Oscilloscope 0.96″ Arduino
What is an oscilloscope?
An ‘oscilloscope’, previously called an ‘oscillograph’, and informally known as a scope or o-scope,CRO (for cathode-ray oscilloscope), or DSO (for the more modern digital storage oscilloscope), is a type of electronic test instrument that graphically displays varying signal [voltages], usually as a two-dimensional plot of one or more signals as a function of time. Other signals (such as sound or vibration) can be converted to voltages and displayed.
Oscilloscopes display the change of an electrical signal over time, with voltage and time as the Y- and X-axes, respectively, on a calibrated scale. The waveform can then be analyzed for properties such as amplitude, frequency, rise time, time interval, distortion, and others. Modern digital instruments may calculate and display these properties directly. Originally, calculation of these values required manually measuring the waveform against the scales built into the screen of the instrument.
Oscilloscope made using the Arduino and OLED 0.96 “display i2c. The oscilloscope has 4 buttons: the first is used to switch between options, the next two are used to change the value smaller / larger, the fourth button freezes the measurement.
Main specifications
- Vertical sensitivity (full width value)
Fixed range: 50 V, 20 V, 10 V, 5 V, 2 V, 1 V, 0.5 V, 0.2 V.
The wave shape is available as large as possible. - Automatically adjusts the upper / lower limit value) ・ Level range (value per div, 4 div = full scale)
50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 2ms, 1ms, 500us, 200us - Rising / falling edge detection function.
- Voltmeter function the voltage value is shown on the display (upper right corner).
- Turning on the screen lock to keep the screen and then re-enabling the connection to release the lock. When paused, it appears on the screen as paused.
List Elements:
- Arduino nano
- Display 0.96″ i2c ST7735
- 4x Diode Zener 3.6V
- Resistor: 100Ω, 12kΩ, 120kΩ, 510kΩ
- 4x Buttons
- Capacitor 100nF
- Wires
- BreadBoard
- Headphone jack slot
- jack cable
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/* 簡易オシロ (_20190226_OLEDoscilloscope.ino) スケッチ：21152byte、ローカル変数：1285byte free 2019/02/26版 ラジオペンチ 200msレンジ追加中。レスポンス改善対策中 */ #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <EEPROM.h> #define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width #define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height #define REC_LENGTH 200 // 波形データのバッファサイズ #define MIN_TRIG_SWING 5 // ミニマムトリガスイング(この振幅以下ならUnsybc表示を出す） // Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins) #define OLED_RESET -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin) Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); // レンジの表示名をフラッシュメモリに保存 const char vRangeName[10][5] PROGMEM = {"A50V", "A 5V", " 50V", " 20V", " 10V", " 5V", " 2V", " 1V", "0.5V", "0.2V"}; // 縦軸表示文字（\0含んだ文字数が必要） const