示波器现今已成为一种不可缺少的测量仪器可以把人眼看不见

ARMSTM32中，该处理器价格便宜，性能还高，具有内部高速AD,可以快速模拟电压STM32用TL084放大器对输入信号进行比例调节，调节到处理器能到的范围，同TFT系统进行分频的设计，使频段适应在1hz到1kz。本文的软件设计方案基于emwinemwin：STM32F03RBT6，数字控制，uCGUIOscilloscopehas eanindispensablemeasuringinstrument,thehumaneyecannotseethechangeoftheelectricalsignalintothehumaneyevisibleimage,easypeopletostudythechangeprocessofvariouselectricalsignals,regardlessofadvancedelectronicengineer,orjusttheentryofelectricalengineers,itistomeasurethewaveform,theapplicationisveryextensive,automaintenanceandrepair,testingcenter,ResearchInstitute,education,etc..Thereforethedevelopmentoftheoscilloscopehasalsobeengreatlypromoted.Becauseoftherapiddevelopmentoftheelectronictesttechnology,thedevelopmentdirectionofthetestingtechnologyisdevelotothein ligent,automatic,digitalandportable.Anddigitaloscilloscopehasbeenmoreandmoreattentionandapplication,andwillhavetorecethepossibilityofogoscilloscope.Butbecauseofthehugevolumeofthedigitaloscilloscope,itisnotconvenienttocarry,testandfieldwork.Thisfaultcannotbesatisfiedwiththeneedofproduction.Soaportabledigitaloscilloscopewasborn.ARMasthekernelofSTM32fordigitalcontroller,hasbeenwidelyusedinallkindsofelectronicproducts,theprocessorischeap,highperformance,withinternalhigh-speedAD,canquicklycollectogvoltagesignal,whichalsomakesthedesignofdigitaloscilloscopehasbroughtmore.ThestructureandcharacteristicsofSTM32processorarefullyutilizedinthissimpledigitaloscilloscope,andasimpleoscilloscopedesigniscarriedoutwiththeSTM32processorasthecoreprocessor.Thehardwareofthefront-endacquisitioncircuitisdesigned,whichisbasedontheTL084amplifiertoadjusttheinputsignal,adjusttherangeoftheprocessorcanbecollected,whileusingTFTLCDscreendisyreal-timewaveform.Therearekeyinputmodule,thedataacquisitionsystemfordigitaloscilloscopefrequencydividerdesign,sothatthefrequencybandadaptationin1kzto1hz.ThesoftwaredesignschemeofthispaperisbasedontheEMWINimageprocessingoperationsystem,andhasbeenrealizedbythegoodoscilloscopeuserinterface,theEMWINsystemofthetransntandtheprogramming.摘 第1章绪 课题背 课题目的及意 课题的技术指 第2章方案论证比较及选 方案设 方案 方案 方案 方案确 方案的阐述与论 本章小 第3章系统硬件电路的设 各个单元电路设 复位电 时钟电 某某电路的设 某某电路的设 本章小 第4章系统的软件设 概 DS18B20的单线协议和命 本章小 结 致 参考文 附录1译 附录2英文参考资 附录3电路原理 附录4系统程 附录5元器件列 1模拟实示波(AT)数字示器一被称为数示器(D)。70，使用字术，了传统模示波器的作模式。数字示波ADIO器中。到需要示波形从IO出时，再过DA转器把数信LD液晶上。而数示器大多应用在域测试尤适用于测、观察记录各瞬时的法克服缺陷，如传统模拟示器于非周期信号是难的。但，都需检测大的单次态信号然数字波器具自动调、实时捕获、波、种触发式功能运算等势特别是在理单次态信号能力更是非常突。与此时，数示器比较合动测试的统，另它容易不同的AD断降低所以数示器正逐成时域测试域的新。