基于单片机和上位机的虚拟示波器设计

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1、(1)51单片机的串行口量输出到数据总线上随着微电子技术的不断发展，单片机已逐渐成为一种3软件设计智能型、综合型控制器，可用它来进行数据采集、存储及软件设计主要包括上位机程序和下位机程序，上位机实时控制。5l单片机有一个可编程的全双工串行通信接用来完成各种复杂的数据处理，下位机用来完成数据的采口，它可用作异步通信方式，与串行传送信息的外部设备集。相连接⋯。51单片机通过管脚RXD(P3．0：串行数据接(1)上位机编程收端)和管脚TXD(P3．1：串行数据发送端)与外界通信。本系统在WINDOWS—XP操作系统环境下，采用VI．SBUF是串行121缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存S

2、UALBASIC6．0为开发工具进行开发，人机界面友好，界器，它们有相同名字和地址空间，但不会出现冲突．因为面简洁，功能完善，实现了系统的全部功能。VB语言中它们中只有一个能被CPU读数据，另一个只能被CPU有专门用于通信的控件MSCOMM．通过它的属性设置可以写入数据。它有4种丁作方式，其工作方式的由特殊功能实现串行口的打开、关闭以及串行El的选择和波特率的设寄存器SCON来配置。当SCON的bit7—6设置为00时为置等等。方式0，此时串行El为移位寄存器；当SCON的bit7—6设图2是波形显示界面，点击其中的“开始”按钮系统置为01时为方式1，此时串行口为8位数据位的异步通信

3、便开始采集数据，并将其波形图显示在界面上．同时在下接口(波特率可变)；当SCON的bit7—6设置为10时为方方将一些统计值显示出来。图2显示的是555定时器产生式2，此时串行El为9位数据位的异步通信接13(波特率不可变)；当SCON的bit7—6设置为l1时为方式3，此时串行口为9位数据位的异步通信接口(波特率可变)。本设计中采用了方式1(2)PC机的串行口本系统中，还要实现单片机与上位机的串行通信，使上位机能对现场数据进行汇集、整理和分析。通常PC机都会提供RS一232C串行接口l2]，它可以进行长距离的数据传输．但它采用的是负逻辑：即逻辑“1”的电平是一5一l2V．逻辑“0”

4、的电平是+5～+12V，而5l单片机的异步通讯口采用的正逻辑：即逻辑“1”为高电平3．8V。逻辑“O”为低电平0_3V。因此PC机与单片机进行通讯必须进行电平的转换，本设计中采用了MAX232芯片来进行转换，该芯片采用单一的+5V供电，外围电路简单，运行可图2上位机主界面靠。PC机的某个串行口通过电缆线与RS232收发器MAX232的电平端口连接．MAX232的逻辑电平端口与单的脉冲方波，由图2可知，该波形的频率为0．8Hz，周期片机的串行口相连．PC机RS232的9针连接器的1脚、4为1．2s，最小值(低电平)为0V，最大值(高电平)为脚、6脚、7脚、8脚和9脚不用连接。4．9V。

5、为实现通讯正常，串口的初始化程序如下：(3)信号采集电路IfMSComm1．PortOpen=FalseThen‘打开串El在信号采集电路中，用了一片ADC0809作为转换芯MSComm1．PortOpen=True片。ADC0809是美国国家半导体公司生产的CM0S工艺8EndIf位逐次逼近式A／D转换器，其内部有一个8通道多路开‘设置串口的波特率，校验位，数据位，停止位关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模MSComm1．Settings=”9600，n，8，l”拟输入信号中的一个进行A／D转换，其转换时间为lO0txsMSComm1．InputLen=0‘设置串口接

6、收字节的长度左右，是目前国内应用广泛的8位通用A／D芯片。其工作MSComm1．RThreshold=l‘设置握手方式过程是，首先输入3位地址，并使ALE=I，将地址存人地MSComm1．InputMode=comInDutModeBinarv‘设置输址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较入的数据的格式器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动在系统加载的时候，串口的初始化就开始了。然后在A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。主界面中，开始数据的接收操作、数据处理及绘图操作等直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结等。上位机的主要功

7、能就是将单片机传送过来的数据进行束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。分析，计算出其周期和频率。并绘出波形图。其工作流程当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字如图3所示。工业自C51语言进行开发。下位机程序的主要功能是将ADC0809采集过来的电信号数据不断的传送给PC机，采集到的数据进行进一步分析和处理的工作是由功能强大的上位机来完成的。其流程如图4所示(TO的作用是在其中断子程序中给ADC0809提供时钟信号)。4结语此套虚拟示