char * const vstring_table[] PROGMEM = {vRangeName[0], vRangeName[1], vRangeName[2], vRangeName[3], vRangeName[4], vRangeName[5], vRangeName[6], vRangeName[7], vRangeName[8], vRangeName[9]}; const char hRangeName[10][6] PROGMEM = {"200ms", "100ms", " 50ms", " 20ms", " 10ms", " 5ms", " 2ms", " 1ms", "500us", "200us"}; // 横軸表示文字(60バイト） const char * const hstring_table[] PROGMEM = {hRangeName[0], hRangeName[1], hRangeName[2], hRangeName[3], hRangeName[4], hRangeName[5], hRangeName[6], hRangeName[7], hRangeName[8], hRangeName[9]}; int waveBuff[REC_LENGTH]; // 波形データー記録メモリ (RAMがギリギリ) char chrBuff[8]; // 表示フォーマットバッファ char hScale[] = "xxxAs"; // 横軸スケール名 char vScale[] = "xxxx"; // 縦軸スケール名 float lsb5V = 0.0055549; // 5Vレンジの感度係数 標準値：0.005371 V/1LSBで定義 float lsb50V = 0.0503931; // 50Vレンジの感度係数 0.05371 volatile int vRange; // 垂直レンジ 0:A50V, 1:A 5V, 2:50V, 3:20V, 4:10V, 5:5V, 6:2V, 7:1V, 8:0.5V volatile int hRange; // 水平レンジ 0:50m, 1:20m, 2:10m, 3:5m, 4;2m, 5:1m, 6:500u, 7;200u volatile int trigD; // トリガ方向（極性）0:ポジ、1:ネガ volatile int scopeP; // 操作スコープ位置 0:垂直レンジ, 1:水平レンジ, 2:トリガ方向 volatile boolean hold = false; // ホールド volatile boolean switchPushed = false; // スイッチが押された！フラグ volatile int saveTimer; // EEPROM保存までの残り時間 int timeExec; // 現在のレンジの概算実行時間(ms) int dataMin; // バッファの最小値(min:0) int dataMax; // バッファの最大値(max:1023) int dataAve; // バッファの平均値（精度確保のため10倍で保存 max:10230) int rangeMax; // グラフをフルスケールにするバッファの値 int rangeMin; // グラフを下限にするバッファの値 int rangeMaxDisp; // max表示の値（100倍で指定） int rangeMinDisp; // min表示の値 int trigP; // データバッファ上のトリガ位置 boolean trigSync; // トリガ検出フラグ int att10x; // 入力アッテネーター（1で有効） void setup() { pinMode(2, INPUT_PULLUP); // ボタン入力割込み(int.0割込み） pinMode(8, INPUT_PULLUP); // Selectボタン pinMode(9, INPUT_PULLUP); // Upボタン pinMode(10, INPUT_PULLUP); // Downボタン pinMode(11, INPUT_PULLUP); // Hold スイッチ pinMode(12, INPUT); // アッテネーター1/10 pinMode(13, OUTPUT); // 状態表示 // Serial.begin(115200); // これを使うとRAMを大量に消費する if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { // Address 0x3C for 128x64 // Serial.println(F("SSD1306 failed")); for (;;); // Don't proceed, loop forever } auxFunctions(); // 電圧測定機能（無限ループで戻ってこない） loadEEPROM(); // EEPROMから前回の設定内容を読み出し analogReference(INTERNAL); // ADCのフルスケール1.1Vに設定（内部vrefを使用) attachInterrupt(0, pin2IRQ, FALLING); // スイッチ操作検出割り込みを起動(int.0) startScreen(); // 起動画面表示 } void loop() { setConditions(); // 測定条件設定 digitalWrite(13, HIGH); readWave(); // 波形読み取り (1.6-400ms ) digitalWrite(13, LOW); // setConditions(); // 測定条件再設定（測定中の変更を表示に反映） dataAnalize(); // データーの各種情報を収集(0.5-0.6ms) writeCommonImage(); // 固定イメージの描画(2.6ms) plotData(); // 波形プロット(10-18ms) dispInf(); // 各種情報表示(6.5-8.5ms) display.display(); // バッファを転送してOLEDに表示(37ms) saveEEPROM(); // 必要があればEEPROMに設定内容を保存 while (hold == true) { // Holdボタンが押されていたら待つ dispHold(); delay(10); } // ループ回転速度:60-470ms（@波形バッファ=200） } void setConditions() { // 測定条件設定 // レンジ名をPROGMEMから持ってくる strcpy_P(hScale, (char*)pgm_read_word(&(hstring_table[hRange]))); // 横軸レンジ名設定 strcpy_P(vScale, (char*)pgm_read_word(&(vstring_table[vRange]))); // 縦軸レンジ名設定 switch (vRange) { // 縦軸のレンジごとの設定 case 0: { // Auto50Vレンジ att10x = 1; // 入力アッテネーター使用 break; } case 1: { // Auto 5Vレンジ att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } case 2: { // 50Vレンジ rangeMax = 50 / lsb50V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 5000; // 縦軸目盛り。