波形信号采集存储与回放系统设计基于51单片机电子设计报告

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1、基于51单片机电子设计报告之波形采集、存储与回放系统37毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　

2、　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　37学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外

3、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年

4、月日导师签名：日期：年月日37目目录一、设计任务求……………………………3二、系统方案论证与选择…………………6三、系统硬件的设计……………………10四、系统软件的设计………………………12五、参考文献………………………………14六、结论……………………………………15附录………………………………………16附录1程序代码………………………………16附录2硬件原理图……………………………30附录3PCB图（部分）…………………………3237一、设计任务求<1>、任务设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1

5、所示。该系统能同时采集两路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。<2>、要求1．基本要求（1）能完成对A通道单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz信号的采集、存储与连续回放。要求系统输入阻抗不小于10kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。（2）采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。原信号与回放信号电平之差的绝对值≤50mV，周期之差的绝对值≤5%。37（3）系统功耗≤50mW，尽量降低系统功耗，系统内不允许使用电池。2.发挥部分（1）增加B通道对双极

6、性、电压峰峰值为100mV、频率为10Hz~10kHz信号的采集。可同时采集、存储与连续回放A、B两路信号，并分别测量和显示A、B两路信号的周期。B通道原信号与回放信号幅度峰峰值之差的绝对值≤10mV，周期之差的绝对值≤5%。（2）A、B两路信号的周期不相同时，以两信号最小公倍周期连续回放信号。（3）可以存储两次采集的信号，回放时用按键或开关选择显示指定的信号波形。（4）其他。<3>、说明1．本系统处理的正弦波信号频率范围限定在10Hz~10kHz，三角波信号频率范围限定在10Hz~2kHz，方波信号频率范围限定在

7、10Hz~1kHz。2．预留电源电流的测试点。3．采集与回放时采用示波器监视。4．采集、回放时显示的周期和幅度应是信号的实际测量值，规定采用十进制数字显示，周期以“ms”为单位，幅度以“mV”为单位。37<4>、评分标准37一、系统方案论证与选择1、题目要求及相关指标分析题目的要求是将待测信号进行数字存储，并通过普通示波器将被测信号显示出来。由于待测信号为模拟信号，存储过程为数字方式，故应该将模拟信号进行量化处理，然后存储到存储器中，当需要显示的时候，从存储器读出数据并恢复为模拟信号，并送往普通示波器Y输入端，在X

8、输入端加入相应的扫描信号，采有X-Y方式观察信号的波形。因此，设计的重点是模拟信号的处理与采样、数字信号的存储、普通示波器的显示控制、系统的控制4个方面。2、方案的比较与分析1）采样方式方案一：实时采样。实时采样是在信号存在期间对其采样。根据采样定理，采用速率必须高于信号最高频率分量的两倍。对于周期的正弦信号，一个周期内应该大于两个采样点。为了不失真的恢复原