数字示波器毕业设计
简易数字存储示波器设计报告[]
![简易数字存储示波器设计报告[]](https://img.taocdn.com/s3/m/149a33a32b160b4e777fcfb1.png)
简易数字存储示波器设计报告摘要本设计分为四个模块,分别是:信号前向调整模块，数据采集模块，数据输出模块和控制模块。
信号前向调整模块采用高速低噪音模拟开关(MAX4545）和宽带运算放大器（MAX817)构成可编程运算放大器，对幅度不等的输入信号分别进行不同等级的放大处理.数据采集模块采用可编程器件（EPM7128SLC84—15）控制高速Ａ／Ｄ（TLC5510)对不同频率的输入信号分别以相应的采样速度予以采样，并将采样数据存在双口ＲＡＭ（IDT7132）中.数据输出模块采用另一片可编程器件（EPM7128SLC84—15）控制两片Ｄ／Ａ（DAC0800）分别输出采样信号和锯齿波，在示波器上以Ｘ－Ｙ的方式显示波形.控制模块以AT89C52单片机为控制核心，协调两片可编程器件的工作,并完成其它的测量,计算及控制功能.一．总体方案设计与论证:方案一：数字示波器采用数字电路，将输入信号先经过Ａ／Ｄ变换器，把模拟波形变换成数字信息,暂存于存储器中。
显示时通过Ｄ／Ａ变换器将存储器中的数字信息变换成模拟波形显示在模拟示波器的示波管上。
对于存储器的地址计数及数据存取可通过数字电路对时钟脉冲计数产生地址，并选通存储器来实现；对输入信号何时触发采集可通过模拟比较器及其它简单的模拟电路实现。
但是，这种方法的硬件电路过于复杂,调试起来也不方便，不利于系统的其它功能扩展，因而不可采取。
方案二：采用AT89C52单片机。
单片机软件编程灵活，自由度大。
可通过软件编程实现对模拟信号的采集,存储数据的输出以及各种测量，逻辑控制等功能。
但是，系统要求的频带上限为５０ＫＨＺ，根据采样定理，采样速度的下限为１００ＫＨＺ，需要用高速Ａ／Ｄ进行采样.假设单片机系统用12M的晶体振荡器作为系统时钟，那麽一条指令就需要1us或2us,根本无法控制Ａ／Ｄ高速工作.因此，单纯用软件是不可能实现该系统的。
方案三：采用AT89C52单片机作为控制核心，采用可编程器件(ALTERA公司的EPM7128SLC84—15）来实现对数字系统的控制。
数字示波器毕业设计
目录1. 引言 (1)2. 窗函数法 (1)2.1 窗函数法的设计原理 (1)2.2 截断效应 (2)2.3典型窗函数的介绍 (2)2.4 用窗函数法设计FIR数字滤波器的步骤 (5)3. 频率采样法 (5)3.1 频率采样法设计FIR滤波器的基本思想 (5)3.2 频率采样法的误差分析 (6)3.3 用频率采样法设计FIR滤波器的步骤 (6)4. 等波纹最佳逼近法 (7)5. 实例设计及仿真 (7)5.1 函数介绍 (7)5.2 程序及仿真 (8)6. 总结 (13)参考文献 (14)致谢......................................................................................... 错误！未定义书签。
1. 引言数字滤波器可以过滤时间离散信号，通过对抽样数据进行数值处理来达到频域滤波的目的，目前已经广泛应用在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域。
由于计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现。
借助MATLAB 强大的数据处理能力，灵活使用模块集和工具箱，可以按照需求编写程序来实现多种滤波器设计。
伴随MATLAB 的不断发展以及工具箱的不断开发，工作平台的改善，使用MATLAB 的编程工作量会大大减少。
MATLAB 提供了完整的联机查询、帮助系统，提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析[1]。
而这也使得基于MATLAB 的设计变得方便易于使用。
FIR （Finite Impulse Response ）数字滤波器由于设计灵活，滤波效果好以及过渡带宽易控制，因此在数字信号处理领域得到了广泛的应用。
FIR 数字滤波器的典型设计方法包括窗函数法、频率采样法、等波纹最佳逼近法、最小二乘约束设计法、非线性相位滤波器设计法和升余弦设计法等。
Atmega16多功能示波器 毕业设计
一、开展本课题的意义及工作内容：课题意义：数字存储示波器是集数据采集和模拟示波器优点于一身的一种精密测量设备，可以将其看作带有显示功能的数据采集系统，亦可将其看作是具有量化存储功能的模拟示波器。
与数据采集系统比，它一般有很多优点：如（1）更宽的输入频带；（2）更高的采样速率；（3）更深的存储深度，并有着数据采集系统所不具备的：直观屏幕显示功能；等效采样等等。
工作内容：利用单片机设计数字存储示波器。
用软件和硬件相结合快速把模拟信号转换为数字量，核心是用avr 单片机内带的10位AD 的转换器技术。
其模拟量通过示波器显示出来。
包括：数据采集模块，数据存储模块，数据输出模块。
二、课题预期达到的效果：(1)要求单边输入,不需要加入前级，可测0-5V 20K 以下任意波形。
双边输入，需要接入前级电路。
+ - 5V 范围。
(2)要求仪器的输入阻抗大于100k,垂直分辨率为12级/div ，水平分辨率为12点/div ；设示波器显示屏水平刻度为7div ，垂直刻度为4div 。
(3)要求设置2s/div 、0.2ms/div 二档扫描速度，仪器的频率范围为DC~500hz ，误差≤5%，。
(4)要求设置1.0V/div 、1.2V/div 二挡垂直灵敏度，误差≤5%。
(5)观测波形无明显失真。
