AT89S52的简易数字示波器电路设计
AT89S51_52单片机简易编程器
电子报/2009年/2月/15日/第015版智能电子AT89S51/52单片机简易编程器湖北田家淑闲瑕之余，笔者选用带ISP功能的AT89S51/52系列单片机，很轻易地完成了系统开发。
所谓ISP，即In System Preogrammerable在线系统可编程。
也就是说，单片机可在系统应用板上进行编程，然后立即运行。
利用ISP在线编程的电路见附图。
整个电路可用万用板搭建，利用PC机的串口进行数据通讯，单片机编程脚为⑥～⑨脚。
由于AT89S51/52⑨脚是复位端，所以按图示接法，此板只能作为编程板用。
若要使此板能运行，则⑨脚需加上“编程”和“运行”切换开关。
在“运行”状态下，⑨脚需接常规RC复位电路。
“编程”时，⑨脚改接到+5V供电端，将电压提升至编程所需的高电平。
此编程器若需稳定工作，可在MAX232和AT89S51之间加74HC244作驱动缓冲。
但大多数情况下，附图所示电路均可满足要求。
软件名称为“电子在线ISP编程器V2.0"，网上随处可下载，采用WINDOWS操作界面，使用方便。
具体使用方法如下:先打开软件界面，然后打开编程器，在保证串口线(用平行线，不可用交叉线)连接可靠的情况下，点击软件中的“ID鉴别”，对话框中将出现芯片型号:AT89S51或AT89S52，点击“擦除”，右下方将有进度条一闪而过，出现对话:擦除完毕。
此时，再点击“ID鉴别”，若出现提示“线路不通或无法识别的芯片”，则应重新开启编程器一次，再点击"ID鉴别”。
在成功显示型号之后，点击“文件”下拉菜单至“加载Hex文件”，在电脑中选择十六进制的预先编译好的文件，双击该文件名，则此文件名将出现在对话框中，表示已被选中。
最后点击“写入”，写入操作即可很快完成。
一个“跑马灯”程序只需0.8s左右即可写入完毕，很方便。
切记:每次进行芯片操作时，如写入、擦除和校验，都必须进行“ID鉴别”，以检查稳定性。
说明:1.单片机可做成系统完整板，设计成切换编程/运行。
AT89S52单片机数字电子钟
单片机技术课程设计说明书数字电子钟系、部：电气与信息工程系学生姓名：张海龙指导教师：宋绍明专业：自动化班级： 0803完成时间：2010年12月25日摘要本设计是一款多功能数码管，可应用于数字电子钟,数字频率计,数字电压表,交通灯,数字式秒表,计数器,数字温度计等方面。
本人的意向是制作一款简单方便的数字温度计所以只叙述数字温度计方面的制作。
本数码管所采用的主要元件有传感器18B20，单片机AT89S52，，四位共阳极数码管2个，蜂鸣器一个，排阻2个，数据口一个，开关一个，电容电阻、三极管、发光二极管、排针、触发开关若干。
单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。
在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。
关键词单片机;数字钟AbstractThis design is a new multi-functional digital tube, can be applied to digital electric clock, digital frequency meter, digital voltmeter, lights, digital stopwatch, counter, digital thermometer, etc. My intention is made of a simple probiotic yogurts probiotic yogurts convenient digital thermometer so only narrative digital thermometer aspects of production. This digital tube adopted by the main components 18B20 had sensors, monolithic integrated circuit AT89S52,, four altogether anode digital tube 2, buzzer a, exclusion 2, data mouth a, switch a, capacitance resistance, triode, light emitting diode, row needles, triggering switch is some. SCM module are the most common digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds timing device, and the mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive, and without a mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. A digital clock is adopting digital circuit implementation of ", "" points" and "second" digital display timer device. A digital clock precision, stability than old mechanical clock. In this design, we adopt LED digital display when tube, minutes and seconds to 24 hours timer way, according to digital tube dynamic display elements shows, with the 12MHz crystals produce oscillation pulse, the timer counting. In