在许数字存储示波器有一个分——手持式数字示器，它的点非常显：首，它的，12VTFT28，具有RS232换输入信号，然后将模拟波形转换成数字信息，并且在器中，要进行读，在使用1、信号频率范围：1-1k2、电压输入信号幅值0-3、双路可以同时输入并4LCD5本章主要是介绍了示波器的研究背景以及研究示波器的目的和意义，并2方案一可以使用STM32的自带的并且非常强大的ADC ogDigitalConverter)模/数转换器电压采样的功能，用来相关的电压信号，STM32片上集成的ADC外设十分强大。在STM32F103xC、STM32F103xDSTM32F103xE312ADCADC用多达21个的外部通道，能过很容易地实现单次或多次扫描转换。STM32F103ZET6，属于增强型的CPU，18162A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以使用左对齐或者右对齐方式在内部的16位数据寄存ADC0V3.6V，不能满足指标要方案二样的。方案三RC求是可以实现对0-30V输入电压信号和波形显示功能，所以才用通过继在通过放大器把输入电压进行调节到单片机可以的范围。在通过ADC转换确定方案的原理确定方案的原理框图说明压处理，再把分得的信号进行信号调理，通过内部高速AD进行信号，在把信号放在FIFO器中，在通过STM32CPU把电压信号通过TFT屏显示出RS232本章介绍了三种不同的示波器方案通过仔细对比确定了第案作为研究对象。3本设计采用了模块化的设计方法，我们根据系统功能的不同将整个系统分成了一系列具有特定功能的模块，其硬件整体框图如下图所示。图3- 硬件结构框本设计示波器主要由4RC减电路进行一定程度的放大衰减，利用程控放大器对电压较大的输入信号进AD的测量的范围，输入信号经过处理之后再进入极性转换电路，将信号的电平调整成0—3.3VSTM32AD只能测量正极性电信号，经过调整之后送入AD转换电路对信号进行采样，将采样所得数据经过LCD设置了按键控制，可以通过控制不同的按键来控制波形的放大和缩小，同时还能够改变采样的间隔，以测量频率范围更大的信号。3.1STM32处理器的介STM32系列处理器是专为对性能要求较高、成本较低、功耗较低的嵌入式应用而专门设计的ARMCortex-M3的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟的频率能够达到72MHz左右，几乎是在同类产品中性能最高的产品；然而基本型时钟频率只有其一半大小，为36MHz，另外它是以16位产品的价格得到比16位产品更加优越的性能，所以它是16位产品用户的最佳32K128KSRAM的72MHzSTM32的功耗为36mA，可以说是32位市场上功耗最低的产品。本设计所采用的STM32F103ZET62外部控制LCD34DNA1.2v内核供电，1.8V/2.5V/3.3/V器供电，3.3V外部I/O供1IIC1IISAC’97编器接SD1.0MMC2.1180I/O24810ADC4通 定时器和1通道内部定时器/看门狗定时2USB1USBLCD液晶显示LCD液晶显示器（LiquidrystalDisy，LCD的结构是将液态晶体嵌入两片平行的玻璃当中，在这两片玻璃之间有许多垂直和水平的细小电线，能过通过通电与否来控制这些杆状水晶分子改变方向，从而将光线折射出来产生所需要的画面。LCD对比度：在生产LCD时，选用的滤光片、控制IC和定向膜等各种配件，与面板的对比度有直接的关系。针对于一般用户来说，对比度能够达到350:1(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值亮度LD需要借助于外部的光源才能发光。所以，使用灯管的数目直接影响着液晶显示器亮度大小。液晶显示器的最大亮度，一般是由极管所控制的，200~250cd/m2之间。可视面积液晶显示器所能够显示的尺寸，就是与实际可以使用的屏有了一定的方向性。换句话说大多数光都是从显示屏幕中垂直射出来的，所以在从某一个较大的角度查看液晶的显示情况时，就无法看到原来的颜色，或者经常只能看到全白或全黑。为了解决这个问题，制造商们也着手开发广TN+FILMIPS和A。色彩度任何一种色彩都是由红、绿、蓝三种基本色组成的。LCD面板上是由480×272(R、电源部本设计目的是使LCD能够显示出完整的波形在信号的转换部分需要稳定的供电。本设计所用到的需要的电压是5V。5V稳压在市场上有非常多，例如LM7805等稳定电压的。7805是一种将12V电压转换为5V电压的因为5V电压状态下对接下来不会造成所以本设计采用的是7805。但是7805也有其缺点，在我们的实际应用中，应该要安装足够大的散热器在三端集成稳压电（当然小功率的条件下不用。因为如果稳压管温度过个能够输出1.5A以上电流的稳压电源一般会采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为增大N个1.5A，在输出电流上一般会留有一定的余况发生。78**36V，最低输入电压为输3-4V以上。LM7805是一款成本很低的稳压。它能够满足我们日常设计中的所需要达到的要求。例如它具有热短路保护，过度保护，输出晶体管区保护，能够提供稳定的5V电压。在一般情况下，它的的参数已经足够应用了。应用一个稳压源，在加上电解电容进行滤波作用。稳压电路就能够输出稳定5V电压。电源部分获得稳定电压后用于给放大电路，控制使能等部分供电。为78053-2RC脉冲分压这部分的主要作用就是通过RC脉冲分压器，对输入信号进行分压，把3-3所示。RC电路在脉冲数字电路、模拟电路中具有非常广泛的应用，根据电路的形式以及输入信号和R，C元件参数的不同，组成了RC电路的多种不同的应用形式：微分电路&;、积分电路、耦合电路、滤波电路及脉冲分压器。