AVR+グラフィックLCD オシロ・スコープの製作

■ AVR＋グラフィックLCD　オシロ・スコープの製作 ■

　グラフィックLCDの応用回路第１作。
　主要部品にAVRとグラフィック液晶のみを使用した、簡易型の低周波（可聴周波数帯域）用、オシロ・スコープの製作です。
　
　・１Ch.表示では、DC～約20KHz、０～５Vの波形が表示可能。（有効域は10KHz）
　・２Ch.表示では、DC～5KHz、０～５Vの波形が表示可能。
　・ AUTO/SINGLE動作可能。
　・トリガーエッジ、トリガーレベル調整可能。　（トリガー検出は、Ch1.のみ）

Jing Handa Electronics JHD622-12864

秋月電子 SUNLIKE SG12864A

回路の概要

　
１．電源回路
　
　・５VのACアダプターから電源を供給するので、アダプターの接続間違いからAVRを保護するため、
　　ツェナーダイオードとポリスイッチの保護回路を入れてあります。

２．AVRとクロック
　
　・AVRは、ATmega88-20PUを、最高速度の20MHzで使用しています。
　・AVR内蔵のA/Dコンバータを使用するため、可聴周波数帯域の測定が限界です。

３．グラフィックLCD回路
　
　・128 x 64 ドット表示の、Jing Handa Electronics JHD622-12864と、秋月電子のSUNLIKE
　　SG12864Aが使用できます。
　・液晶のバックライト用電圧が違うため、ショートピンで変更ができるようにしてあります。
　・液晶のコントラストは、半固定ボリュームで調整して下さい。

４．スイッチ回路
　
　・グラフィックLCDが多量のポートを必要とするため、グラフィックLCDのデータポートと、スイッチ
　　回路を共用しています。
　・グラフィックLCDのCS1とCS2をオフ(L）にした場合に、スイッチの状態が読み込めます。

５．アナログ入力回路
　
　・AVR内蔵のA/Dコンバータポート(PC0・PC1)に、直接０～５Vの範囲で、測定するアナログ波形を
　　入力することができます。
　・５V以上の電圧は、AVRが故障しますので注意して下さい。
　・入力感度やオフセット調整は、必要に応じて外部に用意して下さい。
　・入力Ch.2のみ、波形表示位置を変えるための、オフセット調整ボリュームがあります。

６．ロジック・アナライザ併用回路
　
　・実際の製作では、オシロ・スコープとロジック・アナライザを兼用しているため、回路図には無い
　　切換回路が入っています。

回路図

　GIF版　AVROsciCir.gif　(171KB)

　PDF版　AVROsciCir.pdf　(169KB)

回路図　オシロ・スコープとロジック・アナライザ兼用

　GIF版　AVROsLgCir.gif　(221KB)

部品配置図

　GIF版　AVROsciPcb.gif　(165KB)

　　　注意！この図面を使用した、いかなる損害にも責任を負いません。

プログラム	テキスト形式ソースファイル	AOsci103.TXT　(32KB)
	ＢＡＳＣＯＭ-ＡＶＲ用ソースファイル　（KS0108チップ用ライブラリが必要です）	AOsci103.bas　(32KB)
	インテルHEX形式オブジェクトファイル	AOSCI103.HEX　(11KB)

			前面	右側面
			後面	左側面

　
部品面

　
ハンダ面

　
スイッチ部

　
ケース内部

使用前の準備
AVR ATmega88のシステムクロックは、工場出荷時に内蔵RC発振器の8MHzで、1/8前置分周器がONに設定されているので、外部のクリスタルを使用するには、AVRのヒューズビットを書き換える必要があります。下記ページの書き換え方法「６．」を、以下の様に変更して、ヒューズビットの書き換えを行います。　　　　ヒューズビット書き換え　６．[ FusebitC ] の右欄 [ 0:Divide Clock by 8 Enabled ] をクリックすると、右側にプルダウン　　　メニューが現れますから、 [ 1:Divide Clock by 8 Disabled ] を選択します。　　　　[ FusebitKLA987 ] の右欄 [ 100010: --- [CKSEL=0010 SUT=10];default value ] を　　　クリックすると、右側にプルダウンメニューが現れますから、　　　[ 110111: --- [CKSEL=0111 SUT=11] ] を選択します。

操作方法

１．画面のスケール表示について
　

　・X軸のスケールは時間を表し、１ラインの間隔が
　　画面右上のTIME/DIVの時間になります。
　
　・Y軸のスケールは電圧を表し、一番下が０Vで、
　　1ライン毎に１Vです。
　
　　（２チャンネル表示の場合は、1ライン毎に２Vに
　　　変わります）

２．TIME/DIV
　
　　・TIME/DIVの、[SLOW] [FAST] ボタンは、サンプリング間隔を選択します。
　　・下記のように、X軸のスケール値が変化します。
　

1CH.表示	500mS・200mS・100mS・50mS・20mS・10mS・5mS・2mS・1mS・500uS・200uS・100uS
２CH.表示	1S・500mS・200mS・100mS・50mS・20mS・10mS・5mS・2mS・1mS

３．SLOPE　＋/－
　
　　・SLOPE ＋/－ボタンは、トリガー検出を、立ち上がりで行うか、立ち下がりで行うかを
　　　切り換えます。
　　・トリガー検出を行えるのは、Ch1.のみです。

４．AUTO/SINGLE と READY
　

　・AUTOモードでは、トリガーが検出されれば、検出時点から表示を
　　開始し、画面表示幅の時間以内にトリガーが検出されなくても、
　　自動的に非同期で表示が繰り返されます。
　
　・SINGLEモードでは、[READY]ボタンが押されると、画面中央に
　　[READY]の文字が表示され、トリガーが検出されると、一画面分
　　の表示を行った後、停止します。
　・[READY]ボタンが押されるたびに、同じ動作を繰り返します。

５．DISPLAY　1Ch/2Ch
　
　　・画面表示を、1Ch.表示と2Ch.表示に切り換えます。
　　・2Ch.表示では、画面の制約上、Yスケール値を半分にして、２つの波形を表示します。

６．TRIGGER LEVEL ボリューム
　
　　・トリガーを検出する電圧を設定します。
　　・検出する値は、画面右下に０V～５．１Vの範囲で表示されます。

７．Ch.2 OFFSET ボリューム
　
　　・2Ch.表示時に、Ch2.の波形表示位置を、上下に移動することができます。

○パーツの参考資料

　・基板　　「秋月電子通商」　片面ガラスエポキシ･ユニバーサル基板Ｂタイプ (95x72mm)
　・アクリルケース　　「無印良品」　アクリルポケットティシューケース

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