成本仅百元的USB接口虚拟示波器
USB虚拟示波器设计
USB虚拟示波器设计-LabVIEW实现内容提要：随着计算机技术的快速发展，计算机技术已经渗入到各个领域。
由于计算机的快速性、稳定性、高精度等特点，基于计算机技术的现代仪器也快速的发展起来，虚拟仪器应运而生，在对精度、稳定性等方面要求高的场合，虚拟仪器将逐渐取代传统仪器。
虚拟示波器，是将计算机强大的计算处理能力和一般硬件仪器的信号采集，控制能力结合在一起，从而实现一般示波器所不能实现的功能和友好的界面。
随着计算机技术的发展，使得虚拟仪器的实现成为可能，传统仪器的一些专用处理器和设备，被计算机的通用设备所代替，常用的虚拟仪器，多采用PCI或ISA插槽，将各种硬件连接到一起，然而采集卡的数量一般有限，因此组织系统的时候，只能指定特定的计算机，或打开计算机盖装入专门的采集卡，在使用笔记本电脑或工业一体化电脑的场合，根本就不支持PCI或ISA总线的设备。
本文围绕“虚拟示波器”这一热点课题，阐述了基于USB的无线虚拟示波器的设计方案、开发方法、开发过程。
在设计中使用了TI公司的单片机MSP430 F1611、ATMEL公司的AVR系列单片机ATMEGA16L、Philips公司的USB器件芯片以及Nordic Semiconductor ASA公司的增强型无线通信芯片nRF24L01。
利用MSP430F1611芯片内置的A/D采样实现数据采集，并通过无线模块将数据传输到主机；ATGMEGAL16L实现数据的接收并与USB通信。
关键词：A/D采样无线传输 USB 虚拟仪器 ATMEGA16L nRF24L01 PDIUSBD12USB virtual oscilloscope design-- LabVIEW to achieveAbstract：With the rapid development of computer technology, computer technology has infiltrated into every field. As the computer's fast, stable, high-precision, and other features of modern computer-based technology equipment is also rapidly developed, virtual instrument came into being in on the accuracy, high stability, and so on the occasion, the virtual machines will be gradually replaced by Traditional instruments.Therefore, we need a more convenient and more effective and flexible communication bus to achieve virtual machines, modern computer with a USB interface in general, the USB interface and the use of flexible, convenient, so first of all consider the USB bus. USB bus is Intel, IBM, NEC, Microsoft, and so on 7 well-known bus company's next-generation technology, following the adoption of a new generation of USB bus, PC configuration of the new machine's hardware devices do not have to flip open, and hot swap support Technology, to the great convenience to users