示波器現(xiàn)今已成為一種不可缺少的測量儀器可以把人眼看不見

ARMSTM32中，該處理器價格便宜，性能還高，具有內(nèi)部高速AD,可以快速模擬電壓STM32用TL084放大器對輸入信號進行比例調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到處理器能到的范圍，同TFT系統(tǒng)進行分頻的設計，使頻段適應在1hz到1kz。本文的軟件設計方案基于emwinemwin：STM32F03RBT6，數(shù)字控制，uCGUIOscilloscopehas eanindispensablemeasuringinstrument,thehumaneyecannotseethechangeoftheelectricalsignalintothehumaneyevisibleimage,easypeopletostudythechangeprocessofvariouselectricalsignals,regardlessofadvancedelectronicengineer,orjusttheentryofelectricalengineers,itistomeasurethewaveform,theapplicationisveryextensive,automaintenanceandrepair,testingcenter,ResearchInstitute,education,etc..Thereforethedevelopmentoftheoscilloscopehasalsobeengreatlypromoted.Becauseoftherapiddevelopmentoftheelectronictesttechnology,thedevelopmentdirectionofthetestingtechnologyisdevelotothein ligent,automatic,digitalandportable.Anddigitaloscilloscopehasbeenmoreandmoreattentionandapplication,andwillhavetorecethepossibilityofogoscilloscope.Butbecauseofthehugevolumeofthedigitaloscilloscope,itisnotconvenienttocarry,testandfieldwork.Thisfaultcannotbesatisfiedwiththeneedofproduction.Soaportabledigitaloscilloscopewasborn.ARMasthekernelofSTM32fordigitalcontroller,hasbeenwidelyusedinallkindsofelectronicproducts,theprocessorischeap,highperformance,withinternalhigh-speedAD,canquicklycollectogvoltagesignal,whichalsomakesthedesignofdigitaloscilloscopehasbroughtmore.ThestructureandcharacteristicsofSTM32processorarefullyutilizedinthissimpledigitaloscilloscope,andasimpleoscilloscopedesigniscarriedoutwiththeSTM32processorasthecoreprocessor.Thehardwareofthefront-endacquisitioncircuitisdesigned,whichisbasedontheTL084amplifiertoadjusttheinputsignal,adjusttherangeoftheprocessorcanbecollected,whileusingTFTLCDscreendisyreal-timewaveform.Therearekeyinputmodule,thedataacquisitionsystemfordigitaloscilloscopefrequencydividerdesign,sothatthefrequencybandadaptationin1kzto1hz.ThesoftwaredesignschemeofthispaperisbasedontheEMWINimageprocessingoperationsystem,andhasbeenrealizedbythegoodoscilloscopeuserinterface,theEMWINsystemofthetransntandtheprogramming.