xmegalab例子应用程序是一个国际象棋游戏。
如果你不熟悉的游戏,你可以检查了Wikipedia的国际象棋文章。
  安德烈Adrian的 AVR最大的港口微HG穆勒最大的源代码是基于。
用户界面: 移动使用的坐标符号使用键盘输入。  1到8号代表字母通过H.
例如,要进入“e2e4”的举动,将键入键盘上的“5254”,其次是#
键盘上的数字9是用来输入命令:
  1:新游戏
  2:设置水平
  3:设置变种
例如,更改为2级,人会进入键盘上的“92”,其次是#
  #键盘上的符号是用来进入移动或命令。
要明确当前条目,在键盘上按“*”。 如果没有条目,然后*将退出比赛。
目前,该接口的作品就像一个2玩家的游戏(程序将等到进入一招),但有计算机,移动,请按#。
xmultikit-chess.jpg
即将到来的图形用户界面。

计算器手册 任意波形的数学表达式是可以解决的有基本绘制二维和三维图形。
计算机接口 要输入数字,使用键盘上的数字。
要明确当前条目,在键盘上按“*”。 如果没有条目,然后*将退出计算器。
要处理当前的项目,按键盘上的#。 如果没有条目,最后一个项目将被重新处理。 使用条目使用变量ANS时,这是非常有用的。
按钮,通过卡拉OK场所的卡进入液晶底部的菜单上显示的功能和常数。 旋转编码器1周期,通过这些菜单:

     KB   KC   KD   
菜单1   +   -    /   *   。
菜单2   ANS   ^   Ë   (   )
菜单3 日志   LN   ABS   SQRT   )
菜单4   COS 黄褐色   PI   )
菜单5   ASIN   ACOS   ATAN   PI   )
菜单6   SINH 护身用手杖   TANH   PI   )
将旋转编码器2逆时针将作为一个退格。
  Turnin 2顺时针旋转编码器将显示此菜单:
     KB   KC   KD   
去年   Gr2D   Gr3D   Ÿ   x
最后:重新进入最后一个条目处理
  Gr2D:将绘制一个2D​​图形。
  Gr3D:将绘制一个三维图形。


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发表于 2014-2-8 08:55:53 | 显示全部楼层
楼主辛苦,支持支持!!!
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发表于 2014-3-23 14:16:12 | 显示全部楼层
不明觉厉,,帮顶
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发表于 2014-8-18 13:20:06 | 显示全部楼层
楼主辛苦,先顶下
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