二、文献综述(1) 前言示波器是最常用的一种电子测量仪器，能够直接有效地将被测信号显示出来，方便观察和测试被测信号的各种参数，完成其它测量仪器达不到的目的，是电子工程师完成电路设计、调试的有利工具。
主要研究内容目标特色 数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，已经成为电子测量领域的基础测试仪器。
随着新技术、新器件的发展，它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展。
数字存储示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能.现在高端数字存储示波器的实时带宽已达到20GHZ ，可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。
简易数字示波器的设计论文
简易数字示波器的设计摘要示波器是用量最多、用途最广的测量仪器之一，是观察和测量电子波形不可缺少的工具。
传统的模拟示波器在观测周期性重复频率较高的波形方面仍然得到普遍使用，但对于不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号则显得无能为力。
数字存储示波器正是基于上述要求而出现的。
数字示波器是新型智能化示波器，其技术基础是数据的采集，该技术可以应用于更广泛的数据采集产品中，具有深远意义。
本论文对示波器的工作原理进行了介绍，提出了一种基于STC12C5A60S2单片机和12864点阵液晶屏的数字示波器设计方案，实现对被测信号的采样、存储以及显示；扫描频率可调，幅度可调；设置10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div五档扫描速度，仪器的频率范围为DC～3kHz。
其依据是利用STC12C5A60S2芯片的AD转换器对输入的模拟信号进行采样，将采样值存入缓冲区经程序处理后在LCD液晶屏上显示出对应的波形。
实验结果表明本设计电路结构简单，运算速度高，频率显示准确，可以实现快速读取，波形显示刷新速度较快。
设计中采用的模块化设计方法，提高了设计效率。
整个系统成本廉价，并且实现了数字示波器的所有功能要求，达到了较高的性能指标。
关键词：单片机，液晶显示，数字示波器，AD采样THE DESIGN OF SIMPLE DIGITAL OSCILLOSCOPEABSTRACTThe oscilloscope is one of the most widely used measuring instruments, is an indispensable tool of observation and measurement of electronic waveform. Traditional analog oscilloscope observation cyclical high repetition frequency waveform is still widely used, but for a single signal that can not be repeated, sustained non-periodic signal, and low repetition frequency of periodic signals look powerless. Digital storage oscilloscope is based on the above requirements emerge. The digital oscilloscope is a new intelligent oscilloscope, its technology is based on the data acquisition, and the technology can be applied to a wider range of data acquisition products and has far-reaching significance.The paper describes the working principle of the oscilloscope, it puts forward a solution that based microcontroller STC12C5A60S2 and 12864 dot matrix LCD screen, digital oscilloscope design to achieve the measured signal, sampling, storage and display; scanning frequency is adjustable, amplitude adjustable; set 10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div fifth gear scanning speed, the frequency range of the instrument for DC ~ 3kHz. It is based on the AD converter in STC12C5A60S2 chip sample the input analog signal, the sampled values are stored in the buffer, then shows the corresponding waveform on the LCD screen after procedures.Experimental results show