NUCLEO_F401RE_SIMPLE_OSCILLOSCOPE

以下のブログで紹介している簡易オシロスコープのファームウェアを公開します。

STM32マイコンで簡易オシロスコープを自作

1. 簡易オシロスコープの仕様

簡易なオシロスコープということで、仕様は次の通りです。

• チャンネル数 : 1ch　(立ち上がりエッジでトリガ可)
• 周波数帯域 : 40kHz
• A/D分解能 : 12bit
• サンプリング周波数 : 200kS/s (※1)
• レコード長 : 300サンプル
• 最高入力電圧 : 3.3V (※2)

STM32マイコンの評価ボード Nucleo Board STM32F401の機能だけで上記仕様を実現しています。 ブログで写真と動画も載せていますが、ブレッドボードにNucleoボードとTFT液晶(MSP2807)をセットするだけで動作を確認できます。

※1 自分の用途では200kS/sで十分なのでそのように実装しましたが、ADCの性能的には1MS/s以上にすることも可能だと思います。

※2 マイコンのADCポートに直接信号を入力する場合、マイコンの電源電圧3.3Vを超える信号は入力できません。ブログのパート3で、3.3Vよりも高い電圧を入力するための入力回路を紹介しています。

2. 開発環境

• 開発用PC ・・・ OS: Windows10 64bit
• 統合開発環境 ・・・ STM32CubeIDE Version:1.8.0

3. 注意事項

3.1. 自動生成コードの不具合について

ペリフェラルの初期設定は全てSTM32CubeMXでコードを自動生成していますが、自動生成コードのうち、main.cの以下の部分は、MX_DMA_Init()とMX_SPI1_Init()の順番を入れ替えないとSPI用のDMAがうまく動作しません。本リポジトリのコードは修正してありますが、ペリフェラル設定を変更して自動生成しなおす場合はご注意ください。

■修正前
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_SPI1_Init();
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM2_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_TIM5_Init();

■修正後
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_DMA_Init();
MX_SPI1_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_TIM2_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_TIM5_Init();

4. バージョン履歴

古いバージョンはtagとしてダウンロードできます。

Ver.1.0.0
　ブログ「STM32マイコンで簡易オシロスコープを自作」で紹介した初期バージョンです。

Ver.1.1.0

• 液晶のタッチ操作により設定変更する機能を追加。
  （ブログ「STM32マイコンで簡易オシロスコープを自作 (2) タッチパネル編」で仕様やデモなどを見ることができます。）
• オシロスコープのアプリケーション部分のコードをOscillo.cに集約。

Ver.1.2.0（最新コミット）

• ブログ「STM32マイコンで簡易オシロスコープを自作 (3) ハードウェア編」で入力電圧を分圧したため、AD変換結果に分圧比を掛ける処理を追加。
• #define TOUCH_TEST_MODE を有効化してビルドするとTFT液晶のテストモードを起動できるようにした。
• #define LCD_DIRECTION の値を変えることで液晶表示の上下を反転できるようにした。
• 起動画面を追加　(詳細はdocフォルダ内のSW設計書を参照)。