A simple oscilloscope using Adafruit 2.8" TFT with touch. Runs on FRDM-KL25Z, FRDM-K22F, FRDM-K64F, NUCLEO-F411RE. 2 channel analog inputs with 4 trigger modes and time division.

Dependencies:   SPI_STMPE610 UniGraphic mbed vt100

My first attempt of implementing an oscilloscope using FRDM-KL25Z and Adafruit 2.8" TFT with touch.

FRDM-KL25Z と Adafruit 2.8" TFT with touch を使用して作ってみた最初のオシロスコープです。

On 25-Sep-2017, wrong calculation of trigger pos/val fixed.
On 25-Nov-2015, FRDM-K64F and NUCLEO-F411RE platforms were added.
On 26-Nov-2015, FRDM-K22F is added (tested).
Note: Now ch2 is A2 instead of A1!

25-Sep-2017, トリガー値と位置の計算の誤りを修正しました。
25-Nov-2015, FRDM-K64F と NUCLEO-F411RE でも動くようになりました。
26-Nov-2015, FRDM-K22F でも動作確認が出来ました。 ※一身上の都合で、アナログ入力の ch2 は A1 から A2 に変更しましたので、ご注意ください。m(_ _)m

/media/uploads/Rhyme/oscillo_top.jpg

This supports two analog inputs A0 for channel 1 and A2 for channel 2
and four trigger modes (NONE, RISE, FALL, LEVEL),
time division is 30us to 20ms per pixel which will make 300us/div to 200.0ms/div (as 10 pixels per div)

A0と A2 のアナログ2入力にて、
4種類のトリガーモード(NONE: フリーラン RISE: 立ち上がりエッジ、FALL: 立下りエッジ、LEVEL: レベル) 。
サンプリングは30us から 20ms, チャートの1メモリが10ピクセルなので、300us/dev から 200.0ms/div となっています。

The analog signals and gnd was picked at the pins in the picture above.
Note: now you need to pick A0 and A2 instead of A0 and A1.

信号は上記の写真のように、Adafruit のピンからつまみました。
変更により、A0とA2が入力となります。

/media/uploads/Rhyme/freerunmode.jpg

When powered on or reset, the program starts in Trigger Mode = NONE (Free Run Mode)

電源投入、リセット後 プログラムはトリガーモード NONE (フリーランモード) で起動します。

To change trigger mode and/or time division, press run/stop button.

トリガーモードを変えたり、サンプリング時間を変えるのには run/stop ボタンを押してください。

Each time you push Trig button, the trigger mode changes
NONE -> RISE -> FALL -> LEVEL ( -> NONE).

トリガーボタンを押すたびにトリガーモードは
NONE(フリーラン) -> RISE (立ち上がりエッジ) -> FALL (立下りエッジ) -> LEVEL (レベル)
と変化します。

When trigger mode is not NONE,
to specify the trigger position, level and channel, push inside the wave frame.
Then green trigger marks will be shown and value of trigger position and voltage will be printed.

トリガーモードが NONE でないときに、チャネルの枠内をタッチしますと、
その位置がトリガーのポジション、レベル、チャネルになります。 そして、緑色のトリガーマークが表示され、下部にはトリガーの具体的なポジションとボルテージが表示されます。

/media/uploads/Rhyme/usage_screen1.jpg

To change time division push "1/2" to Zoom Out (sampling interval will be bigger) or
"x2" to Zoom In (Sampling interval will be smaller).

サンプリングタイムを変更するのには
"1/2" ズームアウト (サンプリング間隔が長くなります) か
"x2" ズームイン (サンプリング間隔が短くなります。) を押してください。

/media/uploads/Rhyme/helps.jpg

On 7-Mar-2015 updated to UniGraphic library version!