this design, circuit has show time its this function can also realize to the time of adjustment. A digital clock is its small, cheap, when high precision, easy to use, the function is much, facilitate integration and receives general consumer's favorite, so it has been widely used.Key word microcontroller；digital clock目录第一章电子钟系统总体方案的设计 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 功能要求 (1)1.3 总体方案的设计 (1)1.3.1 单片机的选择 (1)1.3.2 单片机的基本结构 (1)第二章数字钟硬件电路的设计 (5)2.1 最小系统设计 (5)2.1.1 整体设计 (5)2.1.2外接晶体引脚 (5)2.1.3 复位RST 9 (6)2.1.4 输入输出引脚 (6)2.2 LED显示电路 (7)2.3 键盘控制电路 (9)第三章系统软件的设计 (10)3.1 监控程序流程图 (10)3.2 显示“P.”主程序流程框图 (11)3.3 键扫描子程序流程图 (12)3.4 定时器0服务程序流程图 (13)3.5 程序清单 (14)第四章系统的仿真及调试 (20)4.1 仿真软件的简介 (20)4.2 电子钟系统PROTUES仿真结果 (21)4.3 系统误差分析 (21)结束语 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录一系统硬件电路原理图附录二硬件电路元件清单第一章电子钟系统总体方案的设计1.1设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
第五章 AT89s52程序设计与调试
第五章 AT89S52程序设计与调试
第五章 AT89S52程序设计与调试
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(1) 在中断程序的结尾一定要使用RETI，以便返回到主 程序调用处。 (2) 中断服务程序中要清除中断标志，以免重复进入。 具体标志和清除方法参见各中断部分。 (3)中断服务程序的长度尽量短小，以免执行时占用 CPU过多时间。所以主程序与中断服务程序之间的数 据交换多采用标志位。 (4)中断嵌套深度受堆栈区的影响。系统复位后，栈指 针SP的初始值为07H，与工作寄存器区重叠，所以程 序中一般要重新定义。AT89S52内部虽有256B的RAM， 但堆栈区需利用低128B开辟，所以其堆栈深度有限。
第五章at89s52程序设计与调试373c51的存储模式c51有三种存储模式smallcompact和large存储模式决定了变量默认的存储类型参数传递区和无明确存储类型的说明第五章at89s52程序设计与调试38存储模式存储模式参数及局部变量传递区域范围默认存储类特点small可直接寻址的片内存data访问方便所有对象包括堆栈都必须嵌入片内ramcompact分页片外存储区256字pdata通过ri间接寻址堆栈位片内ramlarge片外存储区64k字xdata通过dptr间接寻址效率较低数据指针不能对称操作第五章at89s52程序设计与调试39543at89s52结构的c51定义c51中引入了两个关键字sfr和sbit进行相应的定义
KEY0： KEY1：
基于单片机的简易数字存储示波器设计
基于单片机的简易数字存储示波器设计目录1. 内容概览 (2)1.1 设计背景 (2)1.2 设计目的 (3)1.3 设计内容 (4)2. 系统硬件设计 (4)2.1 单片机选择与配置 (6)2.2 存储示波器模块设计 (6)2.2.1 存储器模块选型 (7)2.2.2 存储器模块连接方式 (8)2.2.3 存储器模块驱动程序设计 (9)2.3 示波器模块设计 (11)2.3.1 示波器模块选型 (12)2.3.2 示波器模块连接方式 (14)2.3.3 示波器模块驱动程序设计 (15)2.4 电源模块设计 (16)2.5 外围电路设计 (18)3. 系统软件设计 (19)3.1 系统总体架构设计 (20)3.2 存储器模块驱动程序设计 (21)3.3 示波器模块驱动程序设计 (22)3.4 系统主循环设计 (23)3.5 其他功能模块设计(如触发、缩放等) (24)4. 系统调试与测试 (26)4.1 硬件调试 (27)4.2 软件调试 (28)4.3 系统性能测试与分析 (30)5. 结论与展望 (31)5.1 项目总结 (32)5.2 不足与改进方向 (33)5.3 进一步研究方向 (34)1. 内容概览本文档旨在详细描述一款基于单片机的简易数字存储示波器的设计方案。
数字存储示波器是一种能够捕获、存储并回放电信号波形的仪器，常用于电路设计与测试，计算机接口测试以及电信号分析等领域。
通过本文档的描述，读者将获得关于如何设计一款基于单片机的简易数字存储示波器的全面技术指导。
1.1 设计背景电子测量的普及化需求:当前社会对电子测量设备的需求不断上升，尤其在学术教学和实践应用场合中。
简易数字存储示波器的出现能够进一步推广电子测量技术的应用，为广大的研究人员、学生和实践工程师提供一个操作简便、成本低廉的测量工具。
单片机技术的成熟发展:单片机技术的不断进步为设计高性能的简易数字存储示波器提供了可能。
单片机具备处理能力强、功耗低、集成度高以及易于开发等特点，使其成为实现数字存储示波器设计的理想选择。
基于单片机的数字示波器的设计
基于单片机的数字示波器的设计【摘要】数字系统设计已进入一个新时代。
本文是笔者在教学工作中带领学生初步设计一种数字示波器，它是由双CPU进行控制的、能够进行彩显的嵌入式数字示波器。
