手持式示波器的设计(软件部分)
开始否INT0中断标志IE0=1?是读取转换值保存转换值否采样值满?是退出
图3-3 信号采集系统软件图
STC89C52是整个系统的核心处理器,单片机首先通过控制A/D转换器把模拟信号转换成数字信号,之后将数字信号存储在EEPROM存储器中,最后在LCD液晶上显示出模拟信号的波形。当接入模拟信号后,首先要通过A/D转换电路对其采样,实现模拟信号到数字信号的量化。根据奈奎斯特采样定理,为了保证采样后的信号能恢复原来的模拟信号,采样速率必须 大于2倍的信号最高频率分量。本文实现的最高采集频率是50HZ,所以也就决定了输入模拟信号的最大频率为100HZ。本设计采用高速模数转换器ADC0832实现波形信号的采集, 常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时,须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平,表示启始信号。
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福州大学至诚学院本科生毕业设计(论文)
A/D转换程序的主要功能是当定时器产生中断时,将模拟信号进行A/D转换,并将转换的结果送至EEPROM存储器。对于ADC0832来说,每次必须在相同的时间间隔内采样,否则采样就会失败。定时器所定的时间决定了采样频率的大小。但是定时器所定的时间必须考虑到A/D自身的转换速率,如果定时太短,A/D将不能正常工作[11]。
在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此,频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法,即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量。本次设计的数字频率计以STC89C52为核心,测量采用了多周期同步测量法,它避免了直接测量法对精度的不足,同时消除了直接与间接相结合方法,需对被测信号的频率与中介频率的关系进行判断带来的不便,能实现较高的等精度频率和周期的测量
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手持式示波器的设计(软件部分)
3.3信号显示系统
(内容略)
图3-4 波形显示软件设计图
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开始 INT 0 初始化外部中断 C0832 AD 启动 采样 采样值存储 否 采样已满? 是 数据处理 液晶显示 图3-5 信号显示系统总体流程图
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开始设置采样点数启动A/D转换器读A/D转换数据并保存否采样结束?是液晶显示起始行设置液晶显示起始列设置取采样值计算得显示页“或”页面地址写入显示值开显示否写显示数据结束?是结束 图3-7 信号显示子系统流程图
本设计中的显示部分是由LCD12864显示的,LCD126864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字,也可完成图形显示,低电压低功耗是其又一显著特点[13]。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。LCD液晶
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