基于单片机波形记录器设计毕业设计

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1、基于单片机波形记录器设计毕业设计目录第1章概述11.1设计背景与研究现状11.2课题的意义21.3本论文研究内容2第2章系统设计方案32.1设计思路32.2系统功能分析32.3总体设计思想42.4本章小结4第3章硬件设计53.1单片机概述53.2液晶显示电路113.3输出电路163.4蜂鸣电路183.5本章小结19第4章软件设计204.1主程序的设计204.2A/D转换子程序的设计224.3D/A转换子程序的流程图234.4软件抗干扰措施264.5本章小结26第5章调试分析275.1KEIL51软件简介275.2调试

2、步骤29II5.3调试演示305.4本章小结33结论34参考文献35致谢36附录137附录238II本科生毕业设计(论文)第1章概述1.1设计背景与研究现状在实际的生产、科研等过程中,数据采集、数据压缩存储、波形分析与统计、图形绘制、频谱分析、波形组合运算、谐波分析、有效值计算、功率计算、三相对称性分析等对于工作的研究很重要，而所有这些必须建立在波形记录的前提下,传统的波形记录仪器,不是时间效率较差,就是价格昂贵,要求较高的购买力,难以满足一般的用户需要。再如科研工作常常依赖波形记录仪记录、收集信息。本章主要介绍了波

3、形记录的背景与研究现状与课题意义。随着微电子技术应用的迅猛发展，人们开始利用微处理器的数据存储和数据处理能力，并使之与A/D转换技术相结合来研制功能强大、结构轻巧、使用灵活方便、数据处理能力强的新型波形记录仪。而波形记录仪广泛用于工业监测、地质勘测等方面。如导弹飞行记录器用来记录导弹的运行状况，为导弹的评估好坏提供重要的数据；心电记录仪用于记录人体有异常感受时的心电图，为医生的诊断带来方便；在野外测图时，必须带有电子记录器，用于地形空间数据的采集；气象站需要自动记录降水的记录器，广泛用于汽车，飞机，轮船上的各种黑匣子

4、也是记录器的一种；在地震的预测中也离不开波形记录仪。对记录仪的性能要求不断提高，促使技术不断的进步，而微控技术的出现为数字式波形记录仪的发展带来了新的生机。目前，国内的高性能的波形记录器的研究主要在信息数据采集及处理和数模信号的转换电路方面。其主要方向是提高采样频率，如采用更高精度的A/D转换器件；提高数据转化速率以及多样的触发功能电路，如采用复杂的可编程逻辑器件或现场可编程门阵列等可编程器件作为核心部件实现高速数字的存储。另一方面，采用计算机与软件结合的方法设计虚拟波形记录器。目前许多虚拟仪器已经可以实现大部分的波

5、形记录器功能，同时虚拟波形记录器的存储空间更大。但是由于受到计算机接口总线速度的影响，其性能也受到一定的限制。32本科生毕业设计(论文)目前，市场上的波形记录器大多采用CPLD、FPGA等可编程器件作为核心部件实现高速数字存储，同时外带友好的人机交互界面，采用LCD显示，但随之而来的是成本的快速上升，市场价格昂贵，不适合广泛运用。针对目前国内缺少结构简单，功能适中，造价低的波形记录器的情况，本文设计了一个基于51系列单片机控制的单片机波形记录器，用于记录如温度、湿度等缓慢变化信号波形。通过信号采集，数据转换等过程将波

6、形存储，通过接入示波器使波形得以复现。1.2课题的意义波形的记录和分析是许多实际工作的基础：1.波形记录仪器是生产、科研和工程调试等工作必备的工具。2.测试、实验中对测试对象的运行状态的波形记录与分析是测试与实验的重要手段和对实验结果进行评价的重要依据；3.科研工作常常依赖波形记录仪记录、收集信息；事故分析更是离不开波形记录仪提供的依据。因此该课题的设计具有实际意义，通过设计可以提高独立分析问题和解决问题的能力；可以培养创新意识和创新能力；可以增强个人理论分析、实验研究、文献查阅、计算机运用和文字表达等方面的能力；可

7、以加深自己对理论知识的理解，以及实际操作的经验。1.3本论文研究内容本次设计的主要内容是学习和运用AT89S52单片机和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现正弦波、方波、三角波、锯齿波这四种常见波形的发生。并且可以接收外接键盘输入而在一定范围内改变频率。通过该课题的设计掌握以AT89S52为核心的单片机系统的软硬件开发过程和基本信号的产生原理、测量及误差分析方法。同时掌握了函数发生器系统的设计流程。软件方面主要是应用C语言设计程序。该系统的软件可运行于WindowsXP环境下，硬件电路设计具有典型性。同时本系统中

8、任何一部分电路模块均可移植于实用开发系统的设计中，电路设计具有实用性。32本科生毕业设计(论文)第2章系统设计方案2.1设计思路本系统利用微机控制技术和数字存储技术，用于记录如温度、湿度等缓慢变化信号的波形。它首先对模拟信号进行采样获得相应的数字信号并存储，存储器中储存的数据可用来在示波器的屏幕上重现信号波形，从而获得所需要的各种信号参数。设计