外観
動画も添付します
外部仕様
- 機能 オシロスコープ、FFT、１/３オクターブアナライザ
- サンプリングレート １０Mｓｐｓ(max)
- 分解能 １２ビット
- サンプリングバッファ １０２４ワード
- CPU PIC32MZ１０２４EFH100
- アナログ周波数帯域 DC～２００ｋHz
- 垂直感度 １０V/Div～２０ｍV/Div
- タイムベース １sec/Div～５μsec/Div
- 入力インピーダンス １MΩ
- 最大入力電圧 ±５０Vｐｐ（１：１０プローブ使用時）
- ディスプレイ ７インチ STN カラーLCD
- チャンネル数 １
- 外部インターフェース USB typeB
- ストレージ SDカード
- 電源電圧 １００V
- 外形寸法 ３００ｍｍ（W)＊１５０ｍｍ（H)*８０ｍｍ（D)
- 重量 約 ｋｇ
Wave Analizer 機能
- オシロスコープ
- FFT（周波数分析）
- １/３オクターブ周波数分析
- フィルタ（ローパス、ハイパス、バンドパスフィルタ）
- 自己相関
- スペクトログラム
- 振幅分布
ブロック図
PIC32MZ1024EFH100の紹介
- 32ビットCPU
- Flash １０２４ｋB
- SRAM ５１２ｋB
- 動作周波数 ２００MHｚ
- パッケージ 100pin QFP
コントローラ
回路図
PIC32MZ_EF_LCD回路図内のDC－DCコンバータU2からのスイッチングノイズがアナログの回路に入ってしまうため使用を中止しました。
DC-DCコンバータで＋５Vから±５Vを作り アナログ回路で使用しましたがスイッチングノイズが大きく、使用をあきらめ、下記のアナログ入力部の基板を作成しました。
アナログ入力部
キー入力/エンコーダー入力部
フロントパーツ配置
電源部
リアの部品配置
ブロック図
AD変換
ADC構成
ADCタイミング(10Msps)
10MspsのAD変換を実現するために、ADC0～ADC3の4個ADCモジュールを使います
ADC0からADC3は、２．５Mspsで動作します
ADC３のトリガーは、TIMER3によってトリガーされ AD変換が行われます
ADC2のトリガーは、TIMER3をベースクロックとするOC5によってトリガーされAD変換が行われます
ADC1のトリガーは、TIMER3をベースクロックとするOC３によってトリガーされADC変換が行われます
ADC０のトリガーは、TIMER3をベースクロックとするOC１によってトリガーされADC変換が行われます
AD変換が行われると、変換順番にFIFOにデータが格納されます
FIFOのデータが格納されると、DMA4が動作し、そのデータをSRAMへ転送します
Tadとトリガーとの関係
サンプリングレートが１６Tadかかることから、Tadとトリガー周期Ttriggerとの関係は、おおよそTtrigger＝２０＊Tadとなる
FFTクロック
周波数カウンタ
ロータリーエンコーダー
ファンクションキー
１/３オクターブ分析
コマンド
<status_function>
0:マニュアル
1:オシロスコープ
2:FFT(1decade)
3:1/3オクターブ(1decade)
4:SDカード
<status_decade>
0:1decade
1:2decade
2:3decade
3:4decade
<status_function_key>
0:マニュアル
1:オシロスコープ
2:FFT(1decade)
3:1/3オクターブ(1decade)
4:ストレージ
5:トリガー
6:MEASURE
<SD_R_W_flag>
0:ノーマル
1:SDカードR/W中
<status_measure_flag>
0:計測停止（アイドル：STOPキー押下） データ表示済
1:RUN（STARTキー押下）
2:データー入力完了
<status_mode>
0:auto
1:single
<status_average_number>
1:min
2:
<status_time>
| <status_time> | 単位 | サンプリング | 機能 |
| 0 | 20mSec/div | 2.5kHz/div | オシロスコープ |
| 1 | 10mSec/div | 5kHz/div | オシロスコープ |
| 2 | 5mSec/div | 10kHz/div | オシロスコープ |
| 3 | 2mSec/div | 25kHz/div | オシロスコープ |
| 4 | 1mSec/div | 50kHz/div | オシロスコープ |
| 5 | 500μSec/div | 100kHz/div | オシロスコープ |
| 6 | 200μSec/div | 250kHz/div | オシロスコープ |
| 7 | 100μSec/div | 500kHz/div | オシロスコープ |
| 8 | 50μSec/div | 1MHz/div | オシロスコープ |
| 9 | 20μSec/div | 2.5MHz/div | オシロスコープ |
| 10 | 10μSec/div | 5MHz/div | オシロスコープ |
| 11 | 5μSec/div | 10MHz/div | オシロスコープ |
| 12 | 10Hz～100Hz | 100Hz×2.56=256Hz | FFT(1decade) |
| 13 | 100Hz～1kHz | 1kHz×2.56=2.56kHz | FFT(1decade) |
| 14 | 1kHz～10kHz | 10kHz×2.56=25.6kHz | FFT(1decade) |
| 15 | 10kHz～100kHz | 100kHz×2.56=256kHz | FFT(1decade) |
| 16 | 10Hz～1kHz | 256Hz,2.56kHz | FFT(2decade) |
| 17 | 100Hz～10kHz | 2.56kHz,25.6kHz | FFT(2decade) |
| 18 | 1kHz～100kHz | 25.6kHz,256kHz | FFT(2decade) |
| 19 | 10Hz～10kHz | 256Hz,2.56kHz,25.6kHz | FFT(3decade) |
| 20 | 100Hz～100kHz | 2.56kHz,25.6kHz,256kHz | FFT(3decade) |
| 21 | 10Hz～100kHz | 256Hz,2.56kHz,25.6kHz,256kHz | FFT(4decade) |
