基于STM32的数字示波器设计

电子技术综合实践电子技术综合实践山东科技大学电子技术综合实践报告设计题目：基于STM32的简易数字示波器专业：电子信息科学与技术班级学号：电科10-11001050903学生姓名：指导教师：设计时间：2013.6.18摘要本设计是基于ARM(AdvanceRISCMachine)以STM32为控制核心简易示波器的设计。包括前级电路处理，AD转换，LCD显示灯模块。前级电路处理由程控放大衰减器，极性转换电路组成，AD的转换速率最高为500KSPS，采用实时采样方式，设计中采用模块设计方法。可测量输入频率范围为1HZ—50KHZ的波形，测量幅度范围为-3.3V—+3.3V，实时显示输入信号波形，同时测量波形输入信号的峰峰值。总体来看，本文所设计的示波器，体积小，价格低廉，低功耗，方便携带，适用范围广泛，基本上满足了某些场合的需要，同时克服了传统示波器体积庞大的缺点，减小成本，完全可以把本设计当做手持数字示波器。关键词：AD，STM32，实时采样，数字示波器TOC\o"1-3"\h\z\u16781前言 第四章性能测试与分析在最初的安装调试中，由于没有使用过函数发生器导致一些问题，波形始终不能正常显示，在老师的指导下最终正确显示。但硬件的缺陷与软件的实现仍然有些小弊端。当采样间隔与波形频率不太匹配时并不能很好显示出波形。但适当调整采样时间仍可准确测量1HZ~60KHZ的信号，并显示电压峰峰值。当信号频率大于60KHZ时正弦波波形不能很好分辨出来，当信号频率大于500KHZ时波形失真，发生重叠。使用刷屏显示时会出现闪屏，这里采用刷列显示。但当信号频率较低时，由于处理器的速度较慢，使得刷列显示出的波形连续性不好，目前没找到更好的解决办法。总体来讲，所有预期技术参数都能正确实现。仿真波形如下：图4-1正弦波图4-2方波图4-3三角波第五章总结本设计是基于ARM开发板设计的，利用了其内部自带的AD，和LCD控制器来控制外围的LCD，这部分用实物实现，并调试成功，能显示和控制波形，并能测量显示被测信号的峰峰值。在本次设计中遇见很多问题，采取了各种解决方法，例如，设计中采用读取一个转换值就立即显示的方法，仿真后才发现由于速度太慢以致测试信号频率太低。因此采取了存满一屏再显示，达到测量高频率波形的效果。尽管如此由于知识和时间有限，有不少地方需要改进，例如在按键控制模块，虽然可以通过按键改变波形显示幅度和周期，但改变有限，不具有连续性，仍不能很好地显示出理想波形。这也是遗留的一个问题，以后会学习并寻找更好的解决办法。通过本次设计，学习并掌握了ARM的硬件结构，编程方式和技巧，为以后使用打下了坚实的基础，同时也体会到了学以致用的意义，对嵌入式产生了更加浓厚的兴趣。同时也体会到，合理的设计方案，正确的设计方法和良好的思维习惯对设计的帮助和益处，平时积累和对基础知识掌握和应用的重要性。对网路资源的充分利用，和合理筛选也让我受益匪浅。网络中有个种详尽的资料对论文的设计帮助不小，但是也正是因为资料各种各样，需要仔细查找自己需要的反而不容易。同时要吸收掌握巧妙的设计技巧。这次设计也得到了老师的很大帮助，在这里表示衷心的感谢。参考文献【1】潘祥.基于ARM9的数字存储示波器—数字采集系统的研究与开发.无锡：江南大学，2008【2】范圣一.ARM原理与嵌入式系统实战.北京:机械工业出版社，2007【3】徐宝文.C程序设计语言.北京：机械工业出版社，2000【4】刘振兴，李宗福.ARM嵌入式技术实践教程.北京：航空航天大学出版社，2005【5】周立功，ARM嵌入式系统软件开发实例（一）.北京:北京航空航天大学出版社，2004.【6】周立功.ARM嵌入式系统基础教程.北京:北京航空航天大学出版社，2005【7】严吉国.基于嵌入式Linux的200MHZ数字存储示波器的