Arduino + ESP32 制作只用一个零件的波形发生器蓝牙电压表网页示波器_C

先看看硬件，上图是两个零件，波形发生器用一个ESP32 ，蓝牙电压表再用一个ESP32（注意不是ESP32-S2-S3-C3）。

用杜邦线连接各自的 GPIO25。

上传程序时最好一个一个传，同时插上电脑的话注意分清楚串口号。

看到后面把蓝牙电压表抹去上传为网页示波器，也是差不多的样子，只是示波器的引脚需要换一换，GPIO25没法启用ADC（看资料是支持的），我换的是GPIO36。

题外：用了几天 ESP32-C3，又用回了ESP32 。

1. Arduino_IDE 2.0.0 启动太慢，莫名其妙报错也多。

2. ESP32有两个DAC， ESP8266 和 ESP32-C3 没有。

波形发生器

先对比下别人做的，没有 DAC 那是相当的麻烦，PWM模拟准不准先不说，还需要滤波的：

使用Arduino开发板自制波形发生器 - Arduino专区 - 一板网电子技术论坛 (yiboard.com)https://www.yiboard.com/thread-1028-1-1.html

为什么要做这个波形发生器，因为下面的蓝牙电压表需要一个信号源。

实测频率上限 “高达166Hz"（程序里注释掉延迟部分），你没看错，不是KHz，不是MHz。

我只需要50Hz，堪堪够用。

更高频率需要另外想办法，或是降低输出品质（slice 降低到 60 可以提高到1KHz，锯齿状的正弦波也是正弦波嘛）

虽然简单，还是需要对三角函数和 ADC DAC PWM 都有些了解才行。

这里有几个常识：

1. sin 函数值的范围是 +1 -1 ，但是 ESP32 的 ADC 只能采集 0 - 3.3v ，采集不到负值。

2. 于是给 sin +1，让其值在 0-2 之间，相当于示波器直流偏移，波形往上移动如下图。

3. ESP32 有两个真 8位 DAC ，输出值 0-255 ，所以 Sin（）值乘以125 在范围 0-250 。

超过“削顶失真”，太低则失去细节。

下图是该波形发生器接在真示波器上的照片：

一下程序是正弦波，需要其他的方波、锯齿波、三角波什么的也可以修改公式实现，用数组也行。

#include "analogWrite.h"

float Pi     = 3.1415926;  // 圆周率（Pi）是圆的周长与直径的比值，一般用希腊字母 π 表示 
float f      = 0;          // 输出值
int   step   = 0;          // 波形空循环变量
int   slice  = 360;        // 粒度，一个周期分割为360度，减小此值可增加频率，但牺牲平滑度
int   i      = 0  ;        // 延时循环变量

void setup() {
}

void loop() {      
  f = 125*(sin( step * 2 * Pi/slice)+1);  // 角度的大小有两种表示方法,即“角度制”和“弧度制”两种. sin() 默认使用弧度，一个周期为2π 。


  analogWrite(25, f);                     // GPIO25 GPIO26 为内置 DAC ，其他GPIO 为PWM  
  step = step + 1 ;                       // 按 360度 循环
  if ( step >= slice) step = 0;           // 按 360度 循环
  
  //delay(1);                             // 延迟越大频率越低，但是delay() 最小都是1ms，一个循环需要乘以360，实测频率只能达到个位数
  while(i < 1540 ){i=i+1;}                // 写个空循环做延迟，粗暴有效。

实测取值 1540 为 50Hz 
  i=0;  
}

蓝牙电压表

“蓝牙电压表” 来自开源软件 phyphox.org 。

分两部分：

手机APP：国内谷歌商店没戏，网页下载 apk 安装。

太老的手机平板可以安装 app，但提示不支持低功耗蓝牙，所以尽量用新一些的设备，至少 Android 4.3 以上。

Arduino：在线安装 phyphox BLE 库，直接写入库自带的例程即可使用（不用修改），相当方便。

电压表的输入为IO的输入范围0-3.3v ，测量高一些的电压使用对应的分压电路。

如有 1：100 的示波器探头，“蓝牙电压表” 在电池供电的情况下（为什么百度），应该可以直接测量交流电（尚未验证），看到50Hz半波。

【注意安全，没经验人士须在专业电工指导下测量交流电！】

这个是电压表，不太适合高频率，当示波器用还是需要另外接高速ADC。

本次实验50Hz就好。

测量些电池充放电曲线还是可以的。