简易数字示波器设计方案

简易数字示波器设计方案 1 课题任务 利用单片机和 12864 液晶显示器，制作简易数字示波器。要求如下： (1) 显示器显示频率范围 0 50 2）示波器的输入阻抗为 100K （ 3）示波器的输入信号范围 :V （ 4）测量显示被测信号的频率（周期）、峰值（有效值） 参考方案如下 ： 信 号 调 理1 2 8 6 4 中 文 液 晶操 作 按 键微 处 理 器信 号 调 理A D 1C H 2图 错误 !文档中没有指定样式的文字。 总体设计结构 2 设计方案选择 示器 选择 方案 带中文字库的 12864 每屏可显示 4行 8列共 32个 16 16点阵的汉字，每个显示 显示 1 个中 文字符或 2 个 16 8 点阵全高 字符，即每屏最多可实现 32 个中文字符或 64 个 字符的显示。带中文字库的12828 2字节的字符显示 字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示 据写入内容的不同，可分别在液晶屏上显示 文字库）、 定义字形）的内容。三种不同字符 /字型的选择 编码范围为： 0000 0006H（其代码分别是 0000、 0002、 0004、 0006共 4个）显示自定义字型， 02H 7192种 文字库字形。字符显示 0H 9符显示的 地址与 32个字符显示区域有着一一对应的关系，其对应关系如下表所示。 12864显示器 图 2单片机芯片 选择 方案 机器周期（ 1T）的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代 8051单片机，指令代码完全兼容传统 8051，但速度快 8部集成 2 路 8路高速 10位 A/D 转换，针对电机控制，强干扰场合。 运放 选择 方案 运放电路是对输入的波形进行进一步的放大，已达到单片机的要求波形，以便对波形进行采集，从而达到设计目的，减少误差。 3 硬件设计 系统连接图 总体电路设计结构如图 3 总设计图 3键盘扫描电路的设计 总体电路结构如下 图 3键 图 3于设计的是示波器，在示波器显示波形的时候需要对波形的幅度频率进行调整，所以设计键盘对波形进行调整。 按扭作用四个按钮分别对应频率和幅度的加减调节， X 轴减调节是减少频率， 振荡复位电路 总体电路结构如图 3示 振荡复位电路 图 3钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个302接入到单片机的 单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约 10荡器起振，在 脚产生幅度为 3V 左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。电路中两个电容 作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。 复位电路 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分 小系统 最小系统 图 3部 集 片机有 8 路 10 位高速 换器 , 涉及寄存器：拟功能控制寄存器 )、 制寄存器 ) 、 换结果寄存器 )。 注意 : 1、初次打开内部 A/再启动A/动 A/在转换结束前不改变任何 I/有利于高精度 A/能将定时器 /串行 /中断系统关闭更好。 2、 A/内部 R/3、由于使用两套时钟 ,设置好 个空延时操作才可以正确读到 双运放电路 总体电路结构如图 3运放电路 图 3 软件设计 程序设计流程 如下图 4设计流程 图 4部 信号输入 12864始化 显示参考坐标 初始化 始 集时钟更新 是否有按键 数据处理以便 示 键盘扫描 示 是 否 #0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0( ; /*/ / A/D 初始化 / /*/ = 0 /转换结果高 2位放在 位中 ,低 8 位放在 = 0 /作为模拟功能 A/D 使用 = 0 /结果清零 = 0 /打开电源 ,180期转换 ,选择 输入 _; _; _; _; _; _; _; _; = 1; /允许 A/D 转换中断 = 1; /开总中断 /*/ / 串口初始化 / /*/ = 0; /选择串口为方式 1 工作 = 1; /8 位数据波特率可变 = 1; = 0 0,模式为 1T /*/ / 转换结果计算 / /*/ 256 + 1024; /*/ / 串口发送数据 / /*/ 0; /*/ / 主程序 / /*/ ; ; ; ); /*/ / A/D 中断服务 / /*/ = !(); = 0= 0 (); _; _; _; # ; /串 /并行接口选择 10 ; /并行数据 /命令选择 ,串行片选 01 ; /并行读写选择 01 串行数据口 E = ; /并行使能 , 串行同步时钟 ; /延时 /读忙 ( /读数据 ; /写命令 ;/写数据 ( x, y );/设定显示位置 ( p ); #; 主程式 #07; 36; 37; 35; a128; ab, =0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 t) /延迟 1/12 i,j; i=0; i=0;i4; x&0if( if(a023) a1023; ,48-a21); ; aa*25/256; 500/; / 1,58); / 5,58); / 5,58); / 9,58); 9,58,0); 4,58,0); 1,58,0); 5,58,0); if(=0) ; ,1,直流电压 =); a60*5/1024); .); a60*50/1024%10); ,7,V); 000); ; ; 2!=0 ; : ;:if(=0&) ; if() ; 00* ; if() ; :if(=0&) if() ; 00* if() ; :if() ; 本学期的电子设计课程主要考验学生的理论知识和设计。在这次的实验课上不但结合 在大一，大二两年内所学的内容应用到实践上，还结合大三上学期C 语言课程，进一步巩固知识，增强学生的动手能力和理论知识。在这次设计中，出现了很多的问题，需要自己动手解决，不但锻炼我的自主性，还可以加强我实践能力，摆脱只会照搬照抄的缺点，大大提高我们的自觉性。这个学期的学习，把自己的各个知识点连起来，特别注重 C 语言的写法，构造，提升运用 C 语言的能力。 参考文献 【 1】 朱庆欢 邓友娥 Z南大学出版社， 2010：143 2】 童诗白 华成英 Z等教育出版社，2006:440 3】 韩