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51单片机示波器制作(12864显示带字库)

 共同成长888 2018-03-10
 
  首先说明：我才接触51单片机3个星期（6月8号才高考完），对C语言还很陌生。我就是一个萌新，还希望大佬们多多指导。
  12864（带字库st7920驱动）为显示器，XPT2046为AD转换芯片。（不要问我为什么用这个芯片，开发板自带的坑货。我在网上下载的示波器程序大多以ADC0832或ADC0808为AD转换芯片，结果我都用不了，所以才被迫自写程序。）
  示波器程序由main.c XPT2046.c XPT2046.h三个子文件构成，main.c是我根据网上的一个12864画图程序改编而成我也加了一些注释，后面两个文件取自开发板自带的例程并进行了修改。所以说这个程序基本上不是我编写的，也有很多问题和不足之处还请指正。
下面是效果图。
首先是方波。
 

 

 

 


再是正弦波。
由于没有函数发生器，就只能通过手机播放只做好的正弦音频，再检测手机耳机接口信号。
 

 

不知道为什么，正弦波有一半不见了，似乎是由于不能检测到负电压还是什么的。。。
下面贴出main.c的代码。
  1. #include <reg52.h>
  2. #include"XPT2046.h" 
  3. #define uint unsigned int
  4. #define uchar unsigned char

  6. sbit RS=P2^6; //LCD数据或命令选择端
  7. sbit RW=P2^5; //LCD写入或读出选择端
  8. sbit RST=P1^0; //LCD复位端口
  9. sbit LCDE=P2^7; // LCD使能端
  10. sbit PSB=P3^2;//串行或并行选择端

  12. void delay(uchar i)
  13. {
  14.         while(i--);        
  15. } //延时函数，i=1时延时约10微秒（12M晶振）

  17. void SPI_Start()
  18. {
  19.         CLK = 0;
  20.         CS  = 1;
  21.         DIN = 1;
  22.         CLK = 1;
  23.         CS  = 0;                
  24. } //ADC芯片（XPT2046）初始化函数

  26. void lcd_busy()

  28. {

  30.     RS=0;

  32.     RW=1;

  34.     P0=0XFF;

  36.     LCDE=1;

  38.     delay(14);

  40.     while((P0&0x80)==0x80);
  41.           LCDE=0;

  43. }//LCD12864（st7920驱动）查忙函数

  45. void write_com(uchar com)

  47. {

  49.     lcd_busy();RS=0;

  51.     RW=0;

  53.     LCDE=0;

  55.     P0=com;

  57.     delay(9);

  59.     LCDE=1;

  61.     delay(9);

  63.     LCDE=0;

  65. }//LCD写指令函数

  67. void write_num(uchar num)

  69. {

  71.     lcd_busy();

  73.     RS=1;

  75.     RW=0;

  77.     LCDE=0;

  79.     P0=num;

  81.     delay(7);

  83.     LCDE=1;

  85.     delay(9);

  87.     LCDE=0;

  89. }//LCD写数据函数

  91. uchar read_data()

  93. {

  95.     uchar read;

  97.     lcd_busy();

  99.     RS=1;

  101.     RW=1;

  103.     LCDE=0;

  105.     delay(7);

  107.     LCDE=1;

  109.     delay(9);

  111.     read=P0;

  113.     LCDE=0;

  115.     delay(11);;

  117.     

  119.     return read;

  121. } //LCD读数据函数

  123. void clear_lcd()

  125. {    

  127.     uchar i,j;

  129.     write_com(0x34);

  131.     for(i=0;i<32;i++)             //因为LCD有纵坐标32格所以写三十二次

  133.     {

  135.         write_com(0x80+i);         //先写入纵坐标Y的值

  137.         write_com(0x80);         //再写入横坐标X的值

  139.         for(j=0;j<32;j++)         //横坐标有16位，每位写入两个字节的的数据，也就写入32次

  141.         {                         //因为当写入两个字节之后横坐标会自动加1，所以就不用再次写入地址了。

  143.             write_num(0x00);    

  145.         }

  147.     }

  149.     write_com(0x36);