through the USB hub, to expand up to 127 devices, and through the 3-5m of cable to connect to the computer, by collecting cards close to the test object, thus greatly improving the electromagnetic Compatibility standards in the agreement USB1.1 in, UMB bus transfer rate up to 1.5-12Mb / s, and in the USB2.0 specification, the rate of up to 360Mb / s. Such a rate sufficient to meet the vast majority of occasions.In this paper, around a "virtual oscilloscope" hot topics on the USB-based wireless virtual oscilloscope design, development methods, the development process. In the design used in TI's single-chip MSP430 F1611, ATMEL's AVR family of single-chip ATMEGA16L, Philips's chip USB devices as well as the Nordic Semiconductor ASA's enhanced wireless communications chips nRF24L01. MSP430F1611 use the built-in chip A / D sampling data collection and wireless data transmission module to the host; ATGMEGAL16L data reception and communication with the USB.Key words:A/Dsampling wireless transmission USB virtual instrument ATMEGA16L nRF24L01 PDIUSBD12目录一、引言 (1)（一）虚拟仪器的概念 (1)（二）虚拟仪器的组成 (2)（三）虚拟仪器的性能特点 (3)（四）虚拟仪器的发展及应用 (5)（五）虚拟仪器在中国的应用 (5)（六）LabView简介 (6)（七）LabVIEW的特点 (8)（八）通用串行总线（USB）简介 (9)二、方案分析 (13)（一）采样控制器的选取 (13)（二）无线传输模块的选取 (13)（三）USB芯片的选取 (14)（四）USB设备控制器选取 (16)（五）系统整体设计 (17)三、系统硬件设计 (18)（一）A/D采样衰减电路 (18)（二）A/D采样电压抬升电路 (19)（三）A/D采样控制电路 (19)（四）无线模块nRF24L01工作电路 (19)（五）USB模块工作电路 (21)（六）USB及nRF24L01主控板电路 (22)（七）串口调试电路 (23)四、软件设计 (23)（一）数据流图 (23)（二）下位机软件流程图 (24)（三）应用程序设计 (30)五、结论及展望 (32)致谢 (33)附录 (34)附录一：A/D采样程序 (34)附录二：nRF24L01无线传输模块数据收发程序 (36)附录三：nRF24L01接收程序（AVR） (40)附录四：LabVIEW界面VI程序 (45)参考文献 (46)一、引言（一）虚拟仪器的概念美国国家仪器公司（NI）在20世纪80年代最早提出虚拟仪器（VirtualInstrument，简称VI）的概念。
PICO示波器使用培训教程
PICO示波器使用培训教程一、引言PICO示波器是一款高性能、便携式的数字存储示波器，广泛应用于电子测试、维修、研发等领域。