【关键词】双CPU;单片机AT89C52;CPLD引言伴随着计算机的迅速发展和现代化工业控制的要求不断的提高，人们已不满足于单纯的文字操作，而是采用更真实、更形象的图形操作方式。
但由此带来的一个问题就是资源的极大浪费。
基于这个原因，本次设计了一种通过双CPU 控制、可脱离计算机的、根据接收的指令显示波形的数字示波器。
它主要由CRT 显示卡和A/D变换板组成。
以两片AT89C52单片机为微控制器，A/D板中的AT89C52单片机负责发送宏命令给CRT显卡中的单片机，其接收到命令后转至相应的程序执行，最终在屏幕上显示信号源的波形。
在本次设计中最突出的是使用了目前较为先进的CPLD（复杂可编程逻辑器件）技术，从而大大简化了电路，提高了产品的稳定性和可靠性，提高了工作效率。
1.数字示波器的工作原理示波器是最通用的电子测试仪器之一。
它的主要功能是精确复现作为时间函数的电压波形。
波形的图形可用来确定量的信息（如幅度和频率），也可用来获得其质量的信息（如波形）;示波器还可用来比较两个不同的波形，并测量它们的时间和相位关系。
根据应用范围的不同，示波器分为模拟示波器和数字示波器两类。
从概念上看，模拟示波器和数字示波器是同类仪器，它们均可完成同样的测量，都显示电压波形，只不过仪器内部使用的技术不同。
模拟示波器运用传统的电路技术，在阴极射线管上显示波形。
而数字示波器是把原来的模拟信号转换成数字形式（一串二进制数），才能进行显示或进行存储。
这意味着数字示波器是存储式示波器，因为它的波形是用数字方式存储的，因此数字示波器通常也称为数字存储示波器（DSO）。
数字示波器的输入电路和模拟示波器的相似。
前置放大器的输出信号由跟踪/存储或取样/存储电路进行取样，并有A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式。
基于AT89S52单片机的数字频率计课程设计
第一章前言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
由于频率信号抗干扰性强，易于传输，因此可以获得较高的测量精度。
随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。
1.1频率计概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号、方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。
传统的频率计采用测频法测量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成，产品不但体积大，运行速度慢而且测量低频信号不准确。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，测量准确度高，响应速度快，体积小等优点[1]。
1.2频率计发展与应用在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。
单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。
单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。
其中以AT89S52为内核的单片机系列目前在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要[2]。
1.3频率计设计内容利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。
参数要求如下：1．测量范围10HZ—2MHZ；2．用四位数码管显示测量值；第二章系统总体方案设计2.1测频的原理测频的原理归结成一句话，就是“在单位时间内对被测信号进行计数”。
被测信号，通过输入通道的放大器放大后，进入整形器加以整形变为矩形波，并送入主门的输入端[3]。
简易数字示波器设计方案
简易数字示波器设计方案1课题任务利用单片机和12864液晶显示器，制作简易数字示波器。
要求如下：(1) 显示器显示频率范围0－50HZ（2）示波器的输入阻抗为100K（3）示波器的输入信号范围:-5~5V（4）测量显示被测信号的频率（周期）、峰值（有效值）参考方案如下：图错误!文档中没有指定样式的文字。
-1 总体设计结构2 设计方案选择2.1 显示器选择方案带中文字库的12864每屏可显示4行8列共32个16×16点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。
带中文字库的128X64-0402B内部提供128×2字节的字符显示RAM缓冲区（DDRAM）。
字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。
根据写入内容的不同，可分别在液晶屏上显示CGROM（中文字库）、HCGROM（ASCII码字库）及CGRAM（自定义字形）的内容。
三种不同字符/字型的选择编码范围为：0000～0006H（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）显示自定义字型，02H～7FH显示半宽ASCII码字符，A1A0H～F7FFH显示8192种GB2312中文字库字形。
字符显示RAM在液晶模块中的地址80H～9FH。
字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系，其对应关系如下表所示。
12864显示器图2-12.2 单片机芯片选择方案STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。
STC12C5A60S2图2-22.3 TL082双运放选择方案运放电路是对输入的波形进行进一步的放大，已达到单片机的要求波形，以便对波形进行采集，从而达到设计目的，减少误差。
自制at89s52_ISP下载线
