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参赛作品《多功能协议调试工具》
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发表于2017-06-20 13:06:35 | 显示全部楼层
1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】

 

1. 参赛者姓名(必填项):管学奎

 

2. 单位或学校名称(必填项):天津市南开太阳高技术发展有限公司

 

3. 当前职务或职称(必填项):硬件工程师

 

4. 参赛作品的名字(必填项):多功能协议调试工具

 

5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):

嵌入式工程师调试程序时往往需要几种不同协议的调试工具,比如RS232、RS485、CAN等,需要更多的USB接口和上位机,也往往造成桌面上杂乱,花费更高的费用去采购这些工具。现在,把这些功能和协议集中到一个多功能的调试工具上,调试时只要有一个就够了,方便,而且价格更低。在这些协议调试的基础上,还可以附加更多的功能,比如AD检测,在上位机上显示一个图形或数值,保存检测结果。调试SPI或者IIC芯片时,只需要更改几个参数,就可以读出芯片内部数据,不需要再次对芯片进行独立的编程操作,并且直接显示到上位机,保持固定格式数据,更方便给其他数据处理软件方便进行数据分析。输出一个PWM波形,给舵机等信号。IO控制输入输出等等功能。都在这个调试器上面体现。上位机与调试工具采用USB口连接,上传和下发命令或数据,是每个嵌入式工程师,测试工程师和电子爱好者的最佳选择。调试工具的原理图、源代码,上位机后期可以考虑开放,也方便更多的爱好者修改和增加自己的功能和版本。比如:希望做一个简单的示波器,那就把电压接到调试工具的ADC检测口,前提是不要超出ADC最大测量范围,当然可以外接附加模块,这样就可以在通过上位机的ADC的显示功能,做出一个简单的示波器或电压表。外接一个IIC口的九自由度的模块,就可以变成一个采集加速度、角速度的完整采集板,方便做其他数据处理。

6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):

   

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):

调试器外壳,USB数据线。

【作品正式发表(报名成功后进入设计阶段)需要填写的内容】

 

 

一、作品简介

 

例如,可以包括但不局限于以下内容:

 

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;

 

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2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;

A.研究背景:作为一名专业的电子工程师,往往需要去与外部设备进行通信操作,或者调试芯片驱动,检测电压和波形,使用电压值或PWM操作电机等等。

B.目的:将工程师平时需要的硬件调试设备都集中到一起,节省成本,使用空间,并且具有可扩展性。

C.功能:具备CANRS232RS485SPI/IIC读写,PWM/DAC输出,已经脚本解析、执行和扩展能力。

D.市场应用前景:此调试工具集成常用的CAN、RS232、RS485的调试,减少成本,更增加了可以调试SPI、IIC等使用功能,可通过lua脚本语言编写自己的程序,此性价比绝对是目前市场上绝无仅有的,

此工具目的是榨干STM32功能和性能,充分发挥STM32特性,通过此工具,工程师可以更好的、更快、更简单地完成想要做的基本调试,更多时间用在完成更复杂的任务。此工具的材料都是市面最常见的,

维护和维修成本低,可扩展性门槛也低。

 

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?

A.实用性:可调试大部分通信设备,编写、调试协议,读写芯片,输出任意波形等,都是电子工程师常需要的通信和信号输入输出,调试工程不在需要更多设备。

 

B.创新性:创新性的基础一定是实用性,科技以人为本,以成本低,但是可以发挥更多多强大的功能就是最大的创新,创造最大的效益。

 

C.趣味性:发明此设备本身就是有趣味的,使用时也是很有乐趣的,一个简单的小设备,就可以控制和收集几乎绝大部分的器件,让枯燥的调试变得简单,更多的时间用在功能设计,比如AD采样口,可以采集心电模块信号,此时设备就是一个心电仪。SPI、IIC等接口是常见的通讯接口,可接大部分常见器件,并可通过lua编程,编写一些驱动,做扩展IO,传感器、液晶等等,可玩性很高,取材方便,成本低。

 

 

二、系统构架图

 

用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。

方案图:

 


总体流程如下:

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三、硬件部分的描述

 

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;

 

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2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

