附加于普通模擬示波器的多功能智能裝置

論文編號:ZD1274  論文字數:19158,頁數:46  附原理圖

摘要：
 當代示波器的發展日新月異、面貌煥然一新。由于數字技術的采用，示波器成為集顯示、測量、運算、分析、記錄等各種功能為一體的智能化測量儀器。本論文主要討論如下幾個方面：如何實現實時的波形采樣，以盡量小的采樣頻率實現盡量高的等效帶寬；如何實時地存儲采樣數據，不丟失數據的同時有效利用有限的存儲空間；如何波形重現和參數測量，恰當利用數字信號處理手段改善波形失真、提高等效采樣率；如何設計科學合理的操作界面，以符合一般人的操作習慣.
 本系統共分為五大部分：主控制模塊，人機界面接口，信號輸入通道，信號復現模塊，數據通信接口。根據實際環境，本裝置滿足即可作為普通模擬示波器的附加部分，又可獨立運行。能采集10kHz以下各種周期和非周期低頻信號，具有自動觸發采樣，手動采樣2種方式。當系統處于自動檔時，有正極性信號輸入即啟動采樣過程；當系統處于手動檔時，可通過“啟動”按鈕開始采樣過程。采樣后的信號既能存儲于具有掉電保護功能的RAM介質中，又能發送到PC機，以磁盤文件形式保存。RAM的容量為8KB。信號復現為了便于分析處理，要求采樣后的信號能借助于模擬示波器的CRT以及以下3種方法：固定顯示，分頁顯示，滑移顯示。數據處理被采集后的信號能用以漢字形式在示波器CRT上顯示被采樣單次脈沖波形的峰值，均值及脈寬，周期波形的周期，峰值。系統還具有基本的容錯能力。

關鍵詞：智能化、等效帶寬、波形重現

Title: Intelligentized  equipment  of  much  function  that  added  to  common stimulant  oscillometer
Abstract：
   It is a well established fact that the oscilloscope has made great progress. With digital technology ,an oscilloscope has become an intelligent instrument with functions: waveform display ,parameter measure ,detecting ,analyze ,storage, and so on. But at the same time ,it is not an easy task to build a system of oscilloscope because of many intractable problems. The article involves in resolving following questions.
 This system is divided into the five greatest parts totally: The lord controls the mold piece, person's machine connects  to connect, signal importation letter way, the signal replies the mold piece now, data the correspondence connects. According to actual environment, this device satisfy then conduct and actions common imitate show a machine additional part, and then can circulate independently. Can collect the 10 kHz. following various period and the non- period  low frequency signals, have the au to trigger the sample, move to sample 2 kinds of  methods. When the system is placed in the automatic document, having the cathode signal importation to start to sample the process namely; When the system is placed in to move the document, can start sample the process through the " start" button. Sample the signal of empress since can be save in the RAM of have the electricity protection function to lie in the quality, and then send out the PC machine, keep with the disk document form. The RAM capacity is a 8 KB. The signal reply now for the sake of easy to analysis processing, request to sample behind of signal can ask for help from to imitate to show a CRT of machine and the following 3 kinds of square Fix manifestation, divide page manifestation, slip to move the manifestation. The data processing drive signal collect behind can in order to the Chinese characters form the manifestation was sample in showing a machine CRT the value of the single pulse form, all be worth and the vein breadth, the period of a form of period, value. The system still has to permit the wrong ability basically.

Keywords: intelligentized  equipment, equivalence bandwidth, recur of wave

目  錄
第一章 綜述  1
第二章 系統設計任務與要求與設計方案 2
2.1 多功能智能裝置的系統設計要求 2
2.2 系統總體方案的設計 3
第三章 硬部分件設計  5
3.1主控模塊硬件設計 5
3.1.1  89C52單片機  5
3.2 人機界面與參數設定開關量信號模塊設計 10
3.2.1 人機界面與參數設定開關量信號電路設計 10
3.2.2 人機界面與參數設定開關信號量信號模塊軟件設計 12
3.3 信號輸入通道與信號采樣模塊的設計 12
3.3.1 A/D芯片的選用及說明 12
3.3.2 信號采樣模塊電路的設計 13
3.4 信號復現模塊的設計 18
3.4.1 普通模擬示波器的波形顯示原理 18
3.4.2 信號復現模塊的硬件設計 21
第四章 軟件結構及程序設計 25
4.1 主控模塊的軟件設計及流程框圖 25
4.1.1 主程序框架流程圖 25
4.1.2 主模塊程序 26
4.2 信號采樣模塊的采集軟件設計 27
4.2.1 流程框圖 27
4.3在普通示波器上顯示漢字及符號 27
4.3.1在普通示波器上顯示漢字及符號原理 27
4.3.2程序實現 29
4.4 信號復現模塊的軟件設計 29
4.4.1 流程框圖設計 29
4.4.2 帶暫停功能的滑移顯示子程序設計清單 32
4.5 數據通信接口模塊 32
4.5.1 串行通信借口芯片MAX232 32
4.5.2 通信接口的程序設計 32
4.6 容錯設計原理及實現 33
4.6.1 容錯設計的一般思想 33
4.6.2 系統的自診斷設計 34
4.6.3 自診斷的軟件實現 34
4.6.4 系統的抗干擾設計 38
結束語  39
致 謝  40
參考文獻  41
附圖A智能裝置硬件圖  42
附錄B軟件程序清單  43