关于GD32F190R8的模拟信号采集与显示装置设计的分析和应用

1方案介绍

在GD32F190系列MCU的内部配有12位精度采样率高达2M SPS的12位高速ADC，可对外部16个模拟输入通道进行模拟信号采集。利用该性能，可以较好地对各种模拟信号量处理。

为了能使开发者较好地掌握对ADC的使用，在推出的相关资源中，有对应的例程可参考使用。在应用中，开发者也需配置第三方的器件，使得设计的功能更加便于使用。这里就介绍一种以OLED为显示器件对模拟信号进行显示输出的方案。

在本方案中，所用的显示屏为双色的0.96’OLED，其上部的1/3为黄色，另2/3为蓝色。为了便于功能的扩展，在程序设计过程中，保留了开发板所具备的虚拟串口通讯功能。这样既可以通过串行通讯来同上位机构成数据采集分析系统，也可以通过外挂相应的通信模块来实现无线通讯或WiFi通讯，从而融入互联网的行列中。当然，核心的功能则是射频和串口之间的透传。

2方案框图

3设计应用描述及心得总结

在设计中，对显示器件的选择是有一定特色的，它虽与同档次LCD5110液晶屏在功能上十分相近，但它的特色却极为抢眼。

首先，在外形上它更为迷你，是穿戴设备的理想选择对象。在工作机制上，LCD5110是依赖背光的投射来看清显示的内容，而OLED则是靠自身的点亮来发光，在色彩方面它也由LCD5110的单一色调，而变为黄、蓝两种醒目的颜色，有效地增强了表现力。

另外，在引脚使用方面它也胜出一筹，LCD110 要占用8个引脚，而OLED则只需4个引脚。在数据传送方面，它是以IIC总线方式。在应用中是由PA7来连接OLED的数据信号，由PA8来连接OLED的时钟信号。其输出高低电平的定义语句如下：

#defineOLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8)//SCL

#defineOLED_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8)

#defineOLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_PIN_7)//SDA

#defineOLED_SDIN_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_7)

2个引脚的配语句如下：

GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClock_Enable(RCC_AHBPERIPH_GPIOA,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_SPEED_50MHZ;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7);

至于各功能函数直接引用OLED的例程即可，但要注意对数据类型的定义语句稍加调整，如要把u8改为uint8_t 等。

为了便于显示数据及字符信息，在程序中配置了2中整体，及6*8的点阵字符和8*16的点阵字符。

const unsignedchar F6x8[][6] =

{

0x00, 0x00,0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp

0x00, 0x00,0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !

}

const unsignedchar F8X16[]=

{

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x00,//sp

0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x33,

0x30,0x00,0x00,0x00,//!

}

此外，使用字模提取软件PCtoLCD2002还可自行构建小字库来显示中文，该软件的界面如下图所示。

4作品实物图+视频

实物图如下图所示，在OLED屏上，同时以两种方式来显示采样值，一个以十进制数的方式，另一个是以电压值的方式，于此同时，通过虚拟串口在上位则可将接收的数据绘制成波形图。