摘 第1章緒 課題背 課題目的及意 課題的技術(shù)指 第2章方案論證比較及選 方案設 方案 方案 方案 方案確 方案的闡述與論 本章小 第3章系統(tǒng)硬件電路的設 各個單元電路設 復位電 時鐘電 某某電路的設 某某電路的設 本章小 第4章系統(tǒng)的軟件設 概 DS18B20的單線協(xié)議和命 本章小 結(jié) 致 參考文 附錄1譯 附錄2英文參考資 附錄3電路原理 附錄4系統(tǒng)程 附錄5元器件列 1模擬實示波(AT)數(shù)字示器一被稱為數(shù)示器(D)。70，使用字術(shù)，了傳統(tǒng)模示波器的作模式。數(shù)字示波ADIO器中。到需要示波形從IO出時，再過DA轉(zhuǎn)器把數(shù)信LD液晶上。而數(shù)示器大多應用在域測試尤適用于測、觀察記錄各瞬時的法克服缺陷，如傳統(tǒng)模擬示器于非周期信號是難的。但，都需檢測大的單次態(tài)信號然數(shù)字波器具自動調(diào)、實時捕獲、波、種觸發(fā)式功能運算等勢特別是在理單次態(tài)信號能力更是非常突。與此時，數(shù)示器比較合動測試的統(tǒng)，另它容易不同的AD斷降低所以數(shù)示器正逐成時域測試域的新。在許數(shù)字存儲示波器有一個分——手持式數(shù)字示器，它的點非常顯：首，它的，12VTFT28，具有RS232換輸入信號，然后將模擬波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并且在器中，要進行讀，在使用1、信號頻率范圍：1-1k2、電壓輸入信號幅值0-3、雙路可以同時輸入并4LCD5本章主要是介紹了示波器的研究背景以及研究示波器的目的和意義，并2方案一可以使用STM32的自帶的并且非常強大的ADC ogDigitalConverter)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器電壓采樣的功能，用來相關(guān)的電壓信號，STM32片上集成的ADC外設十分強大。在STM32F103xC、STM32F103xDSTM32F103xE312ADCADC用多達21個的外部通道，能過很容易地實現(xiàn)單次或多次掃描轉(zhuǎn)換。STM32F103ZET6，屬于增強型的CPU，18162A/D轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。ADC的結(jié)果可以使用左對齊或者右對齊方式在內(nèi)部的16位數(shù)據(jù)寄存ADC0V3.6V，不能滿足指標要方案二樣的。方案三RC求是可以實現(xiàn)對0-30V輸入電壓信號和波形顯示功能，所以才用通過繼在通過放大器把輸入電壓進行調(diào)節(jié)到單片機可以的范圍。在通過ADC轉(zhuǎn)換確定方案的原理確定方案的原理框圖說明壓處理，再把分得的信號進行信號調(diào)理，通過內(nèi)部高速AD進行信號，在把信號放在FIFO器中，在通過STM32CPU把電壓信號通過TFT屏顯示出RS232本章介紹了三種不同的示波器方案通過仔細對比確定了第案作為研究對象。3本設計采用了模塊化的設計方法，我們根據(jù)系統(tǒng)功能的不同將整個系統(tǒng)分成了一系列具有特定功能的模塊，其硬件整體框圖如下圖所示。圖3- 硬件結(jié)構(gòu)框本設計示波器主要由4RC減電路進行一定程度的放大衰減，利用程控放大器對電壓較大的輸入信號進AD的測量的范圍，輸入信號經(jīng)過處理之后再進入極性轉(zhuǎn)換電路，將信號的電平調(diào)整成0—3.3VSTM32AD只能測量正極性電信號，經(jīng)過調(diào)整之后送入AD轉(zhuǎn)換電路對信號進行采樣，將采樣所得數(shù)據(jù)經(jīng)過LCD設置了按鍵控制，可以通過控制不同的按鍵來控制波形的放大和縮小，同時還能夠改變采樣的間隔，以測量頻率范圍更大的信號。3.1STM32處理器的介STM32系列處理器是專為對性能要求較高、成本較低、功耗較低的嵌入式應用而專門設計的ARMCortex-M3的系列：STM32F103“增強型”系列和STM32F101“基本型”系列。增強型系列時鐘的頻率能夠達到72MHz左右，幾乎是在同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；然而基本型時鐘頻率只有其一半大小，為36MHz，另外它是以16位產(chǎn)品的價格得到比16位產(chǎn)品更加優(yōu)越的性能，所以它是16位產(chǎn)品用戶的最佳32K128KSRAM的72MHzSTM32的功耗為36mA，可以說是32位市場上功耗最低的產(chǎn)品。本設計所采用的STM32F103ZET62外部控制LCD34DNA1.2v內(nèi)核供電，1.8V/2.5V/3.3/V器供電，3.3V外部I/O供1IIC1IISAC’97編器接SD1.0MMC2.1180I/O24810ADC4通 定時器和1通道內(nèi)部定時器/看門狗定時2USB1USBLCD液晶顯示LCD液晶顯示器（LiquidrystalDisy，LCD的結(jié)構(gòu)是將液態(tài)晶體嵌入兩片平行的玻璃當中，在這兩片玻璃之間有許多垂直和水平的細小電線，能過通過通電與否來控制這些桿狀水晶分子改變方向，從而將光線折射出來產(chǎn)生所需要的畫面。