2015年3月7日 UniGraphic ライブラリ使用版にアップデートしました。

/media/uploads/Rhyme/frdm-kl25z-ss.jpg FRDM-KL25Z
/media/uploads/Rhyme/frdm-k64f-ss.jpg FRDM-K64F
/media/uploads/Rhyme/nucleo-f411re-ss.jpg NUCLEO-F411RE

main.h

Committer:
Rhyme
Date:
2017-09-25
Revision:
10:bd3d8d71ee73
Parent:
9:657155f03cb8

File content as of revision 10:bd3d8d71ee73:

/** mbed oscilloscope my implementation of a oscillo scope
 * Copyright (c) 2014, 2015 Motoo Tanaka @ Design Methodology Lab
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
 * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
 * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
 * THE SOFTWARE.
 */
#ifndef _MAIN_H_
#define _MAIN_H_ included

#if defined (TARGET_KL25Z) 
#define PIN_SCLK        PTD1
#define PIN_MISO        PTD3 
#define PIN_MOSI        PTD2
#define PIN_CS_TFT      PTD0 
#define PIN_DC_TFT      PTD5 
#define PIN_CS_TSC      PTA13
#define PIN_BL_TFT      PTA12
#define PIN_CS_SD       PTA4 
#define PIN_TSC_INTR    PTC9 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PTB10 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PTB0
#define PIN_ADC_CH1     PTB2

#elif defined (TARGET_KL46Z)
#define PIN_SCLK        PTD5 
#define PIN_MISO        PTD7 
#define PIN_MOSI        PTD6
#define PIN_CS_TFT      PTD4 
#define PIN_DC_TFT      PTD2 
#define PIN_CS_TSC      PTA13
#define PIN_BL_TFT      PTC9 
#define PIN_CS_SD       PTA4 
#define PIN_TSC_INTR    PTC7 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PTC6 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PTB0
#define PIN_ADC_CH1     PTB2

#elif defined (TARGET_K64F)
#define PIN_SCLK        PTD1
#define PIN_MISO        PTD3
#define PIN_MOSI        PTD2
#define PIN_CS_TFT      PTD0
#define PIN_DC_TFT      PTC4
// for board rev E or later
#define PIN_CS_TSC      PTC12
// for earlier boards use following line
// #define PIN_CS_TSC      PTA0
#define PIN_BL_TFT      PTC3
#define PIN_CS_SD       PTB23
#define PIN_TSC_INTR    PTC0 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PTC9 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PTB2
#define PIN_ADC_CH1     PTB10

#elif defined (TARGET_K22F)
#define PIN_SCLK        PTD5
#define PIN_MISO        PTD7
#define PIN_MOSI        PTD6
#define PIN_CS_TFT      PTD4
#define PIN_DC_TFT      PTA1
#define PIN_CS_TSC      PTB19
#define PIN_BL_TFT      PTC6 
#define PIN_CS_SD       PTA4 
#define PIN_TSC_INTR    PTC7 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PTC9 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PTB0
#define PIN_ADC_CH1     PTC1

#elif defined (TARGET_NUCLEO_F411RE)
#define PIN_SCLK        PA_5
#define PIN_MISO        PA_6
#define PIN_MOSI        PA_7
#define PIN_CS_TFT      PB_6
#define PIN_DC_TFT      PC_7
#define PIN_CS_TSC      PA_9
#define PIN_BL_TFT      PA_8
#define PIN_CS_SD       PB_5
#define PIN_TSC_INTR    PA_8 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PA_13 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PA_0
#define PIN_ADC_CH1     PA_4

#elif defined (TARGET_K20D50M)
#define PIN_SCLK        PTD1
#define PIN_MISO        PTD3
#define PIN_MOSI        PTD2
#define PIN_CS_TFT      PTC2
#define PIN_DC_TFT      PTA2 
#define PIN_CS_TSC      PTA12
#define PIN_BL_TFT      PTC4 
#define PIN_CS_SD       PTC8 
#define PIN_TSC_INTR    PTA4 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   PTC7 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     PTC0
#define PIN_ADC_CH1     PTD6

