پروژه کامل اسیلوسکوپ با AVR-سورس C

پروژه اسیلوسکوپ با AVR-سورس C

در این بخش برای شما پروژه کامل اسیلوسکوپ با AVR به زبان C را برای دانلود قرار داده ام. در این پروژه که از میکروکنترلر AVR به عنوان مغز دستگاه و پردازشگر استفاده شده است و از یک عدد LCD گرافیکی با سایز 64×128 برای نشان دادن موج های ورودی استفاده شده. طریقه عملکرد این دستگاه به این صورت می باشد که سیگنال ورودی به علت ضعیف بودن ابتدا توسط آپ امپ تقویت می شود.

بعد از تقویت سیگنال ورودی این سیگنال تقویت شده به ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال یا ADC میکروکنترلر داده می شود. مبدل میکروکنترلر بسته به دقت که در اینجا 10 بیت می باشد سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های دیجیتال که همان صفر و یک است تبدیل می کند و عدد های تبدیل شده را متناسب با زمان و دامنه روی LCD گرافیکی نمایش می دهد.

سورس این برنامه به زبان C و تحت کامپایلر محبوب و قدرتمند ویژوال اتمل استودیو نوشته شده است. در زیر تصاویری از شماتیک پروژه و همچنین عکسی از مدار ساخته شده وجود دارد. همچنین در ادامه کد اصلی برنامه نیز آورده شده است.

#include <avr/io.h>		
#include <avr/interrupt.h>
#include "glcd.c"

void USART_Init(unsigned int baudrate);
void timePause(unsigned long count);
void ADC_init (void);
void initTimer (void);

/* define CPU frequency in Mhz here if not defined in Makefile */
#ifndef F_CPU
#define F_CPU 16000000UL
#endif

#define msUp				1
#define msDwn				4      
#define YposUp				0
#define YposDwn				3
#define freeze				2

#define AC 					0
#define DC 					1
#define SQUARE				2
#define TRUE				0
#define FALSE				1

unsigned int counter = 0;
unsigned int dataCounter = 0;
unsigned int timeDiv = 52; 
unsigned int analogInput = 0;
unsigned char trigger = 2;
unsigned char cnt = 0;
unsigned char empty = 0;
unsigned int out = 0;
unsigned char findZero = 0;
unsigned char pressedButton = 0;
unsigned char upLimit = 0;
unsigned char dnLimit = 255;
unsigned char limitBkup = 0;
unsigned char  voltageType = AC;
unsigned char  complete = TRUE;

signed char Ypos   = 0; 
signed char Ypos2   = 0;
signed char position  = 0;

int main (void)
{
	DDRC = 0b00000000; 
	PORTC = 0b11111111;

	DDRA = 0b00000000; 

	unsigned char temp1;
	unsigned int temp2;
	unsigned char i;

	glcdInit();
	ADC_init();
	createWelcomeScreen();
	showTheWave();
	timePause(10000000);

	for(;;)
	{
	//---------


			if (pressedButton == 0)
			{
	        	if (~PINC & (1<<msUp) && (timeDiv <= 1000))
				{
					if(timeDiv == 0)
						timeDiv = 52;
					else
	            		timeDiv += 145;
					pressedButton = 1;
				}
				
				if (~PINC & (1<<msDwn) && (timeDiv >= 52))
				{
					if(timeDiv <= 145)
						timeDiv = 0;
					else
						timeDiv -= 145;
					pressedButton = 1;
				}
			
				if (~PINC & (1<<YposUp) && (Ypos2 <= 60))
	            	Ypos2++;
				
				if (~PINC & (1<<YposDwn) && (Ypos2 >= -60))
					Ypos2--;

				if (~PINC & (1<<freeze))
					while (~PINC & (1<<freeze)); // It freezes the display to watch the wave.
				
