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12864能动态显示波形吗?

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ID:1144399 发表于 2025-2-26 14:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
我有个设计任务是利用51单片机设计信号发生器,要用到12864,但是不知道应该是在12864上显示波形还是在示波器上显示波形,那么请问12864上能不能显示动态波形,并且改变幅度频率等参数呢?
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ID:866313 发表于 2025-2-27 03:12 | 显示全部楼层
以下内容由 DeepSeek R1 生成
12864液晶屏可以显示动态波形,但需要根据具体型号和驱动方式进行合理设计。以下是详细分析和实现建议:
一、12864显示动态波形的可行性分析
  • 硬件基础

  • 12864是128×64点阵屏,支持图形模式
  • 典型控制器:ST7920(带字库)或KS0108(纯点阵)
  • 刷新率:约30-60Hz(依赖驱动代码效率)

  • 显示能力对比                  

特性
12864液晶
示波器

刷新延迟
10-30ms
微秒级

波形精度
像素级
模拟连续

参数显示
可同步显示
需额外界面

实现成本
  • 51单片机性能考量

  • 典型时钟频率:12MHz
  • 波形计算+显示刷新需控制在<30ms周期
  • 推荐使用定时器中断处理信号生成

二、动态波形显示实现方案
  • 系统架构

  +---------------+
  |  51单片机     |
  |  (定时器中断) |
  +-------+-------+
          |
  +-------+-------+     +------------+
  | DAC模块       |     | 12864液晶 |
  | (波形输出)    +---->| 波形显示  |
  +---------------+     +------------+
          |
  +-------+-------+
  | 按键输入      |
  | (参数调整)   |
  +---------------+
  • 波形绘制关键技术

  • 双缓冲技术(需1KB RAM):

uint8_t buffer[8][128]; // 8页×128列
void update_display(){
     for(uint8_t page=0; page<8; page++){
         lcd_set_page(page);
         for(uint8_t col=0; col<128; col++){
             lcd_write_data(buffer[col]);
         }
     }
}
  • 动态基线算法

#define BASE_Y 32 // 屏幕垂直中心
void draw_wave(int16_t *data, uint8_t length){
     static uint8_t prev_x = 0;
     for(uint8_t x=0; x<128; x++){
         int16_t value = data[x % length];
         uint8_t y = BASE_Y + (value * amplitude) / 1024;
         y = (y > 63) ? 63 : (y < 0) ? 0 : y;
         
         // 清除上一帧像素
         clear_pixel(prev_x, y_prev);
         
         // 绘制新像素
         set_pixel(x, y);
         prev_x = x;
         y_prev = y;
     }
}
  • 参数实时显示设计

void show_parameters(){
     char buf[16];
     sprintf(buf, "F:%4dHz", current_freq);
     lcd_print(0, 0, buf);
     
     sprintf(buf, "A:%3.1fV", amplitude*3.3/1024);
     lcd_print(0, 2, buf);
}三、性能优化策略
  • 关键时序配置

  • 使用定时器1自动重装载模式:

TMOD |= 0x10; // Timer1 mode 1
TH1 = 0xFE;   // 100Hz刷新率@12MHz
TL1 = 0x0C;
ET1 = 1;      // Enable timer interrupt
TR1 = 1;
  • 波形数据预生成

uint16_t wave_table[256]; // 256点波形缓存
void gen_sine_wave(uint16_t max_amplitude){
     for(uint8_t i=0; i<256; i++){
         wave_table = max_amplitude * (1 + sin(2*PI*i/256))/2;
     }
}
  • 显示刷新优化技巧

  • 使用列地址自动递增模式
  • 批量写入整行数据
  • 避免全屏刷新,仅更新变化区域

四、典型性能指标
参数
数值

最大刷新率
25 Hz

波形点数
128点/周期

频率调节步进
1Hz (0-1kHz)

幅度调节精度
8位(0-5V)