100倍の値で設定 rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 1; // 入力アッテネーター使用 break; } case 3: { // 20Vレンジ rangeMax = 20 / lsb50V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 2000; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 1; // 入力アッテネーター使用 break; } case 4: { // 10Vレンジ rangeMax = 10 / lsb50V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 1000; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 1; // 入力アッテネーター使用 break; } case 5: { // 5Vレンジ rangeMax = 5 / lsb5V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 500; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } case 6: { // 2Vレンジ rangeMax = 2 / lsb5V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 200; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } case 7: { // 1Vレンジ rangeMax = 1 / lsb5V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 100; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } case 8: { // 0.5Vレンジ rangeMax = 0.5 / lsb5V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 50; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } case 9: { // 0.5Vレンジ rangeMax = 0.2 / lsb5V; // フルスケール画素数の設定 rangeMaxDisp = 20; rangeMin = 0; rangeMinDisp = 0; att10x = 0; // 入力アッテネーターを使わない break; } } } void writeCommonImage() { // 共通画面の作画 display.clearDisplay(); // 画面全消去(0.4ms) display.setTextColor(WHITE); // 白文字で描く display.setCursor(86, 0); // Start at top-left corner display.println(F("av V")); // 1行目固定文字 display.drawFastVLine(26, 9, 55, WHITE); // 左縦線 display.drawFastVLine(127, 9, 55, WHITE); // 左縦線 display.drawFastHLine(24, 9, 7, WHITE); // Max値の補助マーク display.drawFastHLine(24, 36, 2, WHITE); // display.drawFastHLine(24, 63, 7, WHITE); // display.drawFastHLine(51, 9, 3, WHITE); // Max値の補助マーク display.drawFastHLine(51, 63, 3, WHITE); // display.drawFastHLine(76, 9, 3, WHITE); // Max値の補助マーク display.drawFastHLine(76, 63, 3, WHITE); // display.drawFastHLine(101, 9, 3, WHITE); // Max値の補助マーク display.drawFastHLine(101, 63, 3, WHITE); // display.drawFastHLine(123, 9, 5, WHITE); // 右端Max値の補助マーク display.drawFastHLine(123, 63, 5, WHITE); // for (int x = 26; x <= 128; x += 5) { display.drawFastHLine(x, 36, 2, WHITE); // 中心線(水平線)を点線で描く } for (int x = (127 - 25); x > 30; x -= 25) { for (int y = 10; y < 63; y += 5) { display.drawFastVLine(x, y, 2, WHITE); // 縦線を点線で3本描く } } } void readWave() { // 波形をメモリーに記録 if (att10x == 1) { // もし1/10アッテネーターが必要なら pinMode(12, OUTPUT); // アッテネーター制御ピンを出力にして digitalWrite(12, LOW); // LOWを出力 } else { // アッテネーター不使用なら pinMode(12, INPUT); // アッテネーター制御ピンをHi-zにする（入力にする） } switchPushed = false; // スイッチ操作フラグをクリア switch (hRange) { // レンジに応じ記録速度を変更 case 0: { // 200msレンジ timeExec = 1600 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(7888); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら switchPushed = false; break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 1: { // 100msレンジ timeExec = 800 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(3888); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら switchPushed = false; break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 2: { // 50msレンジ timeExec = 400 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(1888); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 3: { // 20msレンジ timeExec = 160 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(688); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 4: { // 10 msレンジ timeExec = 80 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(288); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 5: { // 5 msレンジ timeExec = 40 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x07; // 分周比128 (arduinoのオリジナル） for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約112μs delayMicroseconds(88); // サンプリング周期調整 if (switchPushed == true) { // スイッチ操作があったら break; // 記録中止（ループを抜けてレスポンス改善） } } break; } case 6: { // 2 msレンジ timeExec = 16 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x06; // 分周比64 (0x1=2, 0x2=4, 0x3=8, 0x4=16, 0x5=32, 0x6=64, 0x7=128) for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約56μs delayMicroseconds(24); // サンプリング周期調整 } break; } case 7: { // 1 msレンジ timeExec = 8 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x05; // 分周比16 (0x1=2, 0x2=4, 0x3=8, 0x4=16, 0x5=32, 0x6=64, 0x7=128) for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約28μs delayMicroseconds(12); // サンプリング周期調整 } break; } case 8: { // 500usレンジ timeExec = 4 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x04; // 分周比16(0x1=2, 0x2=4, 0x3=8, 0x4=16, 0x5=32, 0x6=64, 0x7=128) for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約16μs delayMicroseconds(4); // サンプリング周期調整 // 時間微調整 1.875μs（nop 1つで1クロック、0.0625μs @16MHz) asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); } break; } case 9: { // 200usレンジ timeExec = 2 + 60; // 概算実行時間(ms) EEPROM保存までのカウントダウンに使用 ADCSRA = ADCSRA & 0xf8; // 下3ビットをクリア ADCSRA = ADCSRA | 0x02; // 分周比:4(0x1=2, 0x2=4, 0x3=8, 0x4=16, 0x5=32, 0x6=64, 0x7=128) for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // REC_LENGTHの回数 waveBuff[i] = analogRead(0); // 約6μs // 時間微調整 1.875μs（nop 1つで1クロック、0.0625μs @16MHz) asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); } break; } } } void dataAnalize() { // 作図のための各種情報を設定 int d; long sum = 0; // 最大最小値を求める dataMin = 1023; // 最小 dataMax = 0; // 最大値記録変数を初期化 for (int i = 0; i < REC_LENGTH; i++) { // 最大と最小値を求める d = waveBuff[i]; sum = sum + d; if (d < dataMin) { // 最小と dataMin = d; } if (d > dataMax) { // 最大値を求める dataMax = d; } } // 平均値を求める