Univerzální čítač s STM32G031 pro laboratorní experimety

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem a realizací softwarově definovaného čítače pro použití ve výukových laboratorních experimentech. Vytvářený měřicí přístroj umožňuje měření a zobrazení analogového signálu v režimu osciloskopu a logického signálu v režimu logického analyzátoru, dále umožňuje přímé i reciproční měření frekvence, periody i střídy signálu, dále pak čas mezi dvěma příchozími událostmi, v podobě hran, z různých zdrojů a záznam časů mezi několika po sobě jdoucími hranami. Přístroj je dále schopen generovat uživatelsky definovaný PWM signál a je možné ho provozovat s vnějším zdrojem hodinového signálu. Měřicí přístroj je realizován na mikroprocesoru STM32G031, který pomocí USB-UART převodníku komunikuje přes rozhraní USB s aplikací Data Plotter v PC. V aplikaci je nejen vytvořeno uživatelské rozhraní, přes které je měřicí přístroj ovládán, ale jsou zde i zobrazovány naměřené výsledky s možností pozdějšího zpracování naměřených dat.

This thesis is focused od design and implementation of software-defined counter, for use in teaching laboratory experiments. The created measuring device enables the measurement and display of an analog signal in the oscilloscope mode and a logic signal in the logic analyzer mode, it also enables direct and reciprocal measurement of the frequency, period and duty cycle of the signal, as well as the time between two incoming events, in the form of edges, from various sources and recording times between several consecutive edges. The device is also able to generate a user-defined PWM signal and it is possible to connect it to an external clock signal source. The measuring device is implemented on an STM32G031 microprocessor, which uses a USB-UART converter to communicate via the USB interface with the Data Plotter application on a PC. The application not only creates a user interface through which the measuring device is controlled, but also displays the measured results with the possibility of postprocessing.