  151.     write_com(0x30);

  153. } //LCD清屏函数


  156. void put_point(uchar x,uchar y)

  158. {

  160.     uint bt=0,read=0;

  162.     uchar x_adr,y_adr,h_bit,l_bit;

  164.     y_adr=0x80+y%32;            //计算Y轴的地址，应为纵坐标有64个，所有对32求余，当Y大于31时，Y的坐标是下半屏的。

  166.     if(y>31) //计算X轴的地址当Y大于31时X的地址在下半屏，从0X88开始，小于31时X的地址是在上半屏，从0X80开始

  168.         x_adr=0x88+x/16;        

  170.     else

  172.         x_adr=0x80+x/16;

  174.     bt=0x8000>>(x%16); //求这个点到底是在哪个点

  176.     write_com(0x34);

  178.     write_com(0x34);

  180.     write_com(y_adr);     //读取数据的时候要先写入所取数据的地址

  182.     write_com(x_adr);

  184.     read_data();         //读取的第一个字节不要，

  186.     read=read_data();     //从第二个字节开始接收。

  188.     read<<=8;

  190.     read|=read_data();

  192.     bt=bt|read;

  194.     h_bit=bt>>8;

  196.     l_bit=bt;

  198.     write_com(y_adr);     //写入点的时候，重新写入地址，因为地址已经改变。

  200.     write_com(x_adr);

  202.     write_num(h_bit);

  204.     write_num(l_bit);

  206.     write_com(0x36); //开显示

  208.     write_com(0x30);     //转回基本指令集        

  210. }//LCD画点函数

  212. /*

  214. 液晶初始化

  216. */

  218. void lcd_init()

  220. {

  222.     PSB=1;

  224.     RST=1;

  226.     write_com(0x30);     //基本指令操作

  228.     write_com(0x0c);     //开显示

  230.     write_com(0x01);     //清除LCD显示

  232. }

  234. void main()

  236. {    
  237.         
  238.     float i;

  240.     uchar x,n,y;

  242.     lcd_init();

  244.     clear_lcd();

  246.     while(1)

  248.     {     
  249.                 SPI_Start();

  251.         write_com(0x34);

  253.         write_com(0x34);

  255.         write_com(0x80);

  257.         write_com(0x88);

  259.         for(i=16;i>0;i--) //画出X轴

  261.         {

  263.             write_num(0xff);    

  265.         }

  267.         for(i=0;i<64;i++) //画出Y轴

  269.         {

  271.             put_point(0,i);

  273.         }

  275.         for(i=0;i<128;i++)

  277.         {

  279.             x=i;//使横坐标自动向前移

  281.                         n = Read_AD_Data(0xE4);//接收返回的AD值

  283.                         y=32-(n/10);//确定点的纵坐标（纵坐标是AD值，不是电压。）

  285.             put_point(x,y);

  287.                         delay(100);

  289.         }

  291.         write_com(0x36);

  293.         write_com(0x30);

  295.         while(1);

  297.     }

  299.     

  301. }//主函数




复制代码

全部资料下载地址：
 示波器（自制）.zip (38.06 KB, 下载次数: 28) 

 xpt2046中文.pdf (1.26 MB, 下载次数: 18) 


blink 发表于 2017-6-29 20:04
这个是可以测频率的吗

不可以，就只能显示波形。不过我参考别人写的程序后觉得加装LM393再修改一下程序也许就能测频率。我现在没有LM393，也许你可以试一试。



补充一下：这个程序在测量时需要在信号源内加入一定的直流偏置，否则有部分波形无法正常显示。（就像开始测正弦波时只显示了波形的一半。） 





这几天我又对程序进行了修改——将AD检测过程与屏幕刷新过程分离，大大提高了检测速度。（此外我将程序修改为5秒自动刷新，以方便观察。）
修改后的main.c如下。
#include
#include"XPT2046.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar xdata a[128];

sbit RS=P2^6; //这个是LCD的数据命令选择端
sbit RW=P2^5; //这个是LCD的写入或是读出选择端
sbit RST=P1^0; //这个是LCD的复位端口
sbit LCDE=P2^7; // 这个是LCD的使能端
sbit PSB=P3^2;

void delay(uchar i)
{
        while(i--);       
}

void delayms(uint c)   //误差 0us
{
    uchar a,b;
        for (; c>0; c--)
        {
                 for (b=199;b>0;b--)
                 {
                          for(a=1;a>0;a--);
                 }      
        }
           
