看到大神们用Arduino、AVR做示波器,感觉很好玩,手头的pcDuino能不能做呢?一不做二不休,现在我们就自己用pcDuino做一个。

硬件清单:
pcDuino一块
杜邦线若干
软件环境:
1、pcDuino板载ubuntu
2、GCC 4.6
4、OpenGL:qt library自带
5、Arduino SDK(c_enviroment):https://github.com/pcduino/c_enviroment
 
照例先来捋一下思路,由于手头没有LCD模块,只能用显示器来充当示波器的屏幕了(27寸的示波器,哇咔咔~)。因为涉及到绘图,这里我使用OpenGL作为绘图工具,虽然有点炮打蚊子的感觉,但是。。。还有什么比OpenGL更好的跨平台图形库呢?同时逼格也得到提升,何了乐而不为。嘿嘿~
实现原理很简单,通过pcDuino的analogRead函数读取信号源的电压变化,再用OpenGL构建一个坐标系,X轴代表时间,Y轴代表电压,持续绘制电压随时间的变化曲线,就得到我们需要的波形图像了。
QT和OpenGL的环境搭建请参照这个帖子,这里不再赘述:http://www.oschina.net/question/1174645_121352
下面来看关键的GLWidget类代码,完整的QT项目源码稍后奉上,或通过邮件和微信与我联系索取:)。 
#include "OpenGLwidget.h"
#include <QTimer>
#include <QKeyEvent>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <GL/glu.h>
#include <Arduino.h>
#include <Serial.h>
#include <wiring_private.h>
 
//出于性能考虑宏定义一些必要的常量计算
//step定义opengl的x轴步长,即把x轴的-1到1均分成窗口的宽度(像素)
#define STEP 2/800.0
//units定义了窗口的x轴有800个点
#define UNITS 800
//pcduino的12bits ADC范围是0~4095,正负各4095
#define ANALOGVALUE 4095*2
 
//定义opengl的顶点二维数组,800个点,每个点由两个float组成
GLfloat ver[UNITS][2];
//定义了x轴的起步值,-1.0即屏幕的最左边
GLfloat xstep = -1.0;
 
//openglwidget的构造器,设置了窗口大小、窗口标题和更新opengl画布的signal
OpenGLWidget::OpenGLWidget( QWidget* parent)
    : QGLWidget(parent){
    setGeometry( 0, 30, 800, 600 );
    setWindowTitle("Joker's OpenGL Framework");
    t = new QTimer(this);
    connect(t, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(updateGL()));
    t->start(0);
}
 
OpenGLWidget::~OpenGLWidget(){
 
}
 
//opengl的初始化函数
void OpenGLWidget::initializeGL(){
    glShadeModel( GL_SMOOTH );
    //设置颜色清空颜色,参数依次为RGBA,这里是一个我觉得比较帅气的灰色:)
    glClearColor( 0.3, 0.3, 0.3, 1.0 );
    glClearDepth( 1.0 );
    //开启深度测试
    glEnable( GL_DEPTH_TEST );
    glDepthFunc( GL_LEQUAL );
    glHint( GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST );
    //开启opengl的反锯齿
    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    glEnable(GL_BLEND);
    glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
    glHint(GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
    glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
    glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
    glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
    glHint(GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
 
}
 
//opengl的绘制函数,调用一次绘制一帧画面
void OpenGLWidget::paintGL(){
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
     glLoadIdentity();
     //清空颜色缓冲区
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
     //定义视点、原点和视角俯仰,由于这个例子只是2d绘图,可以忽略
     gluLookAt (0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
     //绘制两条直线代表x和y坐标轴
     glBegin(GL_LINES);
     glColor3f(0.5,0.5,0.5);
     //这两个点可以画x轴
     glVertex2f(-1.0f, 0.0f);
     glVertex2f(1.0f, 0.0f);
     //这两个点可以画y轴
     glVertex2f(0.0f, -1.0f);
     glVertex2f(0.0f, 1.0f);
     glEnd();
     //绘制波形,用opengl的一个line strip定义,line strip其实就是一组点连成的线
     glBegin(GL_LINE_STRIP);
     //定义line strip的颜色,这里也是我认为比较帅气的绿色,哈哈
     glColor3f(0.0,1.0,0.0);
     //这个循环会通过analogRead取得电压数值,并把这个电压值转换成波形的y值,写入顶点数组
     for(int i=0;i<UNITS;i++){
         *(ver[i]) = xstep+=STEP;
         *(ver[i]+1) = analogRead(5)/ANALOGVALUE;
         glVertex2fv(ver[i]);
     }
     //std::cout<<analogRead(5)/4095.0*2<<std::endl;
     glEnd();
     //把顶点数据压入opengl的渲染管道,开始绘图
     glFlush();
}
//窗口大小变化的回调函数
void OpenGLWidget::resizeGL( int width, int height ){
    //std::cout<<width<<"*"<<height<<std::endl;
    if ( height == 0 )
    {
        height = 1;
    }
    glViewport(0,0,(GLint)width,(GLint)height );
    glMatrixMode( GL_PROJECTION );
    glLoadIdentity();
    //gluPerspective( 45.0, (GLfloat)width/(GLfloat)height, 0.1, 100.0 );
    glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
    glLoadIdentity();
}
//键盘按键的回调函数,按esc退出
void OpenGLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *e){
    switch ( e->key() ){
      case Qt::Key_Escape:
        close();
    }
}