dataAve = (sum + 10) / 20; // 平均値計算（精度確保のため10倍値で計算） // 表示範囲のmax,minを決める if (vRange <= 1) { // Autoレンジなら（レンジ番号が1かそれ以下） rangeMin = dataMin - 20; // 表示レンジ下限を-20下に設定 rangeMin = (rangeMin / 10) * 10; // 10ステップに丸め if (rangeMin < 0) { rangeMin = 0; // 但し下限は0 } rangeMax = dataMax + 20; // 表示レンジ上限を+20上に設定 rangeMax = ((rangeMax / 10) + 1) * 10; // 切り上げで10ステップに丸め if (rangeMax > 1020) { rangeMax = 1023; // 但し1020以上なら1023で抑える } if (att10x == 1) { // アッテネータ有 rangeMaxDisp = 100 * (rangeMax * lsb50V); // 表示範囲はデーターで決める。つまり上限はADCのフルスケールまで rangeMinDisp = 100 * (rangeMin * lsb50V); // 下限は測定結果によるが、最低でもゼロ } else { // アッテネータ無し rangeMaxDisp = 100 * (rangeMax * lsb5V); rangeMinDisp = 100 * (rangeMin * lsb5V); } } else { // 固定レンジなら // 必要な処理をここに書く（今のところ無し） } // トリガ位置を探す for (trigP = ((REC_LENGTH / 2) - 51); trigP < ((REC_LENGTH / 2) + 50); trigP++) { // データー範囲の中央で、中央値を跨いでいるポイントを探す if (trigD == 0) { // トリガ方向が0（正トリガ）なら if ((waveBuff[trigP - 1] < (dataMax + dataMin) / 2) && (waveBuff[trigP] >= (dataMax + dataMin) / 2)) { break; // 立ち上がりトリガ検出！ } } else { // 0でなかったら（負トリガ） if ((waveBuff[trigP - 1] > (dataMax + dataMin) / 2) && (waveBuff[trigP] <= (dataMax + dataMin) / 2)) { break; } // 立下りトリガ検出！ } } trigSync = true; if (trigP >= ((REC_LENGTH / 2) + 50)) { // トリガが範囲内で見つからなければ trigP = (REC_LENGTH / 2); // とりあえず中央に設定しておいて、 trigSync = false; // Unsync表示用フラグ } if ((dataMax - dataMin) <= MIN_TRIG_SWING) { // 波形の振幅が規定値より小さければ trigSync = false; // Unsync表示用フラグ } } void startScreen() { // 開始時の画面表示 display.clearDisplay(); display.setTextSize(2); // 文字を2倍角で、 display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(10, 15); display.println(F("DSO start")); // 開始画面表示 display.setCursor(10, 35); display.println(F(" v1.0")); display.display(); // 表示 delay(1000); display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); // 以降は標準文字サイズ } void dispHold() { // 画面にHoldを表示 display.fillRect(42, 11, 24, 8, BLACK); // 4文字分黒塗り display.setCursor(42, 11); display.print(F("Hold")); // Hold 表示 display.display(); // } void dispInf() { // 各種情報表示 float voltage; // 垂直感度表示 display.setCursor(2, 0); // 画面の左上に display.print(vScale); // 垂直感度常時 if (scopeP == 0) { // スコープが当たっていたら display.drawFastHLine(0, 7, 27, WHITE); // 下側枠線を表示 display.drawFastVLine(0, 5, 2, WHITE); display.drawFastVLine(26, 5, 2, WHITE); } // 水平感度表示 display.setCursor(34, 0); // display.print(hScale); // 横軸スケール(time/div)表示 if (scopeP == 1) { // スコープが当たっていたら display.drawFastHLine(32, 7, 33, WHITE); // 下側枠線を表示 display.drawFastVLine(32, 5, 2, WHITE); display.drawFastVLine(64, 5, 2, WHITE); } // トリガ極性表示 display.setCursor(75, 0); // 波形の中央上に if (trigD == 0) { display.print(char(0x18)); // トリガ極性表示↑ } else { display.print(char(0x19)); // ↓ } if (scopeP == 2) { // スコープが当たっていたら display.drawFastHLine(71, 7, 13, WHITE); // 下側枠線を表示 display.drawFastVLine(71, 5, 2, WHITE); display.drawFastVLine(83, 5, 2, WHITE); } // 平均電圧表示 if (att10x == 1) { // 10倍アッテネーターが入っていたら voltage = dataAve * lsb50V / 10.0; // 50Vレンジの感度係数で電圧計算 } else { voltage = dataAve * lsb5V / 10.0; // 5Vレンジの感度係数で電圧計算 } if (voltage < 10.0) { // 電圧が10V未満なら dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // 小数点以下2桁（x.xx 形式） } else { // 10V以上なら dtostrf(voltage, 4, 1, chrBuff); // 小数点以下1桁（xx.x 形式） } display.setCursor(98, 0); // 画面の右上に display.print(chrBuff); // 電圧の平均値を表示 // display.print(saveTimer); // デバッグ用の表示はここを使うと便利 // 縦軸目盛り表示 voltage = rangeMaxDisp / 100.0; // Max電圧を換算 if (vRange == 1 || vRange > 4) { // 感度が5V以下もしくはAuto5Vなら dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // *.** 形式に変換 } else { // dtostrf(voltage, 4, 1, chrBuff); // **.* 形式に変換 } display.setCursor(0, 9); display.print(chrBuff); // Max値表示 voltage = (rangeMaxDisp + rangeMinDisp) / 200.0; // 中央値を計算 if (vRange == 1 || vRange > 4) { // 感度が5V以下もしくはAuto5Vなら dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // 小数点以下2桁 } else { // dtostrf(voltage, 4, 1, chrBuff); // 小数点以下1桁 } display.setCursor(0, 33); display.print(chrBuff); // 中心値表示 voltage = rangeMinDisp / 100.0; // Min値を計算 if (vRange == 1 || vRange > 4) { // 感度が5V以下もしくはAuto5Vなら dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // 数点以下2桁 } else { dtostrf(voltage, 4, 1, chrBuff); // 小数点以下1桁 } display.setCursor(0, 57); display.print(chrBuff); // Min値表示 // トリガ検出ミス表示 if (trigSync == false) { // トリガの検出に失敗していたら display.fillRect(85, 11, 24, 8, BLACK); // 4文字分黒塗り display.setCursor(85, 11); // グラフエリアの右上に display.print(F("Unsync")); // Unsync を表示 } } void plotData() { // 配列の値に基づきデーターをプロット long y1, y2; for (int x = 0; x <= 98; x++) { y1 = map(waveBuff[x + trigP - 50], rangeMin, rangeMax, 63, 9); // プロット座標へ変換 y1 = constrain(y1, 9, 63); // はみ出し部は潰す y2 = map(waveBuff[x + trigP - 49], rangeMin, rangeMax, 63, 9); // y2 = constrain(y2, 9, 63); // display.drawLine(x + 27, y1, x + 28, y2, WHITE); // 点間を線で結ぶ } } void saveEEPROM() { // ボタン操作が終わって少し待ってから、EEPROMに設定値を保存 if (saveTimer > 0) { // タイマーの値が正、つまり負でなければ saveTimer = saveTimer - timeExec; // タイマー減算 if (saveTimer < 0) { // タイマーが負、つまりタイムアップしたら EEPROM.write(0, vRange); // 現在の設定状態を保存 EEPROM.write(1, hRange); EEPROM.write(2, trigD); EEPROM.write(3, scopeP); } } } void loadEEPROM() { // EEPROMに保存した設定値の読み出し（異常値はデフォルトに修正） int x; x = EEPROM.read(0); // vRange if ((x < 0) || (x > 9)) { // 0-9の範囲外だったら x = 3; // デフォルト値設定 } vRange = x; x = EEPROM.read(1); // hRange if ((x < 0) || (x > 7)) { // 0-9の範囲外だったら x = 3; // デフォルト値設定 } hRange = x; x = EEPROM.read(2); // trigD if ((x < 0) || (x > 1)) { // 0-9の範囲外だったら x = 1; // デフォルト値設定 } trigD = x; x = EEPROM.read(3); // scopeP if ((x < 0) || (x > 2)) { // 0-9の範囲外だったら x = 1; // デフォルト値設定 } scopeP = x; } void auxFunctions() { // 電圧測定ルーチン float voltage; if (digitalRead(8) == LOW) { // SELECTボタンが押されていたら、バッテリー電圧 analogReference(DEFAULT); // ADCフルスケールをVccに設定 while (1) { // 無限ループで voltage = 5.0 * analogRead(1) / 1023.0; // バッテリー電圧(A1ピン)の電圧測定 display.clearDisplay(); // 画面全消去(0.4ms) display.setTextColor(WHITE); // 