编制的程序必须先通过汇编软件(有关5l系列单片机集成调试软件KEIL μVision2的使用,请读者参考《电子报》2005年第11~13期第十一版《单片机仿真调试软件KEIL μVision2的使用》一文)编译成单片机能够识别的目标代码,即机器码程序,然后写入到单片机的程序存储器中才能由单片机对系统进行控制,这就需要单片机的写入器。
本文介绍一款Easy 51Pro单片机编程器的制作与使用,该编程器制作简单、使用方便、工作可靠、价格便宜,非常适合于初学者使用。
一、Easy 5lPro编程器的组成Easy 51Pro编程器由运行于PC机上的编程软件和下载线两部分组成。
编程软件完成器件选择、下载线选择、通信协议设置、目标代码文件的读入、保存,并拾出所执行操作的运行结果。
下载线连接PC机与待编程单片机,用于传送器件的读、写、校验、擦除、加密等信号。
此外,在设计用户板时,还要将待编程单片机引脚中与ISP编程相关的信号线按照规定的排序接到印制板编程插座的对应位置上,才能确保编程的正确。
在第五讲的硬件电路图中,J2便是其ISP编程接口。
二、下载线的制作ISP下载线的电路图如图l所示。
左边接标准的25芯插头(针),右边接如图2所示的10芯插头(针),将该插头通过一根1.2米左右的10芯扁平电缆与另一个同规格的10芯插头(孔)相连,一根ISP下载线就制作完成了。
三、编程软件的安装和使用1．Easy 5lPro安装先将压缩文件包Easyl_51Pro_v201解压,再将解压后的文件夹Easy_51Pro_v20l\Easy 51Pro v2．0宇宙版\软件\中的Easy 51Pro文件设置为桌面快捷方式,之后就可以点击PC机桌面上的Easy 51Pro快捷图标运行该程序了。
2．Easy 51Pro的使用(1)系统连接将下载线的一端接PC机的并行通信口．另一端接用户板的ISP编程接口,并接通用户板电源。
(2)编程软件的使用。
简易数字示波器的设计
目录第1章设计内容与要求 ...................................... 错误!未定义书签。
1.1 设计内容............................................ 错误!未定义书签。
1.2 设计要求............................................ 错误!未定义书签。
1.3 系统功能............................................ 错误!未定义书签。
1.4 应用分析............................................ 错误!未定义书签。
第2章系统总体设计 ........................................ 错误!未定义书签。
2.1 总体框图............................................ 错误!未定义书签。
2.2 总体设计分析........................................ 错误!未定义书签。
第3章硬件结构............................................ 错误!未定义书签。
3.1 5V电源电路.......................................... 错误!未定义书签。
3.2 系统电源电路........................................ 错误!未定义书签。
3.3 复位电路............................................ 错误!未定义书签。
3.4 JTAG接口电路........................................ 错误!未定义书签。
3.5 系统存储器电路...................................... 错误!未定义书签。
AT89S52单片机多功能时钟电路设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章前言 (3)第2章设计电路原理和器件简介 (4)第2.1节总体设计电路框图 (4)第2.2节 AT89S52单片机介绍 (4)第2.3节各功能模块器件应用说明 (8)2.3.1 液晶显示简介 (8)2.3.2 温度传感器说明 (9)2.3.3 数字时钟简介 (10)2.3.4 键盘调节模块 (11)第3章系统硬件电路设计 (13)第3.1节硬件设计原理图 (13)第3.2节单片机外围电路原理 (13)3.2.1 复位、时钟、电源电路原理 (13)3.2.2 DS1302实时时钟芯片说明 (14)3.2.3 128*64 LCD接口和显示原理 (17)3.2.4 高精度数字温度传感器DS18B20实现方式 (19)3.2.5 键盘对于时间调节功能实现说明 (21)第4章系统软件设计 (22)第4.1节软件设计流程图 (22)第4.2节各模块程序框图 (23)第4.3节软件主程序和各模块子程序 (25)第5章时钟控制系统调试 (27)第5.1节单片机应用系统调试工具说明 (27)第5.2节程序调试 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)【摘要】本论文介绍了多功能时钟控制器的系统设计。
系统具有时间设置及显示、定时闹铃、温度检测并显示等功能。
系统以 AT89S52单片机为核心，主要进行基于AT89S52低功耗MCU的字符型数字钟及其系统的研究。
系统带有GXM12864液晶显示器，配合按键提供友好的用户界面，操作简单，同时具有实时温度检测功能。
该数字钟能够长期、连续、可靠、稳定的工作；同时还具有体积小、功耗低等特点，便于携带，使用方便。
系统设计包括单片机及其外围硬件部分和计算机软件编程部分。
硬件部分主要为软件的实现提供一个运行的基础，计算机软件编程主要实现键盘调节、液晶显示、温度检测等各模块的功能，采用C语言编程。
