Генератор произвольных сигналов на Arduino Due: до 100 кГц аналог, 42 МГц квадратный, GUI для Linux/Windows

Компоненты

О проекте

Мощный двухканальный генератор сигналов на Arduino Due с ПК-контроллером (GUI). Две части: прошивка Due и кроссплатформенное Java-приложение для Windows/Linux (Raspberry Pi — не тестировалось). Никакой внешней схемы не требуется, есть опциональная схема защиты выходов до ±30 В.

Ключевые возможности

• Аналоговая волна (DAC0): 12 бит, до 4096 точек, 0.05 мГц – 100 кГц, частота дискретизации до 1.6 МГц (DMA), 400 кГц (обычный/Exact Mode)
• Квадратная волна (Pin 7): 0.05 мГц – 42 МГц, ШИМ/прерывания, мин. импульс 12 нс
• Сквозной коэффициент заполнения: 0% – 100% (виртуально), или фиксированная длительность импульса
• Exact Mode — точная частота без «ступенек» DDS (не делитель тактовой)
• Произвольная форма: рисование мышью, редактирование, сохранение/загрузка .wav, пошаговые переходы
• Синус/пила/треугольник — переключение одной кнопкой
• Синхронный/независимый квадрат, управление частотой/периодом, скважностью
• Частотный свеп (лог), таймер с +/- выходом
• Управление: клавиатура, экранная клавиатура, режим «MODE» — плавная регулировка

Спецификации

Установка

GUI-приложение (портативное, без установки)

• Windows: распакуйте DueAWGController-Win64.zip (или 32-бит — надежнее, Java встроена), создайте ярлык на .exe
• Linux: распакуйте DueAWGController-LinuxXX.zip, запустите DueAWGControllerLinux или добавьте в меню. Требуется openjdk-8-jre (sudo apt-get install openjdk-8-jre). Доступ к USB: sudo usermod -a -G dialout $USER (перелогиньтесь)
• В архиве есть ARM-сборки для Raspberry Pi — не тестировались

Прошивка Arduino Due

• Специальные библиотеки не нужны — только стандартный Arduino IDE
• Загрузите скетч в Due (порт определится автоматически)
• GUI при запуске сам найдёт и подключится к Due по USB (ручной выбор COM есть на случай сбоя)
• В папке Arbitrary Waves — примеры волн для старта
• Альтернативное управление: Serial Monitor (115200 baud, введите ? для помощи) или потенциометры/кнопки/LED (пины в начале скетча)

Выходы

Соедините пины 3 и 7 перемычкой (или резистором 47–100 Ом). Квадрат — с пина 7, аналог — с DAC0.

Код и ресурсы

Важно: не нажимайте «Download as zip» — скачается только README.

Полный репозиторий: GitHub — нажмите «Read More» / «Code» → «Download ZIP».

Схема защиты выходов (опционально)

Можно не ставить. Если используете — защищает от случайного подключения до ±25 В без заметного ухудшения фронтов. D2, D3 — быстрые диоды с высоким током (шоттки слишком медленные). Предохранители F1, F2 — полипредохранители.