基于MSP430F6638的信号采集与分析系统实验.doc

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1、.信号采集与分析系统实验一、实验目的本实验目的是利用实验箱构建一个信号采集和分析系统。二、实验内容三、实验步骤1、键盘及LED的设计与制作–编写单片机程序，控制按键，控制灯的亮灭，测试所有能控制的按键和LED2、液晶屏显示的设计与制作–测试在液晶屏上显示波形和数据3、以信号发生器输入单频正弦波，以16个指示灯代表16个单频点，频点在200Hz~10kHz任选，信号发生器每次产生一种频点正弦波，AD采集，对应频点的指示灯会亮；4、把指示灯显示频点改成用液晶显示5、液晶屏同时显示频谱和时域波形四、实验原理1、AD采

2、样模块在这个模块中，每过一段时间，AD采样器采集一个数据存入数组中，并将存储的二进制数转换成对应的电压值，通过代码：collect0[t].real=ADC12MEM0*3.0/0x03ff;实现。采集满N个值之后，令标志变量flag=1，表示一组数据采集完毕，进入下一模块，即FFT变换。我们将信号发生器输出的模拟电压范围设定为0V~2V..，这是因为：若电压值太大，会导致结果波形失真；若出现负电压，则因为AD模块不支持负电压的采集，结果可能会出现错误。2、FFT处理模块该模块将采集进来的数据进行FFT变换，变

3、换后的实部即为频谱，用于LCD的频谱绘制。绘制时，以各频点的幅频值与最大幅频值的相对大小进行绘制；变换后模值最大的频点对应的频率即为待测频率，用fre表示，便于屏幕及LED频率显示；根据求得的fre，可求得若干函数值，用于LCD的时域波形绘制。3、LCD液晶屏显示模块该模块用于显示时域波形、频谱、学号、所测频率等内容。关键语句：清屏：etft_AreaSet(0,0,239,319,0);//清屏显示：sprintf(buffer,"Frequency:%5dHz",fre);etft_DisplayStrin

4、g(buffer,0,32,0xFFFF,0x0000);//显示频率同时，在模块中加入了延时语句，使得波形可以保持一定的时间。时间到后，LCD会进行刷新，重新显示波形和数据。4、LED灯显示模块LED1作为采样指示灯，ADC模块每采一次样闪烁一次，由于采样频率极高，但中断调用间隔较长，实际显示为每次进入ADC采样中断LED1闪烁一下。使用LED2、LED3、LED4、LED5显示频率，标号分别为5.7、4.7、4.6、4.5。受LED灯数目的限制，当用LED显示频率时（二进制表示），只能精确到1kHz。如当1

5、500<=fre<2500时，用2kHz表示，灯显示为0010；当5500<=fre<6500时，用6kHz表示，灯显示为0110，其余类似。通过以上模块，可以实现以下功能：AD模块采集N个数据后，FFT模块对数据进行处理，FFT变换后，实部为频谱，用于LCD的频谱绘制；模值最大的频点为所求频率，在LED和LCD上显示；再求得一些采样点的函数值，在LCD上绘制时域波形。最终，频率显示在LED灯和LCD上，波形和频谱显示在LCD上。图像保持一段时间后，LCD会进行刷新，重新显示波形和数据。..附录：1、键盘及LE

6、D的设计与制作..#include#include#include#include"dr_i2c.h"#include"dr_tft.h"#defineTEMP_ADDR0x2A#defineTEMP_LOCAL0x00#defineTEMP_REMOTE0x01#defineTEMP_CONFIG10x09#defineTEMP_CONFIG20x0A#defineTEMP_NCORR0x21#defineBATT_ADDR0x55#defineBAT

7、T_VOLTAGE0x04#defineBATT_CURRENT0x10#defineBATT_SOC0x1C#defineBATT_CAPA0x0C#defineBATT_FLAG0x06intTEMP_LOCAL_INDEX;intTEMP_REMOTE_INDEX;intBATT_VOLTAGE_INDEX;intBATT_CURRENT_INDEX;intBATT_SOC_INDEX;intBATT_CAPA_INDEX;intBATT_FLAG_INDEX;typedefstruct{constvol

8、atileuint8_t*PxIN;volatileuint8_t*PxOUT;volatileuint8_t*PxDIR;volatileuint8_t*PxREN;volatileuint8_t*PxSEL;}GPIO_TypeDef;constGPIO_TypeDefGPIO4={&P4IN,&P4OUT,&P4DIR,&P4REN,&P4SEL};constGPIO_TypeD