由于下面简单分析一下RC微分电RC3-4CR在串联后接入输入信号Vi，由电阻R输出信号Vo，当RC数值与输入宽度tw之间满足：Rc<<tw，这种电路就称为微分电路。在R两端（输出端）得到正、负相间的尖脉冲，而且发生在的上升沿和下降沿，如图2所示。图3- RC脉冲分压器电路图3- RC微分电图3- R两端的尖脉放大器电本示波器是显示小信号波形的电路结构在前要进行模数转换，而我们使用的主控STM32系列内部集成有AD转换模块该模块的3.3V10mV100mV信号进行放大处理，电路图如3-6所示。这里采用的是TL084构成的放大器电路，TL084是一款高输入电阻的四运放，精度不高。管脚信息3-71、2、3脚是通道15、6、7脚是通道28、9、10脚是通道312、13、14脚是通道44脚是正电源，11脚是负电源（或单电源使用时的电源地3-63-7TL084高速比较器电这部分的作用主要是用LM311构成的高速比较器产生来触发AD，3-8所示。lm3113-95V-30V15V分离电源下工作，与通常的运算LM311成为一种真正通用的比较器，该设VccVee然而输入可以是与系统地的正因为有了这样的灵活性使之可以驱动DTL、RTL、TTLMOS50mv，还可以把该输出电压50VLM311LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。此外，他们图3- 高速比较器电路图3- LM311引脚及显示部分等。硬件部分 显示部分的使能。另外就STM32系列的功能也进行应用分析。4AD转换的输入电压，然后4-1应用软C语言编译方式，C语言和汇编语言转换软件应用为KeilKeilKeil为开发者提供了包括C工程文件的建源文件的建首先点击菜单“File→New”新建源文件或者点击的新建文件按钮。建立工程文首先点击“Project→NewProject…”的菜单，然后就会出现一个框界工程的详细设首先看到左边的Project窗口，然后点击Project窗口的Target1，再然后点击菜单“Project→Optionfortarget„target1‟”就会出现对工程进行设置的一个对编译、连在工程设置好后，就可以进行编译、连接了。具体操作是选择菜单按键程序设4个按键K1,K2,K3K1K3、K4时，采样函数中分别加入不同的延时函数来拉长或图4- LCD程序设LCD3.2320×240LCD，该部分程序主要包括LCDAD转换过来的数据转换成显示数据并画出波形的程序。具体操作是将AD转换的结果用数组连续，在存满之后依次在LCD上显示，不断循环。然而这里有一个问题就是，在显示的过程中LCD通信部分使用了SPI协议，SPI（SerialPerripheralInterface）设备接口,是Motorola公司推出的一种同步串行接术.SPI总线在物理上是通过接在设备微控制器(PICmicro)上面的微处理控制单元(MCU)上叫作同步串行端口(SynchronousSerialPort)的模块(Module)来实现的,它允许MCU以全双工的同步串行方式,与各种设备进行高速数据通信.下面是LCDvoid{GUI_RECTRect={0,0,320,240}; inti,j=0;for(i=0;i<SAMPDEPTH; //ADLCD if(Vmax {Vmax=}});//形}void{int for(i=0;i<=317;i+={GUI_DrawVLine(0+} }LCD画波形51HZ~60KHZ的信号，并显示电压峰峰值。260KHZ500KHZ时波形失真，发生5-15-25-3结论本设计是基于STM32F103ZET6AD，和LCD控制器来控制的LCD，这部分用实物实现，并调试成功，能显示和控了各种解决方法，例如，设计中采用一个转换值就立即显示的方法，仿真通过本次设计，利用理论和实践结合，更好地学习并掌握了STM32的到了的意义，对嵌入式产生了更加浓厚的。同时也体会到，合理非常详尽的资料这些对的设计帮助不小但是也正是因为资料各种各样，全的地方，非常感谢导师的督促指导以及一起工作的的全力支持。力，更是找出了自己身上的许多不足和知识上的，这让我深深的了解到：老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我学习的榜样，的老师，为我们打下深厚的专业知识基础；同时还要感谢所有的，正是因为有了的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢机电与汽车和我的母校——哈尔滨工业大学华德应用技术学院四年来对我的大[1],.基于SOPC的数字示波器的设计与实现[J].电子器件,2009,32(3):632-636.[2]，《STM32库开发实战指南》.：机械工业[3]王文理,,.基于AT89S52单片机与AD0804的数字示波器设计[J].单片机开发与应用,2009,25(12-2):115-11[4],.虚拟仪器概论[J].电子技术,2000(1):44-[5],等.ARMCortex-M3微控制器原理与实践[M].:航空航天大学,2008[6]CRISTIR.现代数字信号处理[M]．，译．：机械工业2005：129-[7]LABROSSEJJ.嵌入式实时操作系统μCOS-II[M]．，译．：航空航天大学，2003．12#include#include"bsp_ili9341_lcd.h"#include"bsp_SysTick.h"#include"bsp_fsmc_sram.h"#include"bsp_usart1.h"#include"bsp_touch.h"#include"gui.h"#include"stm32f10x_it.