that this design is a simple circuit structure, high-speed operation, accurate frequency display, can be quickly read, waveform display refresh rate faster. Equivalent sampling techniques used in the design, can be a good high-speed periodic signal measurements require high-speed sampling, to reduce the requirements for the A / D conversion rate, reduce thehardware cost of the oscilloscope. The modular design approach adopted in the design, improves design efficiency highly. The whole system is very cheap, and fulfills all the functional requirements of the digital oscilloscope to achieve a higher performance.KEY WORDS：Single-chip Microcomputer, LCD, Digital Oscilloscope, AD Sample目录第1章绪论 (1)§1.1 课题背景 (1)§1.2 课题研究的目的和意义 (2)§1.3 课题的主要研究工作 (2)第2章系统设计方案的研究 (3)§2.1 系统设计的总体思路 (3)§2.2 系统设计任务 (3)§2.3系统设计的原理 (4)§2.4总体方案的选定 (5)§2.4.1 方案论证 (5)§2.4.2 系统框图 (5)第3章硬件电路设计 (7)§3.1 单片机的选型 (7)§3.1.1 STC12C5A60S2的内部结构 (7)§3.1.2 STC12C5A60S2的管脚说明 (8)§3.1.3 STC12C5A60S2的时钟 (9)§3.1.4 STC12C5A60S2的复位 (10)§3.2 A/D采样 (11)§3.2.1 A/D采样的基本原理 (11)§3.2.2 STC12C5A60S2的A/D结构和操作方法 (12)§3.3 12864液晶显示模块 (14)§3.3.1液晶显示模块概述 (14)§3.3.2显示RAM (14)§3.3.3点阵LCD的显示原理 (15)§3.4信号保持电路 (16)§3.5串口通信电路 (18)§3.6键盘控制电路 (19)第4章系统软件设计 (21)§4.1 软件架构 (21)§4.2 主程序的设计 (22)§4.3 波形显示程序的设计 (23)§4.4 按键检测程序的设计 (25)§4.5 软硬联调结果 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章绪论§1.1课题背景本世纪70年代起，数字集成电路和微处理机技术获得了迅速发展，示波器也开始应用这些新技术来适应各种需要。
毕业设计论文——数字示波器
常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：微电子技术班号：微071学生姓名：俞斌学生学号：0706033136设计（论文）题目：数字示波器指导教师：刘明建设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2009.8.1~2009.8.22毕业设计（论文）任务书专业微电子班级微071姓名俞斌一、课题名称：数字示波器二、主要技术指标：1：带宽:1GHZ2：抽样率:5GS3：记录长度:15KPts4：垂直分辨率8bit5：垂直精度±105%6：带限20250MHZ三、工作内容和要求：本设计的设计方案大致可分为几个步骤：首先我们要先了解数字示波器是什么东西其次就是我们要了解数字示波器的一些数据和作用还有特点。
然后我们才能来设计数字示波器的方案，大致列出数字示波器的的内容和所要设计的内容，搜索资料更多的了解数字示波器会对写设计有帮助，根据列表一步步完成设计。
要求：认真有耐性，要对每一个设计方案的步骤要熟悉，条理要分明清晰。
要进行多次修改争取做到最完善。
\四、主要参考文献[1] 全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编[M].北京：北京理工大学出版社.2007.[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社 2006.[3] 雷志勇.江建尧.数字存贮示波器的随机采样原理.学生（签名）俞斌2009年6 月26 日指导教师（签名）刘明建2009年6 月26 日教研室主任（签名）2009年6 月27 日系主任（签名）2009年6 月28 日毕业设计（论文）开题报告目录【摘要】【关键词】第一章方案比较与选择1．1：核心处理器选择……………………………………………………………1．2：前级信号调理方案设计………………………………………………………………第二章理论分析与参数计算2. 1 等效采样分析 (12)2. 2垂直灵敏度 (13)第三章电路分析与设计3. 1输入通道调理电路 (21)3. 2采样保持电路 (21)第四章系统程序设计4. 1扫描速度测试 (24)4. 2 采样速率与扫描速度的关系 (27)第五章结束语 (34)第六章答谢词………………………………………………………………参考文献 (36)数字示波器的工作原理摘要：摘要本数字示波器以单片机和FPGA为核心，对采样方式的选择和等效采样技术的实现进行了重点设计，使作品不仅具有实时采样方式，而且采用随机等效采样技术实现了利用实时采样速率为1MHz的ADC进行最大200MHz的等效采样。