编译运行,由于手头没有信号发生器,我就拿pcduino的PWM信号简单测试一下:

PWM输出的200Hz的方波,似乎很工整
 
 
我们加快频率到800,缩短占空比
 
实测我的写法只能支持2kHz左右的带宽,求大神优化:)
看腻了方波工整的信号,我索性输入一个音频信号,大家猜猜是哪首歌?猜对有奖:) 

作者博客原文:http://blog.jokerjewel.com/articles/2013/12/21/1387628153495.html

OpenGL和pcDuino搭建数字示波器的更多相关文章

  1. Android OpenGL ES 开发(二): OpenGL ES 环境搭建

    零:环境搭建目的 为了在Android应用程序中使用OpenGL ES绘制图形,必须要为他们创建一个视图容器.其中最直接或者最常用的方式就是实现一个GLSurfaceView和一个GLSurfaceV ...

  2. 【游戏开发】基于VS2017的OpenGL开发环境搭建

    一.简介 最近,马三买了两本有关于“计算机图形学”的书籍,准备在工作之余鼓捣鼓捣图形学和OpenGL编程,提升自己的价值(奔着学完能涨一波工资去的).俗话说得好,“工欲善其事,必先利其器”.想学习图形 ...

  3. OpenGL(1)-环境搭建

    写在前面 工作几年,开始沉心做技术,对自己的知识进行梳理. OpenGL是由khronos组织制定并维护的规范,并不是API. OpenGL在3.2之前采用的是立即渲染模式(固定渲染管线),3.2之后 ...

  4. OpenGL学习(1)—— 测试OpenGL环境是否搭建成功

    一个用来验证OpenGL(glfw + glad)环境是否搭建成功的测试代码 内容为生成一个小窗口 #include <glad/glad.h> #include <GLFW/glf ...

  5. Windows Opengl ES 环境搭建

    环境 OS:win7 专业版SP1 64位 编译器: VS 2013 express 的cl 软件 windows上运行OpenGL ES要用到第三方的头文件,库文件和dll.下载地址 http:// ...

  6. Linux OpenGL 实践篇-1 OpenGL环境搭建

    本次实践所使用环境为CentOS 7. 参考:http://www.xuebuyuan.com/1472808.html OpenGL开发环境搭建: 1.opengl库安装 opengl库使用mesa ...

  7. OpenGL搭建环境-VS2012【OpenGL】

    在学习cocos2dx时,其底层就用到了OpenGL,因此,想要能够精通cocos2dx,还是需要了解OpenGL的. 本着这个目的,开始搭建OpenGL的环境,并进行学习. OpenGL环境的搭建相 ...

  8. OpenGL ES之GLFW窗口搭建

    概述 本章节主要总结如何使用GLFW来创建Opengl窗口.主要包括如下内容: OpenGl窗口创建介绍 GLFW Window版编译介绍 GLFW简单工程源码介绍 OpenGL窗口创建介绍 能用于O ...

  9. vs2012搭建OpenGL环境

    1. 下载glut库 glut库地址为:http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip glut全称为:OpenGL ...

随机推荐

  1. unity脚本的基础语法

    基本的回调方法 Strat()方法:在游戏场景加载时被调用,在该方法内可以写一些游戏场景初始化之类的代码. update():在每一帧渲染之前被调用,大部分游戏代码在这里执行,除了物理部分的代码. F ...

  2. Delphi XE5 android 获取电池电量

    uses AndroidAPI.JNI.GraphicsContentViewText, AndroidAPI.JNI.JavaTypes, AndroidAPI.JNI.OS; function B ...

  3. 1050 棋盘染色 2 - Wikioi

    题目描述 Description 有一个5*N的棋盘,棋盘中的一些格子已经被染成了黑色,你的任务是对最少的格子染色,使得所有的黑色能连成一块. 输入描述 Input Description 第一行一个 ...

  4. CSS+DIV:父DIV相对定位+子DIV绝对定位

    如何在一个div内将一个div进行绝对定位呢?很简单,把父div的position属性设为relative,子div的position属性设为absolute就可以了... 示例: <html& ...

  5. asp.net中@ Import 命令的使用

    @ Import  将命名空间显式导入到 ASP.NET 应用程序文件(如网页.用户控件.母版页或 Global.asax 文件)中,同时使导入的命名空间的所有类和接口可用于文件.导入的命名空间可以是 ...

  6. [转载]汇编eax寄存器和AX,AH,AL之间的关系

    00000000 00000000 00000000 00000000|===============EAX===============|---32个0,4个字节,2个字,1个双字          ...

  7. string.Equals 比较2个字符串是否相同忽略大小写

    bool res = string.Equals(str1, str2, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase)

  8. 团体程序设计天梯赛-练习集L2-007. 家庭房产

    L2-007. 家庭房产 时间限制 400 ms 内存限制 65536 kB 代码长度限制 8000 B 判题程序 Standard 作者 陈越 给定每个人的家庭成员和其自己名下的房产,请你统计出每个 ...

  9. Ubuntu环境下手动配置tomcat

    配置tomcat 前提条件:JDK已配置. (配置JDK:http://www.cnblogs.com/xxx0624/p/4164744.html) 1. 下载tomcat(http://tomca ...

  10. android dialog 原来dialog对话框也有自己的按键监听事件 onKeyDown方法

    探讨在一个activity中按menu键时弹出自己定义的dialog(自定义菜单对话框)时,再按一次手机的menu键发现这个自定义的dialog菜单并没有关闭,原来是这个dialog内部也有onKey ...