本教程旨在帮助用户了解PICO 示波器的基本原理、功能特点、操作方法和应用技巧，以便更好地使用PICO示波器进行测试和测量。
二、PICO示波器基本原理PICO示波器采用数字存储技术，将模拟信号转换为数字信号进行存储和处理。
其基本原理包括采样、量化、编码和存储等步骤。
1.采样：PICO示波器通过内置的模拟前端电路对输入信号进行采样，将模拟信号转换为离散的采样点。
2.量化：将采样点的模拟电压值转换为数字值，通常使用12位或14位ADC进行量化。
3.编码：将量化后的数字值编码为二进制数，以便存储和处理。
4.存储：将编码后的数字值存储在内部存储器中，以便进行后续处理和分析。
三、PICO示波器功能特点1.高分辨率：PICO示波器通常具有12位或14位ADC，能够提供高精度的信号测量。
2.高采样率：PICO示波器具有高达5GS/s的采样率，能够捕捉到高频信号和瞬态信号。
3.大存储深度：PICO示波器具有较大的存储深度，能够存储大量的采样点，以便进行长时间的数据记录和分析。
4.丰富的触发功能：PICO示波器具有多种触发方式，如边沿触发、脉冲宽度触发等，能够满足不同测试需求。
5.多种分析方法：PICO示波器提供了多种信号分析方法，如频率分析、功率谱分析等，能够帮助用户深入了解信号特性。
6.便携式设计：PICO示波器采用便携式设计，方便用户在不同场合进行测试和测量。
四、PICO示波器操作方法PICO示波器的操作方法如下：1.连接探头：将探头连接到PICO示波器的输入端口，确保探头与被测信号正确连接。
2.打开PICO示波器：按下电源按钮，打开PICO示波器。
3.选择通道：通过旋转通道选择旋钮，选择需要测量的通道。
4.设置触发：通过旋转触发选择旋钮，选择合适的触发方式，如边沿触发、脉冲宽度触发等。
示波器测试USB3.0端到端完整测试解决方案
7
几种常用测试码型
CP0
CP1
CP7
CP8
8
USB3.0 夹具反嵌
提高测量电压摆幅和 去加重比值的精度
Eye Doctor software
发送端测量到的信号
通过夹具后测量到的信号，幅 度和边沿斜率发生改变
夹具反嵌后测量可以更准确的测量差分电压摆幅和去加重比值 需要输入夹具的S参数
9
9
USB3.0去加重比值测量结果
Step 2: 设置DUT进入Loopback 模式 Step 3: 扫描各个频点的正弦抖动Sj ，测量 BER
Transmit Channel
TP2
27 27
2012/6/20
27
Step 1– 校准PeRT3输出的信号
PeRT3 的Tx通过参考信道和参考电缆后连接示波器的两个通道
Transmit Channel
16
USB3.0信号的解码
K28.5
D19.1
USB3.0采用了8b/10b编码，力科SDA813Zi标配的 8b10b解码软件可以解码出波形对应的数据和命令
17
低频周期信号
Low Frequency Periodic Signaling (LFPS)
LFPS用于USB3两端口之间的通信，频率远低于5Gbps的速率，在低
在TP2点校准
28
2012/6/20
28
Step 1– 校准/信道的设置
在TP2点校准幅度、信号状态、抖动 校准过程为：
Signal amplitude set to 800mV-1200mV (optimized for Ref Channel) SSC - 33khz, Triangular, Down spread, between +300/-3700 and +300/
Agilent 5000 系列便携式示波器 说明书
Agilent 5000系列便携式示波器技术资料新一代便携式示波器2通用示波器的新标准• 带宽为100 MHz 、300 MHz 和 500 MHz • 2 个或 4 个通道• MegaZoom III 存储与显示技术 • 深达 1 Mpts 的采样存储器 (第4页)• 高达每秒 100,000 个波形的 实时捕获速率 (第5页) • 256 级亮度(辉度)高清晰 XGA (1024 x 768) 显示• 高达12位的垂直分辨率，即使 单次采样也能达到这一水平 (第 7 页)• 完备的标准接口 - 标配 (第 6 页) • USB (3 个端口) • LAN • GPIB • XGA 显示输出• 包括web 浏览器在内，全面实现 远端遥控功能 • 符合 LXI C 类仪器标准• 11种可选语言的用户手册 和示波器在线帮助• 安全环境选项传统台式示波器对于描述您已知的问题非常好。