基于EDA技术的数字示波器的设计
武汉轻工大学毕业设计(论文)毕业(论文)题目：基于EDA技术的数字示波器的设计姓名学号院（系）电气与电子信息工程专业电子信息工程指导教师2015年5月18日目录目录 (2)摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1示波器概况 (1)1.2本示波器主要研究内容 (1)1.3数字示波器在国内外的发展现状 (2)1.4EDA技术的发展 (2)1.5VHDL硬件描述语言简介 (3)第二章系统总体方案 (4)2.1数字示波器的组成框图 (4)2.2系统的设计任务 (4)2.3示波器实现思路 (4)2.4硬件控制器方案论证 (5)2.5示波器的实时采样和等效采样 (6)2.6存储器的选择和水平移动扩展显示 (6)2.7输入被测信号的处理 (7)2.8示波器信号的采集和缓存 (7)第三章系统硬件设计 (8)3.1系统总体框图 (8)3.2前端电路模块 (8)3.3系统FPGA硬件电路的设计 (9)3.3.1实时采样电路 (9)3.3.2等精度测频电路 (14)3.4系统的电源电路 (17)第四章系统软件设计 (19)4.1系统软件结构图 (19)4.2FPGA程序设计 (19)4.3采样频率设置子程序 (20)4.4测量频率/占空比子程序 (22)4.5数据采集处理及显示子程序 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)基于EDA技术的数字示波器的设计摘要数字示波器是很常用的测量仪器，它可以用来观察、测量电路中的信号，还可以观察波型的频谱图，计算频率的噪声，是工程师不可缺少的常用工具。
随着电子科技技术的发展和电路的集成化，电路中信号的频率越来越高，因此对电路中波形的测量要求变得更高了，这就需要提高数字示波器的性能了。
现在市面上卖的高端数字示波器价格昂贵，为了满足一般的需求，本文采用FPGA和能到TI网站申请的样片设计本示波器。
本数字示波器的设计综合了EDA技术、FPGA器件的知识，EDA设计技术的主要特征就是采用硬件描述语言来完成设计。
基于单片机的简易数字示波器设计-电子信息
摘要示波器是设计制造和维修电子设备必不可少的一种硬件设施，在多个领域都有广泛的应用。
近年来微型集成电路和计算机信息都有着稳固的发展和提升，也就使得示波器也有了一定技术层次上的提高，逐渐开始被应用到了很多领域。
本次的设计方案主要是制作一个简易的数字示波器，主要研究的方向是硬件设施的选用以及有效构成，配合的软件程序的编写这两大部分。
硬件设施主要选用的是A/D转换设备，运行时间短，设备准确程度高，选用的是单片机at89c52和At89c51，有效的提高设备的运行速率，在同等状态的工作时间下，能够高质量高速度的完成作业。
数据最终的呈现效果选用液晶设备，能够有效地展现呈现效果，并且简单易识别，数据频率的显示设备也非常便捷。
有效的实现了数据的采集和读取，提高准确程度。
AbstractOscilloscope is an indispensable hardware facility for the design, manufacture and maintenance of electronic equipment, which is widely used in many fields. In recent years, micro-integrated circuits and computer information have developed and improved steadily, which makes the oscilloscope have also improved at a certain technical level, and gradually began to be applied to many fields.The design of this project is mainly to make a simple digital oscilloscope, the main research direction is the choice of hardware facilities and effective composition, with the compilation of software program these two parts. Hardware facilities mainly choose A/D conversion equipment, which has short running time and high accuracy. The micro-integrated circuits connected with AT89c52 and AT89c51 are selected to effectively improve the operation speed of the equipment. Under the same working time, it can complete the operation with high quality and high speed. The final display effect of data is LCD device, which can effectively show the