#elif defined (TARGET_RZ_A1H)
#define PIN_SCLK        P10_12
#define PIN_MISO        P10_15
#define PIN_MOSI        P10_14
#define PIN_CS_TFT      P10_13
#define PIN_DC_TFT      P8_14 
#define PIN_CS_TSC      P8_15
#define PIN_BL_TFT      P8_11
#define PIN_CS_SD       P4_5 
#define PIN_TSC_INTR    P2_9 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   P2_10 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     P1_8
#define PIN_ADC_CH1     P1_10
#elif defined (TARGET_MAX32600MBED)
/* I2C */
#define PIN_SCL  P2_7
#define PIN_SDA  P2_6
/* SPI */
#define PIN_SCLK  P2_0
#define PIN_MISO P2_2
#define PIN_MOSI P2_1
#define PIN_CS0  P2_3
/* Interrupt */
#define PIN_INT0 P2_4
#define PIN_INT1 P2_5
#define PIN_INT2 P1_7
#define PIN_INT3 P1_6
#define PIN_INT4 P1_5
#define PIN_INT5 P1_4
/* Analog In */
#define PIN_AN0  AIN_0P
#define PIN_AN1  AIN_1P
#define PIN_AN2  AIN_2P
#define PIN_AN3  AIN_3P
#define PIN_AN4  AIN_4P
#define PIN_AN5  AIN_5P
#define BOARD_NAME "MAX32600MBED"

#define PIN_CS_TFT      P2_3 // D10 PTD0 
#define PIN_DC_TFT      P2_4 // D9  PTD5 
#define PIN_CS_TSC      P2_5 // D8  PTA13
#define PIN_BL_TFT      P1_7 // D7   PTC9 
#define PIN_CS_SD       P1_4 // D4   PTA4 
#define PIN_TSC_INTR    P5_4 // PTC9 /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   P5_5 /// PTB10 /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     AIN_0P // A0 PTB0
#define PIN_ADC_CH1     AIN_2P // A2 PTB2

#else
 #error TARGET NOT DEFINED
#define PIN_SCLK        D13 
#define PIN_MISO        D12 
#define PIN_MOSI        D11
#define PIN_CS_TFT      D10 
#define PIN_DC_TFT      D9 
#define PIN_CS_TSC      D8
#define PIN_BL_TFT      D7 
#define PIN_CS_SD       D4 
#define PIN_TSC_INTR    D5-inside /* place holder */
#define PIN_RESET_TFT   D4-inside /* place holder */
#define PIN_ADC_CH0     A0
#define PIN_ADC_CH1     A2

#endif

#define CHART_LEN    198

// NOTE: in case MIN_INTERVAL is too small
// the program hangs during ADC and timer interrupt
#if defined (TARGET_MAX32600MBED)
#define MIN_INTERVAL   60
#else
#define MIN_INTERVAL   30
#endif
#define MAX_INTERVAL   20000
#define NUM_MAX_MENU   20
#define NUM_MAX_ANALOG_CH 2
#define MODE_RUN 1 
#define MODE_STOP 0

extern vt100 tty ;
extern AnalogIn *ach[] ;
extern Ticker timer ;

extern DigitalOut backlight ;
extern ILI9341 TFT ;
extern SPI_STMPE610 TSC ;
extern TFTMenuItem *menu[] ;
extern int numMenu ;

extern float vref ; // input range 0 - 3.3V

extern uint16_t udata[2][NUM_MAX_ANALOG_CH][CHART_LEN] ;
extern int data_index ;
extern uint16_t bor[2] ; // begin of ring buffer

extern int numAnalogIn  ;
extern int memLength  ;
extern int us_interval ; // 20us = 50KHz
extern bool frame_full  ;
extern int page ; // 
extern int prev_page  ;
extern int mode  ;

float u2v(uint16_t uvalue) ;
uint16_t v2u(float voltage) ;
float u2f(uint16_t value) ;

void initADC(void) ;
void envChanged(void) ;
bool checkTrigger(void) ;
void sampleAD(void) ;
#endif /* _MAIN_H_ */