LCD對比度：在生產(chǎn)LCD時，選用的濾光片、控制IC和定向膜等各種配件，與面板的對比度有直接的關(guān)系。針對于一般用戶來說，對比度能夠達到350:1(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值亮度LD需要借助于外部的光源才能發(fā)光。所以，使用燈管的數(shù)目直接影響著液晶顯示器亮度大小。液晶顯示器的最大亮度，一般是由極管所控制的，200~250cd/m2之間。可視面積液晶顯示器所能夠顯示的尺寸，就是與實際可以使用的屏有了一定的方向性。換句話說大多數(shù)光都是從顯示屏幕中垂直射出來的，所以在從某一個較大的角度查看液晶的顯示情況時，就無法看到原來的顏色，或者經(jīng)常只能看到全白或全黑。為了解決這個問題，制造商們也著手開發(fā)廣TN+FILMIPS和A。色彩度任何一種色彩都是由紅、綠、藍三種基本色組成的。LCD面板上是由480×272(R、電源部本設計目的是使LCD能夠顯示出完整的波形在信號的轉(zhuǎn)換部分需要穩(wěn)定的供電。本設計所用到的需要的電壓是5V。5V穩(wěn)壓在市場上有非常多，例如LM7805等穩(wěn)定電壓的。7805是一種將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓的因為5V電壓狀態(tài)下對接下來不會造成所以本設計采用的是7805。但是7805也有其缺點，在我們的實際應用中，應該要安裝足夠大的散熱器在三端集成穩(wěn)壓電（當然小功率的條件下不用。因為如果穩(wěn)壓管溫度過個能夠輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源一般會采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為增大N個1.5A，在輸出電流上一般會留有一定的余況發(fā)生。78**36V，最低輸入電壓為輸3-4V以上。LM7805是一款成本很低的穩(wěn)壓。它能夠滿足我們?nèi)粘ＴO計中的所需要達到的要求。例如它具有熱短路保護，過度保護，輸出晶體管區(qū)保護，能夠提供穩(wěn)定的5V電壓。在一般情況下，它的的參數(shù)已經(jīng)足夠應用了。應用一個穩(wěn)壓源，在加上電解電容進行濾波作用。穩(wěn)壓電路就能夠輸出穩(wěn)定5V電壓。電源部分獲得穩(wěn)定電壓后用于給放大電路，控制使能等部分供電。為78053-2RC脈沖分壓這部分的主要作用就是通過RC脈沖分壓器，對輸入信號進行分壓，把3-3所示。RC電路在脈沖數(shù)字電路、模擬電路中具有非常廣泛的應用，根據(jù)電路的形式以及輸入信號和R，C元件參數(shù)的不同，組成了RC電路的多種不同的應用形式：微分電路&;、積分電路、耦合電路、濾波電路及脈沖分壓器。由于下面簡單分析一下RC微分電RC3-4CR在串聯(lián)后接入輸入信號Vi，由電阻R輸出信號Vo，當RC數(shù)值與輸入寬度tw之間滿足：Rc<<tw，這種電路就稱為微分電路。在R兩端（輸出端）得到正、負相間的尖脈沖，而且發(fā)生在的上升沿和下降沿，如圖2所示。圖3- RC脈沖分壓器電路圖3- RC微分電圖3- R兩端的尖脈放大器電本示波器是顯示小信號波形的電路結(jié)構(gòu)在前要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而我們使用的主控STM32系列內(nèi)部集成有AD轉(zhuǎn)換模塊該模塊的3.3V10mV100mV信號進行放大處理，電路圖如3-6所示。這里采用的是TL084構(gòu)成的放大器電路，TL084是一款高輸入電阻的四運放，精度不高。管腳信息3-71、2、3腳是通道15、6、7腳是通道28、9、10腳是通道312、13、14腳是通道44腳是正電源，11腳是負電源（或單電源使用時的電源地3-63-7TL084高速比較器電這部分的作用主要是用LM311構(gòu)成的高速比較器產(chǎn)生來觸發(fā)AD，3-8所示。lm3113-95V-30V15V分離電源下工作，與通常的運算LM311成為一種真正通用的比較器，該設VccVee然而輸入可以是與系統(tǒng)地的正因為有了這樣的靈活性使之可以驅(qū)動DTL、RTL、TTLMOS50mv，還可以把該輸出電壓50VLM311LM311電壓比較器設計運行在更寬的電源電壓：從標準的±15V運算放大器到單5V電源用于邏輯集成電路。其輸出兼容RTL,DTL和TTL以MOS電路。此外，他們圖3- 高速比較器電路圖3- LM311引腳及顯示部分等。