Multifunkční diagnostická logická sonda

Abstract

Tato práce představuje návrh a realizaci multifunkční diagnostické logické sondy pro výuku práce s logickými obvody a vestavnými systémy. Zařízení nahrazuje komerční laboratorní přístroje, které jsou složité a finančně náročné, a umožňuje studentům měřit základní veličiny (napětí, odpor, frekvenci), generovat pulzy a diagnostikovat komunikační rozhraní (UART, I2C, SPI, Neopixel). Sonda je realizována ve dvou variantách: verze založená na STM32 a zjednodušená pro Raspberry Pi Pico. Lokální režim s RGB LED a tlačítkem slouží pro rychlou diagnostiku, zatímco terminálový režim s ANSI TUI poskytuje pokročilé funkce včetně ovládání a zobrazování hodnot skrze UART periferii. Návrh využívá STM HAL a Raspberry Pi Pico C SDK pro prenositelnost kódu a minimalizuje externí komponenty, aby studenti mohli sondu snadno sestavit na nepájivém kontaktním poli. Hlavním přínosem je urychlení identifikace chyb při praktických cvičeních, jako jsou odhalení vadné součástky nebo nesprávné zapojení periferií.This work presents the design and implementation of a multifunctional diagnostic logic probe for teaching logic circuit and embedded system applications. The device replaces complex and costly commercial laboratory instruments, enabling students to measure basic parameters (voltage, resistance, frequency), generate pulses, and diagnose commu nication interfaces (UART, I2C, SPI, Neopixel). The probe is implemented in two variants: an STM32 based version and a simplified version for Raspberry Pi Pico. A local mode with an RGB LED and button provides quick diagnostics, while a terminal mode with an ANSI based text user interface (TUI) offers advanced functions, including control and data visualization via UART. The design leverages the STM32 HAL and Raspberry Pi C SDK for code portability and minimizes external components, allowing students to assemble the probe easily on a breadboard. The primary contribution lies in accelerating error identification during practical exercises, such as detecting faulty components or incorrect peripheral wiring.