			}
			else
			{
				temp1 = PINC;
				if (temp1 == 255)
					pressedButton = 0;
			}
			
//--------v
// This routine makes the trigger. 

			dataCounter = 0;
			findZero = 0;
			upLimit = 0;
			dnLimit = 255;


		for (i=99; i>0; i--)
		{
			ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC
			loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);		// wait until conversion complete.
			temp1 = ADCL;
			temp2 = ADCH;
			timePause(timeDiv); //(7);

			if (upLimit < temp2) // find the higher voltage level of the input waveform.
				upLimit = temp2;
			if (dnLimit > temp2) // find the lower voltage level of the input waveform.
				dnLimit = temp2;

			if (temp2 > 0)
			{
				temp2 += 5;
				temp2 /= 5;
				temp2 += 2;
			}else temp2 = 2; 
			
			position = temp2 + Ypos2 +5; 
			if (position <= 63 && position >= 0)  // Adjust Up-Down the wave.
				fillDataLcdBuffer(i,position);
			else
				fillDataLcdBuffer(i,0);

		}
		if(upLimit != dnLimit)
			trigger = (((upLimit - dnLimit)/2)+ dnLimit); // find the middle of the wave, to be used it as a trigger.
//--------^


		createRaster();
		createWave();
		showTheWave();

				
				dataCounter = 0;
				do 
				{
					limitBkup = temp2;

					ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC
					loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);
					temp1 = ADCL;
					temp2 = ADCH;
					//timerPause(timeDiv); 

					if(limitBkup == temp2) 
					{
						dataCounter++;
						if(dataCounter >= 500)
							voltageType = DC;
						else
							voltageType = AC;
					}

					if((voltageType == AC) && ((temp2 == trigger) && (limitBkup < temp2)))
						complete = TRUE;
					else
					if((voltageType == DC) && (limitBkup == temp2) && (upLimit != dnLimit))
					{
						dataCounter = 0;
						do
						{
							ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC
							loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);
							temp1 = ADCL;
							temp2 = ADCH;
							complete = TRUE;
							dataCounter++;
						}while ((temp2 > trigger) && (dataCounter <1000));
					
						dataCounter = 0;
						do
						{
							ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC
							loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);
							temp1 = ADCL;
							temp2 = ADCH;
							complete = TRUE;
							dataCounter++;
						}while ((temp2 < trigger) && (dataCounter <1000));
					}
					else
					if((voltageType == DC) && (limitBkup == temp2))
						complete = TRUE;
					else
						complete = FALSE;
										

				} while(complete == FALSE);

	}	
}

//===============================================================================
//
//===============================================================================

void ADC_init (void)
{
	ADMUX = 0b01100000; // PA0 -> ADC0, ADLAR=1 (8bit)
	ADCSRA = 0b11000100; // ADC prescaler at 16
}


//===============================================================================
//
//===============================================================================
void timePause(unsigned long count) 
{
    while(count--);
}

//===============================================================================
//
//===============================================================================

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

#include <avr/io.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include "glcd.c"

void USART_Init(unsigned int baudrate);

void timePause(unsigned long count);

void ADC_init (void);

void initTimer (void);

/* define CPU frequency in Mhz here if not defined in Makefile */

#ifndef F_CPU

#define F_CPU 16000000UL

#endif

#define msUp 1

#define msDwn 4

#define YposUp 0

#define YposDwn 3

#define freeze 2

#define AC 0

#define DC 1

#define SQUARE 2

#define TRUE 0

#define FALSE 1

unsigned int counter = 0;

unsigned int dataCounter = 0;

unsigned int timeDiv = 52;

unsigned int analogInput = 0;

unsigned char trigger = 2;

unsigned char cnt = 0;

unsigned char empty = 0;

unsigned int out = 0;

unsigned char findZero = 0;

unsigned char pressedButton = 0;

unsigned char upLimit = 0;

unsigned char dnLimit = 255;

unsigned char limitBkup = 0;

unsigned char voltageType = AC;

unsigned char complete = TRUE;

signed char Ypos = 0;

signed char Ypos2 = 0;

signed char position = 0;

int main (void)

