簡(jiǎn)易數(shù)字示波器設(shè)計(jì)方案

簡(jiǎn)易數(shù)字示波器設(shè)計(jì)方案 1 課題任務(wù) 利用單片機(jī)和 12864 液晶顯示器，制作簡(jiǎn)易數(shù)字示波器。要求如下： (1) 顯示器顯示頻率范圍 0 50 2）示波器的輸入阻抗為 100K （ 3）示波器的輸入信號(hào)范圍 :V （ 4）測(cè)量顯示被測(cè)信號(hào)的頻率（周期）、峰值（有效值） 參考方案如下 ： 信 號(hào) 調(diào) 理1 2 8 6 4 中 文 液 晶操 作 按 鍵微 處 理 器信 號(hào) 調(diào) 理A D 1C H 2圖 錯(cuò)誤 !文檔中沒有指定樣式的文字。 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 2 設(shè)計(jì)方案選擇 示器 選擇 方案 帶中文字庫(kù)的 12864 每屏可顯示 4行 8列共 32個(gè) 16 16點(diǎn)陣的漢字，每個(gè)顯示 顯示 1 個(gè)中 文字符或 2 個(gè) 16 8 點(diǎn)陣全高 字符，即每屏最多可實(shí)現(xiàn) 32 個(gè)中文字符或 64 個(gè) 字符的顯示。帶中文字庫(kù)的12828 2字節(jié)的字符顯示 字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示 據(jù)寫入內(nèi)容的不同，可分別在液晶屏上顯示 文字庫(kù)）、 定義字形）的內(nèi)容。三種不同字符 /字型的選擇 編碼范圍為： 0000 0006H（其代碼分別是 0000、 0002、 0004、 0006共 4個(gè)）顯示自定義字型， 02H 7192種 文字庫(kù)字形。字符顯示 0H 9符顯示的 地址與 32個(gè)字符顯示區(qū)域有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。 12864顯示器 圖 2單片機(jī)芯片 選擇 方案 機(jī)器周期（ 1T）的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，但速度快 8部集成 2 路 8路高速 10位 A/D 轉(zhuǎn)換，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。 運(yùn)放 選擇 方案 運(yùn)放電路是對(duì)輸入的波形進(jìn)行進(jìn)一步的放大，已達(dá)到單片機(jī)的要求波形，以便對(duì)波形進(jìn)行采集，從而達(dá)到設(shè)計(jì)目的，減少誤差。 3 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)連接圖 總體電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 3 總設(shè)計(jì)圖 3鍵盤掃描電路的設(shè)計(jì) 總體電路結(jié)構(gòu)如下 圖 3鍵 圖 3于設(shè)計(jì)的是示波器，在示波器顯示波形的時(shí)候需要對(duì)波形的幅度頻率進(jìn)行調(diào)整，所以設(shè)計(jì)鍵盤對(duì)波形進(jìn)行調(diào)整。 按扭作用四個(gè)按鈕分別對(duì)應(yīng)頻率和幅度的加減調(diào)節(jié)， X 軸減調(diào)節(jié)是減少頻率， 振蕩復(fù)位電路 總體電路結(jié)構(gòu)如圖 3示 振蕩復(fù)位電路 圖 3鐘振蕩電路用于產(chǎn)生單片機(jī)正常工作時(shí)所需要的時(shí)鐘信號(hào)，電路由兩個(gè)302接入到單片機(jī)的 單片機(jī)工作于內(nèi)部振蕩模式。此電路在加電后延遲大約 10蕩器起振，在 腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào)，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率決定。電路中兩個(gè)電容 作用使電路快速起振，提高電路的運(yùn)行速度。 復(fù)位電路 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分 小系統(tǒng) 最小系統(tǒng) 圖 3部 集 片機(jī)有 8 路 10 位高速 換器 , 涉及寄存器：擬功能控制寄存器 )、 制寄存器 ) 、 換結(jié)果寄存器 )。 注意 : 1、初次打開內(nèi)部 A/再啟動(dòng)A/動(dòng) A/在轉(zhuǎn)換結(jié)束前不改變?nèi)魏?I/有利于高精度 A/能將定時(shí)器 /串行 /中斷系統(tǒng)關(guān)閉更好。 2、 A/內(nèi)部 R/3、由于使用兩套時(shí)鐘 ,設(shè)置好 個(gè)空延時(shí)操作才可以正確讀到 雙運(yùn)放電路 總體電路結(jié)構(gòu)如圖 3運(yùn)放電路 圖 3 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)流程 如下圖 4設(shè)計(jì)流程 圖 4部 信號(hào)輸入 12864始化 顯示參考坐標(biāo) 初始化 始 集時(shí)鐘更新 是否有按鍵 數(shù)據(jù)處理以便 示 鍵盤掃描 示 是 否 #0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0# 0( ; /*/ / A/D 初始化 / /*/ = 0 /轉(zhuǎn)換結(jié)果高 2位放在 位中 ,低 8 位放在 = 0 /作為模擬功能 A/D 使用 = 0 /結(jié)果清零 = 0 /打開電源 ,180期轉(zhuǎn)換 ,選擇 輸入 _; _; _; _; _; _; _; _; = 1; /允許 A/D 轉(zhuǎn)換中斷 = 1; /開總中斷 /*/ / 串口初始化 / /*/ = 0; /選擇串口為方式 1 工作 = 1; /8 位數(shù)據(jù)波特率可變 = 1; = 0 0,模式為 1T /*/ / 轉(zhuǎn)換結(jié)果計(jì)算 / /*/ 256 + 1024; /*/ / 串口發(fā)送數(shù)據(jù) / /*/ 0; /*/ / 主程序 / /*/ ; ; ; ); /*/ / A/D 中斷服務(wù) / /*/ = !(); = 0= 0 (); _; _; _; # ; /串 /并行接口選擇 10 ; /并行數(shù)據(jù) /命令選擇 ,串行片選 01 ; /并行讀寫選擇 01 串行數(shù)據(jù)口 E = ; /并行使能 , 串行同步時(shí)鐘 ; /延時(shí) /讀忙 ( /讀數(shù)據(jù) ; /寫命令 ;/寫數(shù)據(jù) ( x, y );/設(shè)定顯示位置 ( p ); #; 主程式 #07; 36; 37; 35; a128; ab, =0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 t) /延遲 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,直流電壓 =); a60*5/1024); .); a60*50/1024%10); ,7,V); 000); ; ; 2!=0 ; : ;:if(=0&) ; if() ; 00* ; if() ; :if(=0&) if() ; 00* if() ; :if() ; 本學(xué)期的電子設(shè)計(jì)課程主要考驗(yàn)學(xué)生的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)。在這次的實(shí)驗(yàn)課上不但結(jié)合 在大一，大二兩年內(nèi)所學(xué)的內(nèi)容應(yīng)用到實(shí)踐上，還結(jié)合大三上學(xué)期C 語言課程，進(jìn)一步鞏固知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和理論知識(shí)。在這次設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)了很多的問題，需要自己動(dòng)手解決，不但鍛煉我的自主性，還可以加強(qiáng)我實(shí)踐能力，擺脫只會(huì)照搬照抄的缺點(diǎn)，大大提高我們的自覺性。這個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，把自己的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)連起來，特別注重 C 語言的寫法，構(gòu)造，提升運(yùn)用 C 語言的能力。 參考文獻(xiàn) 【 1】 朱慶歡 鄧友娥 Z南大學(xué)出版社， 2010：143 2】 童詩(shī)白 華成英 Z等教育出版社，2006:440 3】 韓