波形采集存储与回放 毕业论文

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1、摘要本系统最基本的工作原理是采用的存储示波器的工作原理，系统主要由软件和硬件两大部分组成。硬件主要组成部分是：三端式固定稳压器（7805、7905）、双运放器（LM358）、模数转换器（ADC0809）、低功耗存储器（62256）、八D锁存器（74HC373）、数码管、数模转换器（DAC0802）、双极性运算放大器集成电路（OP07）。在系统工作中，利用三端式稳压器使系统电压维持正负5V。同时为了提高输入阻抗使其不小于10K，在信号输入时采用了双运放器来达到目的。然后在数据采集与处理时，利用模数转换器将其输入端的模拟信号转换

2、成数字信号，以方便对信号波形的的采样。将采样而来的数字信号存储在低功能存储器里面，再通过八D锁存器将其送到七段数码管进行显示。在输出电路部分，安装了数模装换器，将经过模数转换器转换后的数字信号还原成模拟信号，再经过双极性运算放大器集成电路将其进行放大，最后输出。软件部分的核心控制是单片机（STC12C5A60S2）,在单片机中使用了定时器T1中断来控制波形的采集与回放，当判断控制位为0的时候进行波形回放，为1时进行波形采样。使用按键控制波形的存储、波形的周期测试、高低电平的测试。经过调试，整个波形的采集、存储、回放系统操作简

3、便，界面美观，同时能达到相当好的性能指标，设计出了一个好的电子产品。关键词：数模转换器、单片机、模数转换器、存储器、三端稳压器目录第一章论述1.1设计任务………………………………………………………31.2方案论证与分析………………………………………………31.2.1方案1……………………………………………………31.2.2方案2……………………………………………………31.2.3最终方案…………………………………………………3第二章各模块实现原理2.1稳压模块电路……………………………………………42.2输入模块电路…………

4、…………………………………42.3数据采集与处理模块……………………………………42.4数据存储模块……………………………………………62.5数据显示模块……………………………………………62.6输出电路模块……………………………………………7第三章电路与程序设计3.1单通道输入输出电路设计思路…………………………93.2单片机的控制程序………………………………………93.2.1主程序设计流程…………………………………93.2.2定时器T1中断程序设计流程…………………10第四章测试方案与测试结果4.1测试仪器…………………

5、………………………………124.1.1万用表……………………………………………124.1.2示波器……………………………………………124.2测试方案…………………………………………………124.2.1硬件测试…………………………………………124.2.2软件仿真测试……………………………………124.2.3硬软件联调………………………………………124.3测试结果…………………………………………………124.4测试结果分析……………………………………………12结论…………………………………………………………………13参考文

6、献……………………………………………………………15附录1电路板图………………………………………………………16附录2程序设计………………………………………………………17附录3原理图设计……………………………………………………23波形采集存储与回放第一章论述1.1设计任务设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，该系统能同时采集两路周期信波形，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。1.2方案论述与分析1.2.1方案一采用单片机作为核心控制波形的采集、存储与回放。需要在一定的存储设备中进行存储，单片机的频

7、率也不是很高，抗干扰性能强，操作简单，成本低。1.2.2方案二采用FPGA芯片作为核心控制波形的采集、存储与回放采用FPGA芯片作为核心控制波形的采集、存储与回放，在FPGA中可实现各种存储器。其硬件可编程的特点允许开发人员灵活设定存储器数据的宽度、存储器的大小、读写控制逻辑等，尤其适用于各种特殊存储要求的场合。FPGA／FPGA器件可工作于百兆频率以上，其构造的存储器存取速度也可达百兆次／秒以上，这样构成的高速存储器能够胜任存储数据量不太大，但速度要求很高的工作场合，成本较高。1.2.3最终方案方案二的采用虽然硬件的编程能

8、力很高，存储器的存取速度很快，可是高速存储器存储的数据量不是很大。再者，速度的要求需要是很高的工作场合，而且成本也很高。考虑到由于本题对频率的要求使用单片机就足以满足，单片机的操作简单，和产品成本问题。因此我们将采用方案一。第二章各模块实现原理系统的组成大致分为以下几个部分：电源电路，信号