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1、目录绪论1一峰值检测基本原理2二系统方案设计22.1系统总体框图设计22.2峰值检测方案设计和论证3三硬件设计43.1单片机A/D转换电路和LCD接口电路43.1.1ATMEGA16简介43.1.2ATMEGA16的管脚分布及功能53.1.3LCD1602的接口电路53.2小信号放大电路63.3电源电路7四软件设计84.1ATMEGA16单片机的模数转换器ADC介绍84.2ATMEGA16单片机的模数转换器ADC相关的I/O寄存器94.2.1ADC多路复用器选择寄存器—ADMUX94.2.2ADC控制和状
2、态寄存器A—ADCSRA104.2.3ADC数据寄存器—ADCL和ADCH114.3系统软件框图设计12五系统仿真调试与结果分析135.1系统仿真调试135.2结果分析14六总结15七参考文献16附录17附录A系统总体电路图17附录B主程序代码18附录C头文件LCD1602.h20附录D实物图22致谢23信号峰值检测研究与设计摘要本设计介绍了峰值检测系统的设计原理、软硬件设计方法及系统性能指标调试方法。被测信号经传感器转化为电信号，再经运放AD620和OP07放大、LF398采样/保持后进行A/D转化和信
3、号处理后数字显示输出。研究的主要内容有：方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。硬件设计主要有小信号放大电路、峰值采样/保持电路、AD转换电路、LCD显示电路、电源电路及单片机最小系统。系统以ATMEGA16单片机作为控制核心，以LF398芯片为峰值采样/保持电路核心，实现了输入信号的峰值提取和数字输出，并给出了具体方案和实验样本。【关键词】峰值采样/保持电路ATMEGA16单片机LF398AbstractThisdesignintroducedthedesignprincipleofthepeakd
4、etectionsystem、thedesignmethodandsystemperformancetestingmethod.Thesensorsignalistransformedintoelectricalsignals,thentheamplifierAD620andOP07amplifier、LF398sampling/keepontheA/Dtransformationafterandsignalprocessingafterdigitaldisplayoutput.Themainconten
5、tsinclude:projectargumetntation,hardwaredesign,softwaredesignanddebug.Physicalsystem,Thehardwaredesignmainlysmallsignalamplifiercircuit,peaksampling/keepcircuit,ADtransformcircuit,LCDdisplaycircuit,thepowercircuitchipandminimumsystem.Asthecontrolsystemwit
6、hATMEGA16microcontrollercore,withLF398chipforpeaksampling/keepcircuit,realizethecoreoftheinputsignalpeakextractionanddigitaloutputs,andpresentsaschemeandtestsample.【Keywords】peaksampling/keepcircuitATMEGA16LF398绪论峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。峰值反映了信号极为
7、重要的方面,尤其是小信号[1]。设计完善的峰值检测系统，不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其它非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的测控系统,因此峰值检测具有广泛的实用价值。峰值检测技术是数字存储示波器及数据采集卡中的重要技术之一,用来实现波形的峰值捕捉[2]。在科研、生产的许多领域都需要用到峰值检测设备，比如检测某建筑物中梁的最大承受力,检测一根钢丝绳的最大允许拉力等，这就需要用到相应的检测设备。目前常用的方法是先求得检测信号的平均值，但使用平均值掩盖了被检测信号的突
8、然脉冲，从而可能引起系统的失灵及不稳定[3]。若用由二极管和电阻电容构成的普通峰值检波电路来检波,效果会很差,主要表现在两个方面:第一,若选择RC电路时间常数大一些,则输出信号的波形会好一些,但检波输出之后的信号幅值和检波之前的信号幅值有明显的差距,输出信号幅值明显降低,峰值检波效率变差,同时,信号快变部分的丢失变得严重。第二,若选择RC电路时间常数小一些,则会发现检波前后的信号幅值的差异变小,信号之中的快变分量明显变好,但输