Agilent 公司MegaZoom III 的深存储器和高捕获速率帮助您找出未知问题。
3适用于所有示波器使用者的前沿技术5000 系列示波器采用了与我们的高性能台式和实验室级示波器相同的第三代 MegaZoom III 技术模块 - 快速响应的深存储器、极小的“死区”时间、高捕获速率、类似模拟示波器的显示系统，我们把这些技术结合在一个紧凑的机箱内，但价格却与采用过去技术的示波器类似。
如果您最近还没有购买过Agilent 示波器，为什么不现在就考虑买一台呢?型号带宽 (MHz)通道数最高取样速度存储深度 捕获速率DSO5012A 100 2 2 GSa/s DSO5014A 100 4 2 GSa/s DSO5032A 300 2 2 GSa/s 最高达 1 Mpts 1 (第 4 页) 最高达每秒 100,000个波形（第 5 页）DSO5034A 300 4 2 GSa/s DSO5052A 500 2 4 GSa/s 2 DSO5054A50044 GSa/s 21 当交叉使用两个通道时获得的最深存储深度2当交叉使用两个通道时获得的最高采样率行业领先的客户支持作为全球领先的测试与测量厂商，Agilent 公司拥有最大的销售工程师、应用工程师、支持工程师与技术人员网络。
小巧不可小瞧Pico便携虚拟示波器操作演示
小巧不可小瞧Pico便携虚拟示波器操作演示•产品概述与特点•硬件组成与连接•软件安装与操作指南目录•示波器功能演示•实际应用案例展示•总结回顾与未来展望01产品概述与特点该示波器采用先进的虚拟仪器技术，通过计算机接口与上位机软件实现信号采集、处理和分析等功能。
Pico便携虚拟示波器具有体积小、重量轻、易于携带等特点，适用于现场测量、实验室研究、教育教学等多种场景。
Pico便携虚拟示波器是一款高精度、高便携性的测量设备，旨在为用户提供快速、准确的电子信号分析。
Pico便携虚拟示波器简介主要功能及性能参数主要功能实时波形显示、信号参数测量、数据存储与回放、自动测量与统计等。
性能参数高带宽、高分辨率、低噪声、高精度等，确保信号的准确捕获与分析。
独特设计与优势分析独特设计采用模块化设计，支持多种扩展模块，可根据用户需求进行功能定制和扩展。
优势分析高集成度、低功耗、强抗干扰能力，确保在各种环境下都能获得稳定的测量结果。
适用范围及市场需求适用范围电子工程、通信工程、自动化控制、航空航天等领域中的信号测量与分析。
市场需求随着电子技术的不断发展，对高精度、高便携性示波器的需求不断增加。
Pico 便携虚拟示波器凭借其卓越的性能和便捷的操作，满足了市场日益增长的需求，成为电子工程师和科研人员的理想选择。
02硬件组成与连接Pico示波器主机探头电源适配器USB数据线主要硬件部件介绍小巧轻便，高性能的示波器主机，用于接收和处理信号。
为Pico示波器提供稳定的电源供应。
用于连接被测电路和示波器，将电路中的信号传输到示波器中进行显示和分析。
用于连接Pico示波器与电脑或其他设备，实现数据传输和远程控制。
将探头插头插入Pico 示波器主机上的对应接口，确保连接稳固。
探头连接电源连接USB 连接将电源适配器插头插入Pico 示波器主机的电源接口，另一端接入电源插座。
使用USB 数据线将Pico 示波器与电脑连接，确保数据传输畅通。
一种低成本数字示波器的设计与实现
当时钟上 升沿到来 时 ， 执行 数据采 样 ， 下降沿 到来 时 ，
则停止采样 ， 行数据保持 。 进
总 压 跟 随 器 ． 独 特 的 互 补 双 极 型 场 效 应 管 的 内部 结 构 其
第 使 得 ＡＤ ４ 有 高 输 入 阻 抗 和 低 输 出 阻 抗 的 特 点 。 ８ ３具