白文字で描く display.setCursor(20, 16); // display.setTextSize(1); // 文字を2倍角で、 display.println(F("Battery voltage")); display.setCursor(35, 30); // display.setTextSize(2); // 文字を2倍角で、 dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // x.xx 形式でバッテリー電圧表示 display.print(chrBuff); display.println(F("V")); display.display(); delay(150); } } if (digitalRead(9) == LOW) { // ＋(UP)ボタンが押されていたら、５Ｖレンジ analogReference(INTERNAL); pinMode(12, INPUT); // アッテネーター制御ピンをHi-zにする（入力にする） while (1) { // 無限ループで digitalWrite(13, HIGH); // LEDフラッシュ voltage = analogRead(0) * lsb5V; // 入力端子の電圧測定 display.clearDisplay(); // 画面全消去(0.4ms) display.setTextColor(WHITE); // 白文字で描く display.setCursor(26, 16); // display.setTextSize(1); // 標準文字サイズで、 display.println(F("DVM 5V Range")); display.setCursor(35, 30); // display.setTextSize(2); // 2倍角で、 dtostrf(voltage, 4, 2, chrBuff); // x.xx 形式で入力電圧表示 display.print(chrBuff); display.println(F("V")); display.display(); digitalWrite(13, LOW); delay(150); } } if (digitalRead(10) == LOW) { // －(DOWN)ボタンが押されていたら、５０Ｖレンジ analogReference(INTERNAL); pinMode(12, OUTPUT); // アッテネーター制御ピンを出力にして digitalWrite(12, LOW); // LOWを出力(入力アッテネーター = 1/10) while (1) { // 無限ループで digitalWrite(13, HIGH); // LEDフラッシュ voltage = analogRead(0) * lsb50V; // 入力端子の電圧測定 display.clearDisplay(); // 画面全消去(0.4ms) display.setTextColor(WHITE); // 白文字で描く display.setCursor(26, 16); // display.setTextSize(1); // 標準文字サイズで、 display.println(F("DVM 50V Range")); display.setCursor(35, 30); // display.setTextSize(2); // 文字を2倍角で、 dtostrf(voltage, 4, 1, chrBuff); // 小数点以下1桁（xx.x 形式） display.print(chrBuff); display.println(F("V")); display.display(); digitalWrite(13, LOW); delay(150); } } } void pin2IRQ() { // Pin2(int.0)割込みの処理（この処理中は割り込み禁止した方が良いかも） // 操作ボタン（タクトスイッチ）のpin8,9,10,11はダイオードで束ねてPin2に // 接続されている。つまりいずれかのボタンが押されればこのルーチン起動 int x; // ポート情報保持変数 x = PINB; // ポートBの情報を読む if ( (x & 0x07) != 0x07) { // 下位3ビットが全部Highで無ければ（どれかが押されていたら） saveTimer = 5000; // EEPROM保存タイマーを5秒に設定(ms単位で設定） switchPushed = true; // スイッチ押された！フラグON（波形保存中断に使用） } if ((x & 0x01) == 0) { // SELECTボタン(Pin8)が押されていたら scopeP++; // スコープに位置を一つずらす if (scopeP > 2) { // 上限だったら scopeP = 0; // 最初の位置に戻す } } if ((x & 0x02) == 0) { // UPボタン(Pin9)が押されていて、 if (scopeP == 0) { // 垂直レンジにスコープが当たっていたら vRange++; // レンジUP if (vRange > 9) { // 上限だったら vRange = 9; } } if (scopeP == 1) { // 水平レンジにスコープが当たっていたら hRange++; if (hRange > 9) { // 上限だったら hRange = 9; // そこで止める } } if (scopeP == 2) { // トリガ方向ボタンにスコープが当たっていたら trigD = 0; // プラストリガ } } if ((x & 0x04) == 0) { // DOWNボタン(Pin10)が押されていて、 if (scopeP == 0) { // 垂直レンジにスコープが当たっていたら vRange--; // レンジDOWN if (vRange < 0) { // 下限だったら vRange = 0; // そこで止める } } if (scopeP == 1) { // 水平レンジにスコープが当たっていたら hRange--; // レンジDOWN if (hRange < 0) { // 下限だったら hRange = 0; // そこで止める } } if (scopeP == 2) { // トリガ方向ボタンにスコープが当たっていたら trigD = 1; // マイナストリガ } } if ((x & 0x08) == 0) { // HOLDボタン(pin11)が押されていたら hold = ! hold; // フラグ反転 } } |