{

DDRC = 0b00000000;

PORTC = 0b11111111;

DDRA = 0b00000000;

unsigned char temp1;

unsigned int temp2;

unsigned char i;

glcdInit();

ADC_init();

createWelcomeScreen();

showTheWave();

timePause(10000000);

for(;;)

{

//---------

if (pressedButton == 0)

{

if (~PINC & (1<<msUp) && (timeDiv <= 1000))

{

if(timeDiv == 0)

timeDiv = 52;

else

timeDiv += 145;

pressedButton = 1;

}

if (~PINC & (1<<msDwn) && (timeDiv >= 52))

{

if(timeDiv <= 145)

timeDiv = 0;

else

timeDiv -= 145;

pressedButton = 1;

}

if (~PINC & (1<<YposUp) && (Ypos2 <= 60))

Ypos2++;

if (~PINC & (1<<YposDwn) && (Ypos2 >= -60))

Ypos2--;

if (~PINC & (1<<freeze))

while (~PINC & (1<<freeze)); // It freezes the display to watch the wave.

}

else

{

temp1 = PINC;

if (temp1 == 255)

pressedButton = 0;

}

//--------v

// This routine makes the trigger.

dataCounter = 0;

findZero = 0;

upLimit = 0;

dnLimit = 255;

for (i=99; i>0; i--)

{

ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC

loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF); // wait until conversion complete.

temp1 = ADCL;

temp2 = ADCH;

timePause(timeDiv); //(7);

if (upLimit < temp2) // find the higher voltage level of the input waveform.

upLimit = temp2;

if (dnLimit > temp2) // find the lower voltage level of the input waveform.

dnLimit = temp2;

if (temp2 > 0)

{

temp2 += 5;

temp2 /= 5;

temp2 += 2;

}else temp2 = 2;

position = temp2 + Ypos2 +5;

if (position <= 63 && position >= 0) // Adjust Up-Down the wave.

fillDataLcdBuffer(i,position);

else

fillDataLcdBuffer(i,0);

}

if(upLimit != dnLimit)

trigger = (((upLimit - dnLimit)/2)+ dnLimit); // find the middle of the wave, to be used it as a trigger.

//--------^

createRaster();

createWave();

showTheWave();

dataCounter = 0;

{

limitBkup = temp2;

ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC

loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);

temp1 = ADCL;

temp2 = ADCH;

//timerPause(timeDiv);

if(limitBkup == temp2)

{

dataCounter++;

if(dataCounter >= 500)

voltageType = DC;

else

voltageType = AC;

}

if((voltageType == AC) && ((temp2 == trigger) && (limitBkup < temp2)))

complete = TRUE;

else

if((voltageType == DC) && (limitBkup == temp2) && (upLimit != dnLimit))

{

dataCounter = 0;

{

ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC

loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);

temp1 = ADCL;

temp2 = ADCH;

complete = TRUE;

dataCounter++;

}while ((temp2 > trigger) && (dataCounter <1000));

dataCounter = 0;

{

ADCSRA |= (1 << ADSC); // Enable ADC

loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF);

temp1 = ADCL;

temp2 = ADCH;

complete = TRUE;

dataCounter++;

}while ((temp2 < trigger) && (dataCounter <1000));

}

else

if((voltageType == DC) && (limitBkup == temp2))

complete = TRUE;

else

complete = FALSE;

} while(complete == FALSE);

}

//===============================================================================

void ADC_init (void)

{

ADMUX = 0b01100000; // PA0 -> ADC0, ADLAR=1 (8bit)

ADCSRA = 0b11000100; // ADC prescaler at 16

}

//===============================================================================

void timePause(unsigned long count)

{

while(count--);

}

//===============================================================================

دانلود پروژه اسیلوسکوپ با AVR

پروژه کامل اسیلوسکوپ با AVR-سورس C

مطالب مرتبط