单片机课程设计报告-波形采集、存储与回放系统

《单片机课程设计报告-波形采集、存储与回放系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片机课程设计报告题目：波形采集、存储与回放系统设计者1：负责任务：程序编写、报告专业班级/学号：09应用电子技术⑤0906020设计者2：负责任务：整合、调试、报告专业班级/学号：09应用电子技术⑤0906020指导教师1：陈老师答辩时间：2011-11-2016目录一、选题的背景21、选题的来源、意义和目的22、课题承担人员及分工说明2二、课题总体设计说明31、总体开发计划32、课题所达到的功能目标、技术指标33、课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案3三、硬件设计说明41、硬件总体设计方案4①主控芯片4②采集、回放电路4③

2、控制按键5④显示模块5四、软件设计说明61、软件总体设计方案6①软件设计目标6②软件功能模块划分6五、硬件调试说明91、硬件性能测试92、软件性能测试9六、课题开发总结9七、用户操作说明9八、参考资料91、元件清单102、原理图10３、硬件电路板外观图片12九、附件131、元件清单142、原理图143、PCB版图154、仿真图155、硬件电路板外观图片1516十、课题开发总结1、任务完成情况总结162、设计体会163、设计工具16【摘要】本设计是设计一款基于单片机STC85C52的波形采集存储与回放控制系统，其中单片机是整个控制系统的核心

3、，结合AT24C04存储及PDF8591芯片A/D数据采集模块，可靠地实现对一路外部信号进行采集与存储。系统硬件可以分为模拟部分和数字部分。模拟电路主要包括按键电路、单片机的外围基本模块及A/D模块、D/A模块。数字部分主要由单片机STC85C52实现与AT24C04，用于数据的存储、传输和信号处理等。关键词：单片机STC85C52；AT24C04；PDF8591；波形采集存储与回放；一、选题的背景1、选题的来源、意义和目的来源：2011全国大学生电子设计竞赛试题；意义：使我们更加理解全国大学生电子设计竞赛；目的：通过波形采集、存储与回放

4、系统的学习，学会液晶LCD1602、AD/DA模块和EEPROM存储模块的使用2、课题承担人员及分工说明刘:模块整合、编写程序、报告、程序调试、画PCB板邓:软硬件调试、报告、做板、绘制PROTEL与PROTUES原理图、写课程设计报告。二、课题总体设计说明1、总体开发计划设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1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。如图2-1所示。16图2-1采集回放系统示意图2、课题所达到的功能目标、技术指标（1）能完成对A通道单极性信号（高电平

5、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%。3、课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案（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被测信号，通常一个周期内就需要采样八个点以上。方案

6、二：等效时间采样法。采用中高速模数转换器，对于频率较高的周期性信号采用等效时间采样的方法，即对每个周期仅采样一个点，经过若干个周期后就可对信号各个部分采样一遍。而这些点可以借助步进延迟方法均匀地分布于信号波形的不同位置。其中步进延迟是每一次采样比上一次样点的位置延迟△t时间。只要精确控制从触发获得采样的时间延迟，就能够准确地恢复出原始信号。等效时间采样虽然可以对很高频率的信号进行采样，可是步进延迟的采样技术与电路较为复杂。再者，它只限于处理周期信号，而且对单次触发采样无能为力。实时采样可以实现整个频段的全速采样，因此本设计采用方案一。（2

7、）A/D、D/A转换方式方案一：采用ADC0809的8位单断模拟输入信号中的一个进行A/D转换，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，可以进行多数据采集。而地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址位进行锁存和译码，转换结果通过三态输出锁存器存放、输出。方案二：PCF8591是具有IIC接口，有AIN0~AIN3四个模拟输入通道和一个模拟输出通道，最多可以有8片8591连接到IIC总线。通过时钟线SCL和数据线SDA与单片机之间的数据进行传输，故我们选择此方案。（3）触发方式选择要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身

8、或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。题目要求选择内触发，即16使用被