简介:大学硕士与本科波形示波器毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写波形示波器方面论文范文。
刘伟 丁雷 许婷 卢传涛 杨世江 汤东东
（吉首大学湖南吉首416000）
摘 要：本文提出了一种简易数字示波器的设计方案,以STC89C52单片机作为控制核心,通过高速A/D器件ADC0809采集信号,实现信号的存储与测量.测试结果证明本设计具有测量频率高,成本低,可靠性高等优点,故具有很高的实用价值.
关键词：STC89C52；ADC0809；数字示波器
0引言
与传统模拟示波器相比,数字存储示波器不仅具有可存储波形、体积小、功耗低,使用方便等优点,而且还具有强大的信号实时处理分析功能等.目前市场上的数字示波器已经实现与计算机互联、共享数据,功能强大,但也有诸多不足,如论文范文昂贵、体积重量偏大、携带不方便等,而齐全的功能在很多的场合并不一定能够得到充分的应用,特别是面向学生,电子DIY等群体,因此研究和开发出一种便携式,论文范文便宜,适应范围广的数字示波器具有重要价值.借于此,本设计提出了一种性价比高的简易数字示波器设计方案,经测试,该系统性能优良.
1.系统总体方案设计
系统原理框图如图1所示,它的工作原理是：对于输入的信号,首先由信号调理电路将信号进行整形,滤波处理,然后将处理后的信号送入到A/D转换器的模拟输入端,由A/D转换器对输入的模拟信号进行数字化处理,数字化处理后的数据存储在AT89C52的RAM中,一帧数据采集完成后,经过一定的数字信号处理算法,计算出波形的相关参数,并对波形进行重建送入到LCD液晶显示器中显示.
2.硬件电路
2.1 控制器模块 控制器模块选用STC公司的STC89C52单片机,STC89C52单片机是高性能CMOS8位单片机,片内含8K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器,具有32个可编程的I/O口线,具有3个16位定时器.丰富的I/O资源以及高速的运算速度使得该单片机能够满论文范文系统的要求.
2.2 A／D信号采集模块 A/D转换器选用ADC0809,ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,可处理8路模拟量的输入,且有三态输出能力,即可与各种微处理器相连,也可单独工作.输入与输出与论文范文L兼容,转换时间约为lOOus．
2.3 液晶显示模块 液晶显示模块选用YB12864ZB,该液晶提供8位,4位并行接口及串行接口可选,具有64*16位字符显示RAM,2M位中文字型ROM,16K位半宽字型ROM,具有文字与图形混合显示劝能,考虑到显示波形时的要求高速显示,使用8位并行接口模式.液晶具有128*64的分辨率,对于波形的显示来说可以满足要求.
2.4存储部分 存储部分选用ATMEL公司AT24CXX系列的AT24C02,AT24C02是美国Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM,内含256*8位存储空间,具有工作电压宽、擦写次数多、写入速度快、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点.而且他是采用了12C总线式进行数据读写的串行器件,占用很少的资源和I/O线,并且支持在线编程,进行数据实时的存取十分方便[2].
3.软件部分
本数字示波器的软件设计部分采用模块化程序设计,主要由A/D转换子程序,LCD液晶显示子程序,EEPROM读写子程序,按键处理子程序组成.主程序流程图如图2所示.
调色波形示波器:9月2日 汽车车载网络通讯CAN万用表检测与示波器波形分析
3.1 A/D转换子程序
A/D转换程序的主要功能是在一定的采样时间内,对输入的模拟信号进行数据采样,采样的原理是由定时器定时产生中断,在中断中开启A/D转换,A/D转换结束后数据存储到指定的区域.通过控制定时器定时的时间即可控制不同的采样率,从而实现对不同频率段数据的采集.由于A/D转换时间的限制,不能采集频率高的信号波形,对此采用等效采样模式,等效采样是指多个信号周期连续采样来复现一个信号波形,采样系统能以扩展的方式复现频率大大超过奈奎斯特极限频率的信号波形.
3.2 LCD液晶显示子程序
LCD液晶显示子程序的功能是将转换得到的数字信号量大小对应显示在LCD液晶相应的点上.具体方法如下：LCD12864液晶屏的横轴用于显示时间,纵轴显示电压大小的值,在横轴上能够显示128个点,纵轴能够显示64个点,根据RAM中存放的信号的数字量的顺序,依次取出各个数字量,然后根据采样的频率,即两个采样点之间的时间差,先计算出某一个待显示数字量在横轴上的位置,再根据数字量的大小计算出在纵轴上的位置,这样就能在液晶显示器上显示出该数字量所对应的点.将所采集的点依次显示后,在屏幕上看到的即为信号的波形.
3.3 EEPROM读写子程序
EEPROM读写子程序的功能是将想要存储的信号波形存储到EEPROM中保存,以便以后观看波形细节.AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM,是基于12C总线的串行器件.它通过SDA以及SCL两根线在连接到总线上的器件之间传送信息.由于单片机没有集成12C控制接口,需要通过IO口模拟12C总线协议.
3.4按键处理子程序
按键处理子程序的功能主要是根据不同的输入,来选择不同的功能.由于设计的功能较多,采用的是2*4的矩阵论文范文,采用行列扫描的方式对按键进行扫描,当扫描的某一按键按下时,执行相应的功能.本设计中的功能主要有扫描的启动与停止,电压最大值的测量,电压最小值的测量,电压峰峰值的测量,电压周期的测量,电压频率的测量,波形的存储,显示存储在EEPROM的波形.
4.测试结果
为了测试示波器的测量效果,利用信号源对整个系统进行了测试.外加方波信号,测试的频率从100HZ - 20 KHZ,其测试结果如表1所示：
示波器的图形显示界面如图3所示,所测是的波形为正弦信号,频率为800HZ.
5.结束语
利用本文提出的以单片机为控制核心的数字示波器可以实现波形的采集、存储、波形参数的测量,稳定性高,使用方便.该系统能够应用于各种仪表,供实时显示各种动态波形,具有良好的使用前景.
参考文献
【1】李扬,郑莹娜,朱铮涛,等,高性能虚拟示波器研究[J]．工业仪表与自动化装置,1999(2):3-6．
【2】卢旭锦,基于Keil C的AT24C02串行E2PROM的编程[J]．现代电子技术,2007(8):154-160.
【3】张王已,王艳玲,扈啸．基于单片机的等效采样示波器设计[J]．电子技术应用,2003(5):25-26.
（基金项目：湖南省吉首大学大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助《基于单片机微控制器的简易数字示波器设计》(JSU-CX-2010-26)）
总结：本论文为您写波形示波器毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
调色波形示波器引用文献:
[1] 示波器原理论文范文 示波器原理类有关本科毕业论文范文5000字
[2] 波形梁护栏和高速公路护栏论文如何写 关于波形梁护栏和高速公路护栏论文范文集8000字
[3] 波形护栏和民生毕业论文格式范文 关于波形护栏和民生硕士论文开题报告范文8000字