presentation effect, and is easy to identify, and the display device of data frequency is also very convenient. Effective realization of data acquisition and reading, improve accuracy.Key Words: SCM ; Real-time sampling; Waveform; Frequency关键词：单片机；实时采样；波形；频率目录前言 (6)1.1选题的背景意义和研究现状 (6)1.1.1选题的背景和意义 (6)1.1.2国内外研究现状 (6)1.2 本设计所要实现的目标 (6)1.3 设计内容 (7)1.4 本章小结 (7)第二章单片机简易数字示波器的系统设计 (8)2.1简易数字示波器的基本原理 (8)2.1.1 简易数字示波器的组成 (8)2.2简易数字示波器的运作方式 (8)2.2.1简易数字示波器的功能 (8)2.2.2简易数字示波器驱动方式 (8)2.3简易数字示波器的特点 (9)2.4本章小结 (9)第三章单片机简易数字示波器硬件设计与实现 (7)3.1 频率测量及显示电路的硬件设计 (7)3.1.1 测频电路总体构成 (7)3.1.2 信号调理电路设计 (7)3.1.3 数码管显示模块 (9)3.1.4 数码管显示驱动模块 (9)3.2 幅度测量及显示模块的硬件设计 (10)3.2.1 显示电路总体结构 (15)3.2.2 单片机外围电路设计 (16)3.2.3 信号波形采集模块 (17)3.2.4 显示模块 (17)3.2.5 电源设计 (18)3.3 本章小结 (10)第四章系统软件设计 (39)4.1 测频系统软件设计 (39)4.2 显示系统软件设计 (40)4.3 信号采集系统软件设计 (41)4.4 本章小结 (41)第五章调试及仿真 (42)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)1 前言1.1选题的背景意义和研究现状1.1.1选题的背景和意义世界上第一台示波器是阴极射线管示波器，他诞生于1897年，至今还被许多德国人称为布朗管。
基于单片机的简易数字示波器的设计毕业设计
第2章
2.1
2.1.1 数字存储示波器的组成原理
数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。目前高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，目前国内品牌做的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字示波器毕业设计
数字示波器毕业设计
在现代电子技术领域中，示波器是一种常用的测试仪器，用于观察和分析电信号的波形。
随着科技的不断进步，传统的模拟示波器已经逐渐被数字示波器所取代。
数字示波器具有更高的精度、更大的带宽和更多的功能，成为电子工程师日常工作中不可或缺的工具。
本文将探讨数字示波器的毕业设计，介绍其原理、设计思路和实现方法。
一、数字示波器的原理
数字示波器的原理基于模拟信号的采样和数字信号的处理。
首先，模拟信号通过采样器进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
然后，这些离散的数据通过数字信号处理器进行处理，包括存储、显示和分析。
最后，通过显示器将处理后的数字信号转换为可视化的波形图。
二、数字示波器的设计思路
在进行数字示波器的毕业设计时，需要考虑以下几个方面的设计思路：
1. 采样率和带宽：示波器的采样率和带宽是其性能的重要指标。
采样率决定了示波器对信号的采样精度，而带宽则决定了示波器能够显示的信号频率范围。
在设计过程中，需要根据实际需求确定采样率和带宽，并选择合适的模数转换器和数字信号处理器。
2. 存储和显示：示波器需要能够对采样的数据进行存储和显示。
存储器的容量和速度决定了示波器可以存储和处理的数据量，而显示器的分辨率和刷新率则决定了示波器显示波形的清晰度和流畅度。
在设计过程中，需要选择合适的存储器和显示器，并考虑存储和显示的算法和接口设计。
3. 波形分析：数字示波器不仅可以显示波形，还可以进行波形分析。
波形分析
功能包括频谱分析、峰值检测、触发等，可以帮助工程师更好地理解和分析信号。
在设计过程中，需要选择合适的算法和接口，实现波形分析功能。
三、数字示波器的实现方法
数字示波器的实现方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
1. 硬件设计：硬件设计包括模数转换器、存储器、显示器、触发电路等的选型
和接口设计。
在选型过程中，需要考虑采样率、带宽、存储容量、显示分辨率
等指标，并选择合适的器件。
接口设计需要考虑数据传输的速度和稳定性，确
保数据的准确性和可靠性。
2. 软件设计：软件设计包括数据处理、存储、显示和分析的算法和接口设计。
数据处理算法包括采样、滤波、校正等，需要考虑数据的准确性和实时性。
存
储和显示算法需要考虑数据的存储和显示效果，保证波形的清晰度和流畅度。
分析算法需要考虑波形分析的准确性和实用性，提供多种分析功能。
总结：
数字示波器作为电子工程师日常工作中不可或缺的工具，具有高精度、大带宽
和多功能的特点。
在进行数字示波器的毕业设计时，需要考虑采样率、带宽、
存储和显示的算法和接口设计等方面。
通过合理的硬件和软件设计，可以实现
高性能的数字示波器，满足工程师对波形观察和分析的需求。
数字示波器的毕
业设计不仅可以锻炼学生的电子设计能力，还可以为电子技术的发展做出贡献。