本 文 介 绍 一 种 低 成本 的 数 字 示 波 器 的设 计 与 实 现 ， 该
采 用集成 运放 ０ ３ （ 噪音高速 精密运算 放大器 ） Ｐ ７低 对
电压 电流信号进行 放大 ０ ３ Ｐ ７增益带 宽与转 换速 率
很 高 ． 大信号 电压增 益可 达 １０ 最 ００多倍 。４ ５ 为八 ０１
选 一模拟开 关 ， 有双 向传 输性能 。用 单片机 控制 其 具 选通端进 行换档 ． 实现放 大电路 中反 馈通路 的选择 以 调 节放 大倍 数 ， 达到调节 垂直灵敏度 的 目的 。
示波 器 的采样 方式 可 以是实 时采样 也可 以是 等效 采 样． 当输 入信 号 的频率 小 于 Ｉ ｚ时 ， 用实 时采 样 ＭＨ 选
维普资讯
兰
２４ 采 集 存 储 电路 与 控 制 显 示 电路 ．
采集 存储 电路 的作用 是将 Ａ Ｄ变换 后 的通道 数 ／ 据写入存储 器 中。其控制逻 辑包 括接 口， 发控 制模 触
块 ， 集 存 储 控 制 模 块 。 存 储 器 的 存 储 过 程 可 以 分 解 采
功能及波 形参数测 量功能等 关键模块 进行 了重点优化 。
关 键 词 ：数 字 示 渡 器 ；宽 带 电 压 跟 随 器 ；Ａ／ 转 换 器 ； ＤＡ Ｄ Ｅ
０ 引 言
数字示 波器 具有 传统 模拟 示波 器远不 能及 的功 能 、 度和带宽 ． 精 然而 当前 商用 示波器普遍 价格 昂贵 ，
试用USB接口虚拟示波器,频谱分析仪F-24U
笛．
茹
： ：
冀
三 ： 篡：
： 童鎏
兰
董 一言 量强 鬣 黧 篓 兰 蒜 墨
誊 一 写 【耋 ：： 芝 ￡ ： Ｉ
～
…
…
…
…
■
图８
图９
图 ｌ ｌ
■ ｆ
没有 比较
就 没 有鉴 再 改 用 Ｔ Ｇ１ 视 Ｓ １ １
头 现有 的 美 国
泰克 Ｔ ｋｒｎ ＤＳ ０ ｅ ｔ ｉＴ ２ １ ｏｘ ２数字存储示波器及 日立 ＨＩ Ｃ Ｔ ＨＩ Ａ
Ｖ １６ 一 ５ ５示 波 器 做 了 对 比 测 试 ， 测 试 信 号 源 采 用 的 是
ｄ所 示 。 随 后
调 整 产 生 幅度 ２ 波 形 更 Ｖ 为 复 杂 的 视 频 信 号 ， 测 试 结 果 如 图 １ ａ ｂ ｃ ８、 、 、
用 软件 。 如 图 ８所 示 ，双 击 Ｆ ４ — — ７３ ｘ ２ Ｕ ＧＢ Ｖ ．． ｅ可执 行 文 ｅ
此时将示 波探 头接入信号 ，单击控 制窗 口中的 Ｐ Ａ Ｌ Ｙ键 ，
右 方 的红 色指 示灯 开 始 闪烁 ，就 能 进 行正 常 的 测 试 了 ，被
件开始简体 中文版软件安装 ，安装完成后就会在桌面上 出 现图 ９所示的启动快捷图标。 双击该图标运行测试应用软
维普资讯
古人云 ：工欲善 其事 ，必先利其 器。每 个 电子爱好 者都渴望拥 有一套功 能强劲 、性能优 异的测试 仪 器。然
而传统专业 电子仪 器高昂的价 格 门槛 ，总让 大 多囊中羞
涩的爱好者 望而却步 ，因而价 格相对便 宜 的虚 拟仪 器设
Ｒ ａ ｍｅ 如 图 ６所 示 ，可 ｅｄ ，
自制低成本USB接口虚拟示波器
自制低成本USB接口虚拟示波器采用M IC RO Chip公司的USB单片机PICl8F255O 制作一个USB接口的虚拟示波器，PICl8F255O是一款采用纳瓦技术的28引脚高性能增强型闪存USB单片机，拥有32KB闪存，2I{BRAM，256字节EEPROM，3个外部中断，4个；芝时器模块(TimerO到Timer3)，2个捕捉/比较/PWM(CC P)模块，其USB接口兼容USBV2.0，支持低速(1.5Mbit/s)和全速(l2Mbit/s)数据传输，支持控制、中断、等时和批量数据传输模式，特别是内置有10路10位模数转换器，非常适合做简易虚拟示波器。
PlCl8F255O的数据手册可到下、载。
本示波器与常见的示波器比较，最大的特点是可以定量地结出信号的各种参量，比如最大、最小值和频率等，无需使用者再去数格子，然后还要计算。
