【導(dǎo)讀】示波器的功能是查看各種電壓波形。平時(shí)用到的示波器樣式普通，體積大，關(guān)鍵是沒(méi)有電氣隔離，操作過(guò)程中容易發(fā)生觸電。但是隨著電子技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)配套使用的虛擬示波器更加輕便，成本更低。
硬件設(shè)計(jì)電路包括信號(hào)預(yù)處理、單片機(jī)、藍(lán)牙串口模塊和電源4部分，電路原理圖見(jiàn)圖1。
圖1：藍(lán)牙虛擬示波器電路原理圖
信號(hào)預(yù)處理：單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換電壓范圍是0~3.3V，為了能測(cè)量交流信號(hào)，把輸入信號(hào)地端接RP3調(diào)節(jié)出的1.65V，這樣就能測(cè)到-1.65~+1.65V的電壓。實(shí)際工作中電工測(cè)量電壓范圍從幾伏到幾百伏，為此加入了電阻降壓網(wǎng)絡(luò)R1、R2、R4、R5、RP1和RP2，這樣就能測(cè)到60V的電壓，再加上個(gè)有x10 擋（放大10倍）的示波器探頭，最大可測(cè)到600V電壓。LM358是雙運(yùn)放，接成電壓跟隨器方式，主要作用是提高輸入阻抗，使示波器標(biāo)入阻抗是1MΩ，否則示波器探頭放到x10擋時(shí)，測(cè)量數(shù)值會(huì)有偏差。運(yùn)放還能起到當(dāng)輸入信號(hào)過(guò)大時(shí)，限制輸入到單片機(jī)的信號(hào)幅度，保護(hù)單片機(jī)的作用。共有2個(gè)信號(hào)輸入端，組成雙蹤示波器，可以比較2路信號(hào)的相位關(guān)系。單片機(jī)：選用了飛利浦的單片機(jī)P89LPC938，是基于80C51內(nèi)核的低功耗 FLASH單片機(jī)，其內(nèi)部有7.373MHz振蕩器、復(fù)位電路、8通道10位AD轉(zhuǎn)換器，8K字節(jié)Flash程序存儲(chǔ)器、768字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這使得外圍電路很簡(jiǎn)潔。為了提高AD轉(zhuǎn)換速度和提高通信波特率的準(zhǔn)確程度，使用了外部12MHz晶振。單片機(jī)的P2.0（AD07）、P2.1（AD06） 接雙運(yùn)放LM358的電壓輸出，單片機(jī)的P1.0（TXD）、P1.1（RXD）接藍(lán)牙模塊的串口。
藍(lán)牙串口模塊主要參數(shù)：兼容藍(lán)牙V2.0 規(guī)范、CLASS 2 標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離最大10M，支持SPP 服務(wù)（串口）。功能多的藍(lán)牙模塊可更改主從設(shè)置，默認(rèn)為從設(shè)備，可以和電腦或手機(jī)藍(lán)牙連接，還可以更改通信波特率，默認(rèn)是9600bps，可更改為較大的波特率，如115200bps，加快通信速度。默認(rèn)配對(duì)密碼是1234，每次搜索藍(lán)牙模塊前先給藍(lán)牙模塊上電再搜索，再次搜索時(shí)要先把藍(lán)牙模塊重新上電，否則可能搜索不到。手機(jī)藍(lán)牙和藍(lán)牙串口模塊之間的連接，是程序設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。這個(gè)連接過(guò)程就是創(chuàng)建一個(gè)藍(lán)牙客戶端，分查找設(shè)備、查找服務(wù)、獲得連接URL和建立連接4個(gè)主要步驟。
相關(guān)閱讀：
真相大白，示波器的秘密揭示
分分鐘搞定示波器精確測(cè)量EMI的訣竅
負(fù)載電容怎么選？示波器振蕩波形決定的嗎？
