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[原创] EEWORLD DIY —— 便携式电子测量实验室

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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2017-11-1 23:28:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
看到这次EEWORLD DIY的奖品颇为丰厚,正好借此机会把DIY的便携式测量仪器分享出来,看看能不能赢个RIGOL示波器。也希望能有志同道合之士参与进来,一起推进、完善这个项目。
电子工程师和相关学科的在校学生都离不开示波器、信号发生器、逻辑分析仪、万用表等等测试测量仪器。Tektronics、Keysight这些专业厂商产品品质性能没的说,不过实在是价格不菲。那么,一款应对简单测量和实验需求,而体型小巧、成本低廉的仪器,我想能满足很多场景,尤其是学校教学实验。

这款便携式设备集示波器、信号发生器和逻辑分析仪(待开发)功能于一体,PCB大小为10cm*9cm,通过USB与电脑连接,电脑端的软件实现对设备的控制和采样数据的显示。
主要参数如下:

示波器
存储深度 8K Samples
采样率 100Msps
垂直分辨率 8bit
带宽 >10MHz

信号源
波形 三角波、正弦波、方波、可编程任意波形
采样率 100Msps 或 50Msps
带宽 5MHz

该设计数字部分基于FPGA和USB。
示波器方面,采集的信号经由模拟前端转换后,通过Altera Cyclone IV FPGA采样AD9288量化的结果,完成100MHz信号的触发和存储,再利用Cypress High Speed USB Controller芯片将数据转发至电脑处理并显示。
信号源方面,原先的方案通过电脑软件下发控制信息,经USB中转后,通过FPGA控制AD9834这颗DDS芯片生成正弦或者三角波,信号经过转换、抗镜像滤波后输出。新方案以DAC芯片AD9760替换AD9834,在FPGA内部实现DDS逻辑,这样可以实现电脑端软件编程发生任意波形的功能。
在电脑端,目前的软件架构是,用C语言包装了Cypress USB Controller的驱动,实现了HAL层,以DLL形式供上层软件调用。应用层是Labview实现。

微信图片_20171101231658.jpg
微信截图_20171101231910.png

该项目软硬件设计完全开源(地址为 https://gitee.com/zxtxin/EEMP ),而且仍在不断开发完善中。

后续会进一步介绍系统的具体设计与实现~

此内容由EEWORLD论坛网友zxtxin原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

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管理员

Rank: 13Rank: 13Rank: 13Rank: 13

发表于 2017-11-2 15:28:30 | 显示全部楼层
感谢分享,期待最终成果


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-11-5 14:09:53 | 显示全部楼层

系统硬件框图如下所示,括号中是该模块的主要元件


block_diagram.jpg



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版主

Rank: 6Rank: 6

发表于 2017-11-6 14:00:02 | 显示全部楼层
请问楼主
这个东西如果要攒套件,买起来容易么?
另外就是大概成本多少?

是否有上位机软件界面展示展示

点评

攒套件的话,应该不太可能。 因为100MHz的ADC数据,用接插件不好处理,得做PCB。 上位机软件界面在1楼帖子里有一张图。  详情 回复 发表于 2017-11-6 21:55
没有一件事情是容易的,所以,起念头时,一定要好好琢磨


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-11-6 21:55:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 zxtxin 于 2017-11-6 21:57 编辑
辛昕 发表于 2017-11-6 14:00
请问楼主
这个东西如果要攒套件,买起来容易么?
另外就是大概成本多少?

是否有上位机软件界面展示展 ...

攒套件的话,应该不太可能。
因为100MHz的ADC数据,用接插件不好处理,得做PCB。
上位机软件界面在1楼帖子里有一张图。
原理图在gitee上有,元件成本根据BOM能估算个一二。


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-11-8 11:21:33 | 显示全部楼层
要是这个能基于web 就好了,  这样就什么平台都能用了

点评

这个想法好。 之后有机会试一下,但是web开发我还不太了解。 我的思路是直接在PC端本地做一个Server,Server和板子通过USB驱动层通信。 浏览器访问Server就可以  详情 回复 发表于 2017-11-8 21:48


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-11-8 11:23:09 | 显示全部楼层
比如在树莓派上 做个服务器,然后在chrom 浏览器上查看和操作


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-11-8 21:48:58 | 显示全部楼层
jjingwe 发表于 2017-11-8 11:21
要是这个能基于web 就好了,  这样就什么平台都能用了

这个想法好。
之后有机会试一下,但是web开发我还不太了解。
我的思路是直接在PC端本地做一个Server,Server和板子通过USB驱动层通信。
浏览器访问Server就可以


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 09:02:45 | 显示全部楼层
可以这样 你用python的框架在 pc端实现server 就可以
查下 只要你的python  server 是在linux 也可以用的,那样 移植就很容易了


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 09:12:36 | 显示全部楼层
还有 可以私信下  联系方式么?


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五彩晶圆(高级)

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

发表于 2017-11-9 09:20:43 | 显示全部楼层
既然“便携式”,那就考虑脱离PC,直接带LCD就地指示,操作才便携方便,直接入口袋!


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 10:37:49 | 显示全部楼层
那屏幕多大好呢?


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 10:38:09 | 显示全部楼层
我觉得最好是web的      接个手机平板什么的 都可以用

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Web的,我也觉得很好。之前采用Labview是因为控件什么的都有了,Web里需要自己做,而我又不熟悉  详情 回复 发表于 2017-11-9 12:55


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 10:38:32 | 显示全部楼层
而且如果做后期分析什么的也方便许多


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 10:38:53 | 显示全部楼层
国外也有一个差不多的开源   2000多一个

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国外的你说的是哪一款?  详情 回复 发表于 2017-11-9 12:53


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-11-9 12:53:51 | 显示全部楼层
jjingwe 发表于 2017-11-9 10:38
国外也有一个差不多的开源   2000多一个

国外的你说的是哪一款?


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-11-9 12:55:24 | 显示全部楼层
jjingwe 发表于 2017-11-9 10:38
我觉得最好是web的      接个手机平板什么的 都可以用

Web的,我也觉得很好。之前采用Labview是因为控件什么的都有了,Web里需要自己做,而我又不熟悉


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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-11-9 14:09:01 | 显示全部楼层
Digilent Analog Discovery 2 410-321口袋仪器实验室   3000多
SmartScop  


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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2017-11-9 20:19:40 | 显示全部楼层
web刷新速度太慢
http://www.jslaser.com高性价比激光测距传感器


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-12-8 11:30:46 | 显示全部楼层
最近也在D一个学习期待楼主的大作 IMG_20171121_105218.jpg


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