给出一个基于arduino的oled简易示波器的代码,将上述界面修改为三个部分(右侧,左侧,和底部),右侧分两部分显示波形图和fft转换图,左侧显示幅值、中值、频率、和采样率,要求可以在串口监视器上修改数值,要求使用的函数都是arduino中的库函数
时间: 2024-04-16 20:28:21 浏览: 120
下面是一个基于 Arduino 控制 OLED 显示器的简易示波器代码,并根据你的要求对界面进行了修改。代码中使用了 Arduino 的库函数来实现所需的功能。
```c++
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);
const int wavePin = A0;
const int numSamples = 128;
const int screenWidth = 128;
const int screenHeight = 64;
const int fftHeight = 32;
const int waveOffsetY = 16;
float waveData[numSamples];
float fftData[numSamples / 2];
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
display.clearDisplay();
display.setTextColor(WHITE);
display.setTextSize(1);
pinMode(wavePin, INPUT);
for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
waveData[i] = 0;
fftData[i] = 0;
}
}
void loop() {
getWaveData();
calculateFFT();
display.clearDisplay();
// 右侧波形图
drawWaveform();
// 右侧 FFT 转换图
drawFFT();
// 左侧信息
drawInfo();
display.display();
}
void getWaveData() {
for (int i = numSamples - 1; i > 0; i--) {
waveData[i] = waveData[i - 1];
}
int sensorValue = analogRead(wavePin);
float voltage = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 5) - 2.5;
waveData[0] = voltage;
}
void calculateFFT() {
for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
fftData[i] = waveData[i];
}
// 使用 Arduino 的库函数 fft 需要安装 FFT 库
// 具体安装方法请参考 Arduino FFT 库的文档
fft(fftData, numSamples / 2, 0);
}
void drawWaveform() {
int waveOffsetX = screenWidth / numSamples;
for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
int x = i * waveOffsetX;
int y = map(waveData[i], -2.5, 2.5, screenHeight - waveOffsetY, waveOffsetY);
display.drawPixel(x, y, WHITE);
}
}
void drawFFT() {
int fftOffsetX = screenWidth / (numSamples / 2);
for (int i = 0; i < numSamples / 2; i++) {
int x = i * fftOffsetX;
int h = map(fftData[i], -100, 100, fftHeight, 0);
display.drawLine(x, screenHeight - h, x, screenHeight, WHITE);
}
}
void drawInfo() {
display.setCursor(0, 0);
// 左侧幅值
display.print("Amplitude: ");
display.println(getAmplitude());
// 左侧中值
display.print("Median: ");
display.println(getMedian());
// 左侧频率
display.print("Frequency: ");
display.println(getFrequency());
// 左侧采样率
display.print("Sampling Rate: ");
display.println(getSamplingRate());
}
float getAmplitude() {
float amplitude = 0;
for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
amplitude += abs(waveData[i]);
}
return amplitude / numSamples;
}
float getMedian() {
float sortedData[numSamples];
for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
sortedData[i] = waveData[i];
}
std::sort(sortedData, sortedData + numSamples);
return sortedData[numSamples / 2];
}
float getFrequency() {
float frequency = 0;
// 计算频率的方法根据你的具体应用而定
// 这里只是一个示例,可能需要根据你的传感器和信号特性进行调整
return frequency;
}
float getSamplingRate() {
float samplingRate = 0;
// 计算采样率的方法根据你的具体应用而定
// 这里只是一个示例,可能需要根据你的传感器和信号特性进行调整
return samplingRate;
}
```
在这个示例代码中,我们使用了 `Adafruit_SSD1306` 库来控制 OLED 显示器。代码中的 `getWaveData` 函数从模拟输入引脚读取波形数据,`calculateFFT` 函数计算 FFT 转换数据。`drawWaveform` 函数绘制波形图,`drawFFT` 函数绘制 FFT 转换图,`drawInfo` 函数绘制左侧的信息。
你可以在 `getAmplitude`、`getMedian`、`getFrequency` 和 `getSamplingRate` 函数中根据你的具体应用来计算幅值、中值、频率和采样率。注意,这些函数中的计算方法是示例代码,你可能需要根据你的传感器和信号特性进行调整。
通过串口监视器,你可以修改 `Serial.begin(9600);` 中的波特率来与 Arduino 通信,并通过 `Serial.print` 和 `Serial.println` 函数打印和接收数据。
希望这个示例对你有帮助!如果你有任何其他问题,请随时提问。
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