参数响应延迟
<100ms
五、开发建议
  • 硬件选择

  • 推荐STC12C5A60S2(1T模式,双DPTR)
  • 搭配DAC0832或PWM+滤波电路
  • 选择带串行接口的12864(节省IO口)

  • 软件架构

void main(){
     init_all();
     while(1){
         scan_buttons(); // 按键扫描
         update_display();
     }
}

void timer1_isr() interrupt 3{
     static uint16_t phase_acc;
     phase_acc += frequency;
     dac_output = wave_table[phase_acc >> 8];
     update_waveform_buffer();
}
  • 调试技巧

  • 先实现静态波形显示
  • 逐步增加动态效果
  • 使用逻辑分析仪监测时序
  • 优化时关注AC6编译器的优化等级设置

六、扩展功能实现
  • 多波形切换

enum {WAVE_SINE, WAVE_SQUARE, WAVE_TRIANGLE};
void switch_waveform(uint8_t type){
     switch(type){
         case WAVE_SINE: gen_sine_wave(); break;
         case WAVE_SQUARE: /* 方波生成代码 */ break;
         // ...
     }
}
  • 菜单系统设计

struct MenuItem {
    char *text;
    void (*action)();
} menu[] = {
    {"Set Frequency", enter_freq_set},
    {"Set Amplitude", enter_amp_set},
    // ...
};七、常见问题解决方案
  • 波形闪烁问题

  • 降低刷新率至20Hz以下
  • 使用页面交替刷新技术
  • 增加消隐处理

  • 参数调节不跟手

  • 采用加速度算法:

uint8_t acc_step = 1;
if(button_hold_time > 1000) acc_step = 10;
if(button_hold_time > 3000) acc_step = 50;
  • 显示残影

  • 在写入新数据前执行清屏操作
  • 使用对比度调节电位器
  • 增加屏幕消隐命令

最终实现的系统能够同时完成:
  • 在12864上显示实时动态波形
  • 通过按键调整频率(1Hz步进,0-5kHz)
  • 调节幅度(0.1V步进,0-5V)
  • 显示当前波形参数
  • 输出模拟信号至示波器验证

建议开发时优先实现核心波形生成功能,再逐步完善显示和交互功能。注意在信号输出端添加运放电路以提高驱动能力。

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ID:1121801 发表于 2025-2-27 09:00 | 显示全部楼层
可以的.网上就有相似的PROTEUS例程,但波形动态刷新的频率应该不高就是了
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ID:648281 发表于 2025-2-27 16:08 | 显示全部楼层
以前看到过一个别人做的心电图波形显示(仿真效果),你可以参考一下看看
心电波形.jpg


要是能找到源代码就更好了
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ID:1110945 发表于 2025-2-28 08:24 | 显示全部楼层
cyi8 发表于 2025-2-27 09:00
可以的.网上就有相似的PROTEUS例程,但波形动态刷新的频率应该不高就是了

12864本身的刷新速度够你看电影了。
但是驱动板的刷新速度在有限成本的限制下很难做到那么快速,
比如便宜的单片机通常主频低,加上库开发,每秒出不了几个画面。

如果不用库开发,而是直接操作寄存器写程序,刷新速度能提高3倍或以上,
低主频的单片机也能做到相对满意的刷新率。


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ID:69038 发表于 2025-2-28 15:09 | 显示全部楼层
12864做波形动显?
不管是ST7920或KS0108,配的无非是STN、FSTN这两种屏,有着天生的硬伤,响应速度!
再就是分辩率太粗了,一句话:惨不忍睹!
至少也要240*320的TFT彩屏或IPS屏才堪堪够看。。
如果是灰阶的,TN屏倒是不错,但这种屏也有它自身的硬伤,视角小、对比度感人。。。

以前做过时钟屏,就显秒数那2个数据就能看出明显拖影响
也可能是功力尚浅,做不到象高手们行去流水般的舒爽。。
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ID:192020 发表于 2025-2-28 20:23 | 显示全部楼层
12864可以显示,但既然是设计信号发生器应该不是12864显示波形,当然也可以做显示,你得看出题的
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