| 22 | 10Hz～100Hz | 100Hz×2.56=256Hz | 1/3オクターブ(1decade) |
| 23 | 100Hz～1kHz | 1kHz×2.56=2.56kHz | 1/3オクターブ(1decade) |
| 24 | 1kHz～10kHz | 10kHz×2.56=25.6kHz | 1/3オクターブ(1decade) |
| 25 | 10kHz～100kHz | 100kHz×2.56=256kHz | 1/3オクターブ(1decade) |
| 26 | 10Hz～1kHz | 256Hz,2.56kHz | 1/3オクターブ(2decade) |
| 27 | 100Hz～10kHz | 2.56kHz,25.6kHz | 1/3オクターブ(2decade) |
| 28 | 1kHz～100kHz | 25.6kHz,256kHz | 1/3オクターブ(2decade) |
| 29 | 10Hz-10kHz | 256Hz,2.56kHz,25.6kHz | 1/3オクターブ(3decade) |
| 30 | 100Hz～100kHz | 2.56kHz,25.6kHz,256kHz | 1/3オクターブ(3decade) |
| 31 | 10Hz～100kHz | 256Hz,2.56kHz,25.6kHz,256kHz | 1/3オクターブ(4decade) |
<status_gain>
| <status_gain> | 単位 | ゲイン |
| 0 | 10V/div | 0.33 |
| 1 | 5V/div | 0.66 |
| 2 | 2.5V/div | 1.33 |
| 3 | 2V/div | 1.65 |
| 4 | 1V/div | 3.3 |
| 5 | 500mV/div | 6.6 |
| 6 | 250mV/div | 13.3 |
| 7 | 200mV/div | 16.5 |
| 8 | 100mV/div | 33 |
| 9 | 50mV/div | 66 |
| 10 | 25mV/div | 133 |
| 11 | 20mV/div | 165 |
| 12 | 20dBV/Div(10V/div) | 0.33 |
| 13 | 14dBV/Div(5V/div) | 0.66 |
| 14 | 8dBV/Div(2.5V/Div) | 1.33 |
| 15 | 6dbV/Div(2V/div) | 1.66 |
| 16 | 0dBV/Div(1V/div) | 3.3 |
| 17 | -6dBV/Div(0.5V/div) | 6.6 |
| 18 | -12dBV/Div(0.25V/div) | 13.3 |
| 19 | -14dB/Div(0.2V/Div) | 16.6 |
| 20 | -20dBV/Div(0.1V/div) | 33 |
| 21 | -26dBV/Div(50mV/div) | 66 |
| 22 | -32dB/Div(25mV/Div) | 133 |
| 23 | -34dB/Div(20mV/Div） | 166 |
| 24 | 20dBV/Div(10V/div) | 0.33 |
| 25 | 14dBV/Div(5V/div) | 0.66 |
| 26 | 8dBV/Div(2.5V/Div) | 1.33 |
| 27 | 6dbV/Div(2V/div) | 1.66 |
| 28 | 0dBV/Div(1V/div) | 3.3 |
| 29 | -6dBV/Div(0.5V/div) | 6.6 |
| 30 | -12dBV/Div(0.25V/div) | 13.3 |
| 31 | -14dB/Div(0.2V/Div) | 16.6 |
| 32 | -20dBV/Div(0.1V/div) | 33 |
| 33 | -26dBV/Div(50mV/div) | 66 |
| 34 | -32dB/Div(25mV/Div) | 133 |
| 35 | -34dB/Div(20mV/Div） | 166 |
| <status_vertical_unit> | |
| 0 | volt(rms) |
| 1 | dBV |
| 2 | dB(正規化） |
| 3 | pahse |
| <status_trigger_position> | |
| 0 | フロント |
| 1 | センター |
| 2 | リア |
<status_trigger_level> | |
| -200<v<200 |
<status_input) | |
| 0 | ＧＮＤ |
| 1 | AC |
| 2 | DC |
| <status_window> | |
| 0 | レックタングル |
| 1 | ハニング |
| 2 | ハミング |
| 3 | ブラックマン |
| 4 | ナットオール |
| 5 | フラットトップ |
| <status_signal_level> |
| 入力信号のレベルを表す |
| １：過大入力、 |
| ０：適正、 |
| －１：過少入力 |
| <status_frequency> |
| 入力信号の周波数を表す |
| 単位 ｍHz |
| unsigned long |
| Max 4294967.295mHz |
ソフトウエア
- main.c 初期設定と全体制御
- adc_function.c 信号を取り込みadc_buff[]に格納する
- measure_function.c adc_buff[]のデータを演算（FFTなど）する
- display_function.c 演算したデータをlcd_buff[][]に格納する
- lcd_function.c lcd_buff[][]データをLCDに描画する
- key_function.c タクトスイッチまたはロータリーエンコーダ入力の処理を行う
- other_function.c その他関数
- strage_function.c SDカード関連ソフトウエア
mainルーチン
measure_action
measure_action_oscilloscope
Measure_action_fft1
key_action
key_action_RUN_STOP
データ取り込みフロー
key_action_RUN_STOP
key_action_oscilloscope
key_action_RUN_STOP
割り込み一覧
窓関数
FFT
サンプリング時間
デシベル
振幅測定
