單片機波形記錄器的設計

包括,總電路圖,程序,論文,字數:20843,頁數:41  電子機電論文編號:JD368  

目     錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論………………………………………………………………………………1
1.1 課題背景與研究現狀………………………………………………………………1
1.2 課題意義…………………………………………………………………………2
1.3 本文工作…………………………………………………………………………… 2
第2章 系統總體設計…………………………………………………………………………4
2.1 系統功能分析……………………………………………………………………… 4
2.4方案設計與論證…………………………………………………………………… 5
2.4.1 主要設計方案……………………………………………………………… 5
2.4.2 方案的論證和比較………………………………………………………… 7
2.3 總體設計思想……………………………………………………………………… 7
第3章 系統的硬件設計…………………………………………………………………… 9
3.1 單片機硬件系統設計原則…………………………………………………………9
3.2 輸入電路的設計 ………………………………………………………………… 10
3.1.1輸入電路的設計方案的選擇………………………………………………10
3.1.2 輸入電路的設計………………………………………………………11
3.3 顯示電路和鍵盤設計……………………………………………………………15
3.3.1 顯示器的選擇及工作原理……………………………………………… 15
3.3.2 鍵盤接口電路…………………………………………………………… 17
3.4 控制和存儲電路的設計………………………………………………………… 18
3.4.1 單片機的選型及介紹…………………………………………………… 18
    3.4.2 單片機晶振蕩電路的設計……………………………………………… 20
    3.4.3單片機復位電路的設計………………………………………………… 21
3.4.4數據存儲器的選擇與掉電保護電路的設計……………………………  22
    3.4.5 單片機與62256的接口電路的設計…………………………………… 23
3.5輸出電路的設計……………………………………………………………………24
3.5.1數摸轉換器的選擇…………………………………………………………25
3.5.2雙極性輸出電路的設計………………………………………………… 25
3.6電源電路的設計……………………………………………………………………26
3.7系統電路的工作原理與分析………………………………………………………27
第4章 系統軟件的設計………………………………………………………………… 29
    4.1數據的定義與存儲器的分配………………………………………………………29
  4.2 程序流程圖及說明…………………………………………………………… 30
      4.2.1 主程序的設計…………………………………………………………… 30
4.3.2 鍵盤掃描中斷子程序的設計…………………………………………30
      4.2.3 A/D轉換子程序的設計…………………………………………………… 33
      3.2.4 D/A轉換子程序的設計…………………………………………………… 34
4.3 軟件抗干擾措施 ………………………………………………………………… 35
第5章 系統調試與性能分析………………………………………………………………36
5.1 調試設備…………………………………………………………………………36
5.2 調試步驟…………………………………………………………………………36
5.3調試結果與分析……………………………………………………………………37
結論…………………………………………………………………………………………39
參考文獻 ……………………………………………………………………………………40
致謝…………………………………………………………………………………………41
附錄A：總電路圖………………………………………………………………………… 42
附錄B：程序詳單 …………………………………………………………………………43

摘   要
波形記錄在教學科研、工業監測、醫療檢查、地質勘測和地震預測等方面有著廣泛的應用。通用電子示波器不具備觀測如溫度、濕度等緩變化非重復信號波形，設計一種波形記錄器使之與通用示波器結合，對復現非重復信號波形具有較高的實用價值。本文設計了一個以AT89C51單片機為核心，配以A/D轉換器、數據存儲器、D/A轉換器等器件的波形存儲系統。系統有八個輸入通道，在波形的存儲時采用分區儲存波形，D/A轉換器采用雙極性輸出。在系統的設計時，考慮了電路的抗干擾性，同時給外部數據存儲器配置了掉電保護電路，可長期保存數據。設計中采用自頂向下的方法，把系統電路按功能劃分為四個模塊：輸入電路、鍵盤和顯示電路、控制和存儲電路以及輸出電路。該系統的電路原理簡單，準確可靠，并具有實用性。
關鍵詞：波形記錄；單片機；數據存儲；波形重構

Abstract
The waveform recording has been widely used in the teaching scientific research, the industry monitor, the medical inspection, the geological research and the earthquake forecast and so on. Common oscilloscopes haven’t the function of observing the non-repetitive slow-changed signals. A way of designing the waveform graph is presented. The designed instrument can represent the waveform of the non-repetitive signals, and possesses highly practical uses．This article has made some preliminary attempts and research in the Waveform recording application. Introducing a new the Waveform Graph take the AT89C51 Single chip microcomputer as the core. And at the same time, it is made up of by A/D converter, random access memory, D/A converter and any other component. The system has eight input channels and the bipolarity output, and it stores waveform by district. Considering the electric circuit ant jamming, the electricity protection circuit is made for exterior data-carrier storage to preserve data for a long time. The design was started from the top, according to the function, it divides into four sections: Loses the human electric circuit, the keyboard and display circuit, the control and storage circuit and the output circuit. In the design the circuitry is simple, reliable, and has usability.

Keywords: Waveform recording; Single chip microcomputer; Data storage; Waveform reconstruction