简易数字示波器设计_毕业论文.doc

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1、本科毕业设计论文题目简易数字示波器设计系别电气与信息工程系专业电子信息工程班级电信902班学号09010043学生姓名祝斌锋指导老师金印彬2013年6月摘要摘要示波器是电子测量中一种最常用的仪器，被广泛应用于各个领域。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，示波器也从模拟示波器向数字示波器发展。同模拟示波器相比，数字示波器具有很多优点，并开始逐步取代模拟示波器，成为市场上的主流。本文主要完成了简易数字示波器的设计，包括硬件设计（通过Proteus仿真替代）和软件设计两大部分。硬件设计上，信号波形采集采用的是12位逐次逼近型A/D转换器AD574A，转换时间为25us，转换精度小于等

2、于0.05%。控制器选用AT89C52及AT89C51两个单片机，解决了一般示波器使用一片单片机，运行速度明显不足的问题。波形显示部分采用液晶显示模块，具有简单易实现、显示效果好等优点。频率显示部分采用的是6位数码管显示，简单易行。Proteus仿真表明，该设计运算速度明显提高。频率显示准确，可以实现快速读取。该示波器可以实现对模拟带宽为1Hz～20KHz的模拟信号的波形和频率的实时显示。关键词：单片机；实时采样；波形；频率III摘要IIIABSTRACTABSTRACTAnoscilloscopeiselectronicmeasurementinstrument,themost

3、commonlyusedwidelyappliedinvariousfields.Withmicroelectronicsandcomputertechnologyrapiddevelopmentfromanalogueoscilloscope,oscilloscopetodigitaloscilloscopesdevelopment.Comparedwithanalogueoscilloscope,digitaloscilloscopesstarthasmanyadvantages,andgraduallyreplacinganalogueoscilloscope,become

4、themainstreaminthemarket.Thispaperhascompletedthedesignofsimpledigitaloscilloscopes,includinghardwaredesignandsoftwaredesign.Thehardwaredesign,thesignalwaveformsamplingby12successiveapproximationoftheA/DconverterAD574Aconversiontime,fortimeislessthanorequalto25usconversion,precision0.05%.Cont

5、rollerchoosesAT89C52andsingle-chipmicrocomputer,solvethetwoAT89C51single-chipmicrocomputer,acommonlyusedoscilloscopeshortageproblemrunningspeed.WaveformdisplaypartadoptsLCDmoduleissimpleandeasytorealizeandshowsgoodeffect,etc.Frequencydisplaypartadoptsissixdigitaldisplay,simpletube.Proteussimu

6、lationshowsthatthedesignspeedincreasedsignificantly.Frequencydisplaycorrectly,canachieverapidread.Theoscilloscopecanrealizetosimulate1Hz~20KHzbandwidthreal-timedisplayofthewaveformandfrequencyoftheanalogsignalKeyWords:SCM;Real-timesampling;Waveform;FrequencyIIIABSTRACTIII目录目录1前言11.1选题的背景意义和研究

7、现状11.1.1选题的背景和意义11.1.2国内外研究现状11.2本设计所要实现的目标21.3设计内容22系统设计53数字示波器的硬件设计与实现73.1频率测量及显示电路的硬件设计73.1.1测频电路总体构成73.1.2信号调理电路设计73.1.3数码管显示模块93.1.4数码管显示驱动模块103.2幅度测量及显示模块的硬件设计103.2.1显示电路总体结构173.2.2单片机外围电路设计183.2.3信号波形采集模块193.2.4显示模块213.2.5电源设计234系统软件设计