当前市面上的USB接口虚拟示波器最便宜的也要1200元以上，而本示波的成本基本可以控制在100元左右，其中不包括示波器探棒，特别适合于学校教学实验以及无线电爱好者日常制作的需求，在学校教学中可以直联投影机，使全体学生都可以远距离看到信号波形的演示。
性能指标这里介绍的示波器采样频率比并口示波器略高，同样支持直流獭量，可以定量测量信号，主要技术指标如下：采样频率：323.53K Hz、lOOkHz、50kHz, 20kHz, 10kHz, 5kHz, 2kHz,lkHz 8挡可调，本机测量的信号频率应在70kHz以下。
最高输入电压分两挡：± 2.5V，±12.5V，如果接入10：1 示波器探棒，最大输入电压可达± l25V。
输入阻抗：1MΩ。
供电电压：无需外部供电，直接从PC机的USB 口取电。
触发范围：0%一 100%。
接口：USB接口。
下图所示分别为2.4576MHz晶振128分频后19.2kHz方波和50Hz市电显示情况：电路原理电原理图见下图，从图中可以看出电路的输入信号调理部分和信号转换部分与并口示波器相同，R1O、R11、Rl2、Rl3、Rl4、Cl9、C20和 C21构成输入交直流切换和衰减网络，提供交直流输入切换和1：1、1：5的输入信号切换功能；TLO74中的一个运放U1A和其周边元件构成一个跟随放大器，提供了输入保护和阻抗转换功能；TLO74中的另一个运放U1B构成一个正相放大器，提供-2.5V一+2.5V向0-2.5V的转换功能，同时依据实际操作的经验，取消了不实用的外触发部分，简化了电路。
- 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)。
重要声明：如果你没有一定电路基础,请不要使用本软件。
如果操作不当可能会损坏声卡甚至电脑。
对造成的一切后果,作者不负责。
测试电缆的制作:需要两个３．5的立体声插头,并将两段三芯屏蔽线接上，另一端可接上鱼夹,如果要求不高可直接使用耳机线。
使用方法:１.检查你的声卡是否支持4４100采样率1６位双声道双工方式（现在的声卡不存在这些问题）。
检查声卡上是否有ｌine in，如果只有ｍiｃ口,那么本软件部分功能可能无法实现(一些主板集成声卡存在这些问题)。
2．打开音频高级控制(通常在屏幕的右下角),关闭一切特效如环绕音之类，将录音方式选择为line。
３.将做好的两根音频电缆分别接到声音输出口和line ｉｎ口。
4.找一些准确的电阻器,电容器，电感器作标准元件,把它们的值填入你可以这样填4.7k 4．６9８k 4698 ,填不填单位没有关系，但显示的数值和对应框中的数为同一单位。
ﻫ5.将待测元件和同一类标准元件串联，标准元件另一端（非公共端)接地，待测元件那端（非公共端）接R输出或L输出（两边输出频率不同)可视具体情况而定。
将待测元件的两端接到lｉnｅ in电缆的非地的两端（Ｒ_in,L_in) 。
现在屏幕上显示的值就是待测元件的值了,如果不是则交换line in 电缆的非地的两端。
（参考连接图）6.测交流电压时，直接输入到lｉne iｎ电缆的L－in,你需要一个电位器控制输入的幅度，并可用它校准电压表,显示的是有效值。
(!!!!过高的电位会造成声卡的损坏!！!!）注：声卡的设置声卡的正确设置是本软件正常工作的前提，由于声卡种类繁多，各种版本的驱动程序更是多不胜数,作者。
并不能保证每一块声卡上都能正常工作。
但通过两种常见声卡上的测试,软件都能很好的工作。
测试的声、卡芯片为雅马哈７24，使用公版驱动，另一为主板集成声卡，芯片为创新ｅｓ１37３，使用主板自带驱动。
设置时大致按以下步骤进行：1. 打开声音高级控制2. 选择录音属性，打开录音音量控制面板,将输入方式选成LINＥ。
3.关闭不必要的声音特效,如混响环绕，以避免左右声道互相干扰。
4．如果无信号时背景噪声较大,可尝试将一些选项静音,特别是CD音频。
5. 调整输出和输入的平衡，可借助示波器部分和信号发生器部分实现。
ﻫ这时信号是从LINE IＮ口输入的。
在输出音频信号时，输入口是没有信号的。
如果使用其它声卡，可参照以上步骤设置。
注意使用公版驱动或自带驱动，不要使用windows带的驱动。