 A.将设备接入PC的USB口,PC机安装STM32 VCP 1.3版驱动,V1.4版本有问题。之后在设备管理器中可看到此设备的串口。

 B.打开上位机软件,选择相应串口,点击Open,然后选择Get,之后可以看到此设备固件版本号,V1.0,最后点击Connect,如果成功,变为绿色

 C. 此时设备可以根据协议内容,进行参数配置和收发数据了。


以下为部分协议内容:


 

 


 



 

四、材料清单(BOM列表)

 

列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

 

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

1.ST(意法半导体)/STM32F405RGT6 托盘

http://www.szlcsc.com/product/details_16424.html

 

2.TVS/SM712.TCT 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_12644.html

 

3.开关二极管/BAV99,215 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_2877.html

 

4.USB连接器/MINI 5P母头贴板

http://www.szlcsc.com/product/details_47395.html

 

5.贴片保险丝/0.5A 6V 自恢复保险丝 盒装

http://www.szlcsc.com/product/details_67536.html

 

6.RS-485/RS-422/SP3485EN-L/TR 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_9482.html

 

7.发光二极管/0603 蓝灯 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_73150.html

 

8.低压差线性稳压(LDO)/TLV1117LV33DCYR 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_16257.html

 

9.贴片无源晶振/32.768KHz ±20ppm 12.5pF 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_33310.html

 

10.ESD/PESD1CAN 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_16453.html

 

11.CAN/SN65HVD230DR 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_12661.html

 

12.发光二极管/黄绿 0603

http://www.szlcsc.com/product/details_2662.html

 

13.发光二极管/5mm雾状红普绿共阳双色灯 袋装

http://www.szlcsc.com/product/details_5807.html

 

14.牛角连接器/2.54mm 2*5 弯 简牛 袋装

http://www.szlcsc.com/product/details_9663.html

 

15.轻触开关/6x6x14 塑料头 袋装

http://www.szlcsc.com/product/details_11437.html

说明:此器件,商城内无贴片封装,手动改成贴片的了。

 

16.贴片无源晶振/YSX530GA 8MHZ ±20ppm 20pF 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_19261.html

 

17.发光二极管/0603 红灯 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_73148.html


18.RS232/MAX3232IDB 编带

http://www.szlcsc.com/product/details_30357.html



 

阻容器件,请大家自行查找和采购,谢谢!

 

五、软件部分的描述(选填)

 

如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。

 

上位机部分界面和说明:

上位机的名字为Schweizer Messer,中文名为瑞士军刀,起此名字的含义就是此工具包含了许多实用功能,就像瑞士军刀一样,实用,经典,好用,易用。

 

 

 

  

 

 

 


LUA脚本解析功能,可使用脚本进行编程操作。

此工具也可以自行移植MicroPython,使用Python进行编程。

下位机软件流程:

主函数main.c关键代码

 



USB部分关键代码:

 




CAN部分关键代码:

 



RS485部分关键代码:

 



RS232部分关键代码:

  



ADC部分关键代码:

 



I2C部分关键代码:

 



SPI部分关键代码:

 



PWM部分关键代码:

 



DAC部分关键代码:

 


六、作品演示

 

1.图片演示结果

ECG心电信号演示:

 点击查看大图

   

2.功能演示视频


请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得5分,具体详见活动规则。


视频地址:https://v.qq.com/x/page/l0530h7kgfk.html

 

 

七、总结

 

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。

1.USB驱动和buffer问题,可以支持1K字节收发

2.SP3485EN芯片容易损坏,或者焊接后无法使用,以前用SP系列芯片经常损坏,质量不如TI和美信。

3.未来此作品还会增加和扩展更多的功能,变得更加强大。更好的支持脚本语言,增加扩展版,可以介入OLED,MPU等等。

4.如此作品入围,希望可以进一步合作,让更多的电子工程师和爱好者受益。


资料持续更新中。。。。。。。




自由 平等 互助 共享
先悦电子
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发表于2017-08-07 22:38:50   |  显示全部楼层
17#
您好,您的这个项目可以实现串口协议数据的分析吗?方便的时间回复一下,谢谢。

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