}


void lcd_busy()

{

    RS=0;

    RW=1;

    P0=0XFF;

    LCDE=1;

    delay(14);

    while((P0&0x80)==0x80);
          LCDE=0;

}

void write_com(uchar com)

{

    lcd_busy();RS=0;

    RW=0;

    LCDE=0;

    P0=com;

    delay(9);

    LCDE=1;

    delay(9);

    LCDE=0;

}

void write_num(uchar num)

{

    lcd_busy();

    RS=1;

    RW=0;

    LCDE=0;

    P0=num;

    delay(7);

    LCDE=1;

    delay(9);

    LCDE=0;

}

uchar read_data()

{

    uchar read;

    lcd_busy();

    RS=1;

    RW=1;

    LCDE=0;

    delay(7);

    LCDE=1;

    delay(9);

    read=P0;

    LCDE=0;

    delay(11);;



    return read;

}

void clear_lcd()

{   

    uchar i,j;

    write_com(0x34);

    for(i=0;i<32;i++)             //因为LCD有纵坐标32格所以写三十二次

    {

        write_com(0x80+i);         //先写入纵坐标Y的值

        write_com(0x80);         //再写入横坐标X的值

        for(j=0;j<32;j++)         //横坐标有16位，每位写入两个字节的的数据，也就写入32次

        {                         //因为当写入两个字节之后横坐标会自动加1，所以就不用再次写入地址了。

            write_num(0x00);   

        }

    }

    write_com(0x36);

    write_com(0x30);

}

void put_point(uchar x,uchar y)

{

    uint bt=0,read=0;

    uchar x_adr,y_adr,h_bit,l_bit;

    y_adr=0x80+y2;            //计算Y轴的地址，应为纵坐标有64个，所有对32求余，当Y大于31时，Y的坐标是下半屏的。

    if(y>31) //计算X轴的地址当Y大于31时X的地址在下半屏，从0X88开始，小于31时X的地址是在上半屏，从0X80开始

        x_adr=0x88+x/16;        

    else

        x_adr=0x80+x/16;

    bt=0x8000>>(x); //求这个点到底是在哪个点

    write_com(0x34);

    write_com(0x34);

    write_com(y_adr);     //读取数据的时候要先写入所取数据的地址

    write_com(x_adr);

    read_data();         //读取的第一个字节不要，

    read=read_data();     //从第二个字节开始接收。

    read<<=8;

    read|=read_data();

    bt=bt|read;

    h_bit=bt>>8;

    l_bit=bt;

    write_com(y_adr);     //写入点的时候，重新写入地址，因为地址已经改变。

    write_com(x_adr);

    write_num(h_bit);

    write_num(l_bit);

    write_com(0x36); //开显示

    write_com(0x30);     //转回基本指令集        

}

/*

液晶初始化

*/

void lcd_init()

{

    PSB=1;

    RST=1;

    write_com(0x30);     //基本指令操作

    write_com(0x0c);     //开显示

    write_com(0x01);     //清除LCD显示

}

void main()

{   
        while(1)

        {

    uchar x,i,y;

    lcd_init();

    clear_lcd();

        write_com(0x34);

        write_com(0x34);

        write_com(0x80);

        write_com(0x88);

        for(i=16;i>0;i--) //画出X轴

        {

            write_num(0xff);   

        }

        for(i=0;i<64;i++) //画出Y轴

        {

            put_point(0,i);

        }

                for(i=0;i<128;i++)
                {
                    a[i] = Read_AD_Data(0xE4);
                }

        for(i=0;i<128;i++)

        {

            x=i;

                        y=32-(a[i]/10);

            put_point(x,y);

        }

        write_com(0x36);

        write_com(0x30);

                delayms(5000);
    }



}

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