如果仍无法正确工作，可换一个驱动试试。
ﻫ可能出现的情况：ﻫ1．声卡上没有ＬINE IＮ口,只有MIC口，在一些廉价主板集成的声卡上会有这种情况,因为MIＣ口通常是单声道,也就是示波器只能单踪工作，万用表也只能测电压了。
2. 打开信号发生器，示波器上同时显示波形，这是输出反馈到输入端造成的,可修改各项设置。
ﻫ电缆的制作:ﻫ将一段三芯屏蔽线接在立体声插头上,即成一根测试电缆,用同样方法做另一根。
把它们插到声卡后的输出输入口上,电路就接好了。
ﻫ软件的编写过程:ﻫ整个软件是用VC 写的,对声音的操作使用的是APＩ,一些部分如FＦT和位图的保存修改自现成的源码。
我尝试用硬件实现部分功能,但把电路搭成后测试,才发现这完全是画蛇添足,软件实现的比硬件还要好,电路很难产生标准的正弦波，而软件却轻松实现了。
这印证了一句名言----简结至上。
软件说明ﻫ声卡是个人电脑中不可缺少的一部分,同时也是一个很好的Ａ/D,Ｄ/A卡,本软件充分利用了这一功能。
本软件实现了示波器，信号发生器，频率计,万用表的功能,在音频范围内可完全替代上述仪器。
这并不是仿真软件，而是实用的工具,这些虚拟仪器可以很好的工作。
最简单的应用只需要两根电缆,一根输入,一根输出。
工作原理:本软件利用声卡进行采样和输出,软件能否正常工作与声卡的正确设置紧密相关。
声卡的工作方式是４１00HＺ，１6bｉｔ,双声道双工,大多数声卡都支持这一标准。
各部分的使所有的虚拟仪器都做在一个面板上，操作是很简单直观的。
1. 示波器启动程序后,示波器已处于工作状态，有五种工作方式可供选择X 单踪示波器ﻫX1 ，Ｘ2 双踪示波器ﻫX1＋X2 两路信号相加X-Y 两路信号分别做X轴,Y轴输入。
这一种方式类似通用示波器中用李萨如图形测频率的方式。
频域显示信号的频谱分布通过上面几个控件可调整示波器各项参数。
按下REＣORD 可将输入信号保存为WAV文件,再次按下停止记录。
ﻫＰAUSE 可将示波器屏幕暂停,以便观察，再次按下结束暂停。
暂停时仍能调整各项参数。
保存屏幕可将示波器屏幕存为位图文件，需先将屏幕暂停,调整好后再保存。
2. 频率计需要按下电源按钮来启动频率计。
ﻫ频率是对输入信号进行FFＴ得到的，每秒可以更新约10次,显示误差约有10hz,如果想得到准确的频率值,可利用信号发生器的输出信号和示波器利用李萨如图形法测得。
如果将FFT取样数提高,误差可以小于1ｈz,但会加大运算量,在实际中似乎没有必要。
3．信号发生器需要按下电源按钮来启动信号发生器。
这是一个频率很准确的双路正弦波发生器，由于采样的特性所限，高频部分有所失真,但在50ｈz-１5khｚ时波形都相当好,输出幅度可通过调节音量实现。
按下左边的按钮可设置输出频率。
ﻫ4.4.万用表这是一个有趣的附件,需要按下电源按钮来启动它。
它可以测电阻电容电感和交流电压有效值。
测电阻电容电感时需要同时打开信号发生器,选择合适的输出信号频率。
按照原理图把待测元件和标准元件接入电路。
按下输入基准，把基准值输入，选择测量方式,ＬED屏上即可显出待测值。
ﻫ注:V(ＡC)只能测交流有效值。
示波器窗口可同时显示两路信号的波形，可以看到幅度和相位的关系。
ＬEＤ屏并不显示小数点,输入基准值时有一些技巧。
如以0.047uf电容做为基准，输入时可输入4７,显示值的单位和基准值一致。
Ｖ（AC)档显示的是相对值,可通过外置的电位器和以知幅度的信号源来校准。
成本仅百元的ＵＳB接口虚拟示波器文／孙红生凌海笔者在本刊２０07年第５期介绍了一种连接在计算机并口上的简易虚拟示波器,文章发表后，很多热心读者反映最好是开发一种使用ＵSＢ接口的虚拟示波器,这样更符合潮流,而且具有不用担心热插拨可能给计算机带来的损害,无需额外提供电源的优点。
为此笔者经多方面查找资料，决定采用ＭＩCROＣHＩP公司的USＢ单片机ＰIC18Ｆ2550制作一个ＵSB 接口的虚拟示波器,PIC18Ｆ2５50是一款采用纳瓦技术的28引脚高性能增强型闪存UＳB单片机,拥有３2KB闪存,２KBRAM，２５6字节EEPＲOＭ,3个外部中断,4个定时器模块(Tｉｍｅr０到Ｔｉmeｒ３),2个捕捉/比较／PＷM(ＣCP）模块,其USB接口兼容USＢV2．0,支持低速(１.5Mbｉｔ/s)和全速(12Mｂｉｔ/s)数据传输，支持控制、中断、等时和批量数据传输模式，特别是内置有10路１0位模数转换器,非常适合做简易虚拟示波器。
