Комп’ютеризована cистема візуалізації аналогових сигналів на основі STM32

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп’ютеризованої системи візуалізації аналогових електричних сигналів у реальному часі на основі мікроконтролера STM32F103C8T6. У першому розділі розглянуто постановку задачі, проведено аналіз методів візуалізації аналогових сигналів у вбудованих системах, а також окреслено переваги використання мікроконтролерів STM32 для побудови портативних цифрових осцилографів. У другому розділі представлено структурну схему системи, виконано обґрунтування вибору апаратної бази, зокрема ADC, енкодерів, дисплея, а також інтерфейсів взаємодії. У третьому розділі детально описано реалізацію програмної частини з використанням LL бібліотек: налаштування багатоканального ADC у режимі безперервного сканування з DMA, логіку формування осцилограми, обробку сигналу та реалізацію тригерного режиму. У четвертому розділі викладено питання безпеки життєдіяльності при роботі з лабораторними електронними пристроями та наведено заходи для мінімізації ризиків у процесі експлуатації системи.

This bachelor's qualification thesis is dedicated to the development of a computerized system for real-time visualization of analog electrical signals based on the STM32F103C8T6 microcontroller. The first chapter presents the problem statement, analyzes existing methods of analog signal visualization in embedded systems, and outlines the advantages of using STM32 microcontrollers for the construction of portable digital oscilloscopes. The second chapter introduces the system architecture, justifies the selection of hardware components including ADC, encoders, TFT display, and communication interfaces. The third chapter describes in detail the software implementation using LL (Low-Layer) libraries: configuration of a multi-channel ADC in continuous scan mode with DMA support, the logic of waveform generation, signal processing, and implementation of trigger mode. The fourth chapter covers safety and health issues when working with laboratory electronic devices and provides recommendations for minimizing operational risks during system usage.