硬件部分 顯示部分的使能。另外就STM32系列的功能也進行應用分析。4AD轉(zhuǎn)換的輸入電壓，然后4-1應用軟C語言編譯方式，C語言和匯編語言轉(zhuǎn)換軟件應用為KeilKeilKeil為開發(fā)者提供了包括C工程文件的建源文件的建首先點擊菜單“File→New”新建源文件或者點擊的新建文件按鈕。建立工程文首先點擊“Project→NewProject…”的菜單，然后就會出現(xiàn)一個框界工程的詳細設首先看到左邊的Project窗口，然后點擊Project窗口的Target1，再然后點擊菜單“Project→Optionfortarget?target1?”就會出現(xiàn)對工程進行設置的一個對編譯、連在工程設置好后，就可以進行編譯、連接了。具體操作是選擇菜單按鍵程序設4個按鍵K1,K2,K3K1K3、K4時，采樣函數(shù)中分別加入不同的延時函數(shù)來拉長或圖4- LCD程序設LCD3.2320×240LCD，該部分程序主要包括LCDAD轉(zhuǎn)換過來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示數(shù)據(jù)并畫出波形的程序。具體操作是將AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果用數(shù)組連續(xù)，在存滿之后依次在LCD上顯示，不斷循環(huán)。然而這里有一個問題就是，在顯示的過程中LCD通信部分使用了SPI協(xié)議，SPI（SerialPerripheralInterface）設備接口,是Motorola公司推出的一種同步串行接術(shù).SPI總線在物理上是通過接在設備微控制器(PICmicro)上面的微處理控制單元(MCU)上叫作同步串行端口(SynchronousSerialPort)的模塊(Module)來實現(xiàn)的,它允許MCU以全雙工的同步串行方式,與各種設備進行高速數(shù)據(jù)通信.下面是LCDvoid{GUI_RECTRect={0,0,320,240}; inti,j=0;for(i=0;i<SAMPDEPTH; //ADLCD if(Vmax {Vmax=}});//形}void{int for(i=0;i<=317;i+={GUI_DrawVLine(0+} }LCD畫波形51HZ~60KHZ的信號，并顯示電壓峰峰值。260KHZ500KHZ時波形失真，發(fā)生5-15-25-3結(jié)論本設計是基于STM32F103ZET6AD，和LCD控制器來控制的LCD，這部分用實物實現(xiàn)，并調(diào)試成功，能顯示和控了各種解決方法，例如，設計中采用一個轉(zhuǎn)換值就立即顯示的方法，仿真通過本次設計，利用理論和實踐結(jié)合，更好地學習并掌握了STM32的到了的意義，對嵌入式產(chǎn)生了更加濃厚的。同時也體會到，合理非常詳盡的資料這些對的設計幫助不小但是也正是因為資料各種各樣，全的地方，非常感謝導師的督促指導以及一起工作的的全力支持。力，更是找出了自己身上的許多不足和知識上的，這讓我深深的了解到：老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我學習的榜樣，的老師，為我們打下深厚的專業(yè)知識基礎；同時還要感謝所有的，正是因為有了的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設計才會順利完成。最后感謝機電與汽車和我的母?！枮I工業(yè)大學華德應用技術(shù)學院四年來對我的大[1],.基于SOPC的數(shù)字示波器的設計與實現(xiàn)[J].電子器件,2009,32(3):632-636.[2]，《STM32庫開發(fā)實戰(zhàn)指南》.：機械工業(yè)[3]王文理,,.基于AT89S52單片機與AD0804的數(shù)字示波器設計[J].單片機開發(fā)與應用,2009,25(12-2):115-11[4],.虛擬儀器概論[J].電子技術(shù),2000(1):44-[5],等.ARMCortex-M3微控制器原理與實踐[M].:航空航天大學,2008[6]CRISTIR.現(xiàn)代數(shù)字信號處理[M]．，譯．：機械工業(yè)2005：129-[7]LABROSSEJJ.嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-II[M]．，譯．：航空航天大學，2003．12#include#include"bsp_ili9341_lcd.h"#include"bsp_SysTick.h"#include"bsp_fsmc_sram.h"#include"bsp_usart1.h"#include"bsp_touch.h"#include"gui.h"#include"stm32f10x_it.