PIC１8Ｆ2５50的数据手册可到wｗw．micｒoｃhiｐ．cｏm．cn下载。
本示波器与常见的示波器比较，最大的特点是可以定量地给出信号的各种参量，比如最大、最小值和频率等，无需使用者再去数格子，然后还要计算。
当前市面上的USB接口虚拟示波器最便宜的也要12０0元以上,而本示波器的成本基本可以控制在100元左右,其中不包括示波器探棒，特别适合于学校教学实验以及无线电爱好者日常制作的需求，在学校教学中可以直联投影机，使全体学生都可以远距离看到信号波形的演示。
性能指标这里介绍的示波器采样频率比并口示波器略高,同样支持直流测量，可以定量测量信号,主要技术指标如下:采样频率：3２3.53ｋHz、１0０kHz、5０ｋＨz、2０ｋＨz、１0kHz、5kHz、2ｋHz、1 kHz ８挡可调,本机测量的信号频率应在70ｋＨz以下。
最高输入电压分两挡:±2.５Ｖ,±１2．５V，如果接入10：1示波器探棒,最大输入电压可达±１25Ｖ。
输入阻抗：１MΩ。
供电电压:无需外部供电,直接从ＰＣ机的USＢ口取电。
触发范围:０％～１00％。
接口:USB接口。
图1、图2所示分别为2．45７6MHz晶振128分频后19.２ｋHz方波和50Hｚ市电显示情况。
ﻫ电路原理ﻫ电原理图见图3,从图中可以看出电路的输入信号调理部分和信号转换部分与并口示波器相同,Ｒ10、R11、Ｒ１2、R13、R14、C1９、Ｃ20和C21构成输入交直流切换和衰减网络,提供交直流输入切换和1:1、１:5的输入信号切换功能;TL074中的一个运放Ｕ1A和其周边元件构成一个跟随放大器，提供了输入保护和阻抗转换功能;TＬ０７4中的另一个运放U1B构成一个正相放大器，提供-2．5V~+2．5V向0～２.5Ｖ的转换功能，同时依据实际操作的经验,取消了不实用的外触发部分,简化了电路。
电路的主体部分以ＰIC18F２５50为核心，PIＣ18Ｆ25５0与周边电路共同构成了模数转换采样和USB接口部分,其中ＴＬ431和接在其阴极的200Ω电阻构成了一个2.5Ｖ电压基准,供单片机作为模数转换和运放电平转换的电压基准。
由于ＵSＢ仅能提供5Ｖ电源，不能满足前两级运放的工作条件,为此采用一片340６3构成了5V～-5Ｖ的转换电路供运放使用。
制作调试读者可以根据自已能找到的外壳的实际情况参照电原理图自行设计印制电路板,图4为笔者在单面PCＢ上安装完成的电路板，布局与并口示波器基本相同。
图５为使用工业标准外壳组装完成后的照片。
ﻫ插座用于接入标准示波器探头,也可以自制简易探头，图5中的探头就是笔者使用标准BNＣ插头加上一个从旧万用表笔中拆出的探针组装了一个探头，这样手持示波器即可对电路进行测量,图6为插头内部构造照片。
左边的拨动开关用于直流、交流输入转换，右边的拨动开关用于１：5衰减切换,右上侧为ＵＳB接口,图中的两个跳线主要是用于减小地线电阻,以减小干扰，不接也可。
读者在制作过程中要注意尽量减少地线的长度，同时要注意输入信号的地线要与其他地线分开并一点接地。
制作过程分三步,第一步安装好USB插座和DC－DC转换部分,在使用万用表确认USB接口的1～4脚间无短路的情况下（各类常见UＳB接口见图7，其中1～4脚不可接反，2～3脚如果接反，计算机会给出"不可识别的设备"提示）,将电路板接入计算机的ＵSB口,这时在TL０7４的4脚和1１脚应该可以分别测到±４V~５V的电压，并且基本相等,如不等，可以通过调整Ｒ2０２的值使之相等。
同时测一下ＰIC18F2５50的20脚也应有４V～5V的电压,以上电压随着计算机的不同而略有差别。
第二步安装TＬ,074、电压基准TL43１及其周边元件和输入网络，安装完成后接入计算机，在输入端接上1．5V的干电池,同时将交直流输入切换和１:5的输入信号切换开关拨向左侧，在ＴL07４的1脚应该可以测到与电池相等的电压,7脚可以测到约２Ｖ的电压。