关键字单片机液晶显示温度检测数字钟键盘输入【ABSTRACT】This thesis describes the design of a multifunctional digital clock and control system. It as displaying and setting time for clock and alarm, this system has another special feature, as temperature measurement and display. The core part of the system is based on a king of an advanced MCU, AT89S52, this system mainly carries on low power consume MCU the character list type the research of the digital clock and its system according to the AT89S52. The system takes GXM 128*64 Liquid Crystal Display, matching with a key to provide amity of customer interface, the operation is simple, having the temperature examination function in the meantime. Consecution, credibility, stable work, still have a physical volume in the meantime small, the power consume a low etc. characteristics, easy to take, the usage convenience. The system design includes a MCU with its periphery hardware circuit unit and a computer soft programming unit. The hardware circuit unit only provides the run basement for the software, the computer software programming unit mainly contains keyboard adjust, Liquid Crystal Display, temperature examination functions, adoption the C language.Keyword Single-Chip Microcomputer, LCD, Temperature Examination, Digital Clock, Keyboard Input第1章前言近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益。
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AT89S52的简易数字示波器电路设计
数字示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。与传统模拟示波器相比，数字存储示波器
不仅具有可存储波形、体积小、功耗低，使用方便等优点，而且还具有强大的信号实时处理
分析功能，在电子电信类实验室中使用越来越广泛。
随着电子技术的发展和电路结构的变化，对电路测量的要求也变得更高。对广大理工
科学生和从事电子等相关行业的普通工作者在电子制作、产品维修等中，很多电路参数需要
测量分析，经常需要使用数字示波器。但目前我国使用的高性能数字示波器普遍价格昂贵，
所以研究简易数字示波器具有重要意义。
1系统结构和工作原理
1．1系统结构
该设计以AT89S52单片机为控制核心，由预处理电路(包括阻抗变换、程控放大、信
号调理电路)、A／D数据采集电路、E2PROM存储电路、功能键盘、LCD显示电路以及电源
等部分组成。系统结构框图如图1所示。
1．2工作原理
数字示波器有二个输入通道。预处理电路由阻抗变换、程控放大、信号调理电路组成。
输入信号先经阻抗变换电路后进入程控放大电路，根据需要对信号进行放大(衰减)处理，然
后信号再进入信号调理电路进行电平调整成为符合A／D转换要求的0～5V电压。之后输出
的模拟信号经过高速A／D转换器AD0809实时采样变成数字信号，经过AT89S52单片机后
储存在半导体存储器E2PROM中。单片机从存储器中读出信号
进行运算处理，将波形显示在LCD液晶屏上。所有功能可由键盘操作完成。
2硬件设计
2．1单片机
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，具有8192个在系统可编程FLASH
存储器。采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及
80C51引脚结构。
系统采用AT89S52单片机作为主控芯片。单片机首先通过控制A／D转换器把模拟信
号转换成数字信号，之后将数字信号存储在E2PROM存储器中，最后在LCD液晶上显示出
模拟信号的波形。
2．2程控放大电路
程控放大电路的作用是对大信号进行衰减，对小信号进行放大，保证输入到A／D转
换器的信号幅度在要求的输入电压范围内，以达到最好的测量与观察效果。采用模拟开关
CD4051，运算放大器为OPA842，配合精密电位器实现多挡垂直分辨率。在AT89S52单片
机中使用寄存器模块设置通道号，通过写入通道号控制模拟开关选通不同的反馈电阻，从而
实现不同的放大倍数，具体的电路如图2所示。
2．3信号调理
由于示波器观察信号大多是正负电压信号，而A／D转换器AD0809是单极性参考电
压。为了采样到信号的负电压，就需要给该信号叠加直流量，将负电压部分信号抬高至零电
平以上，因此采用信号调理电路，将信号调理在满足A130809的0～5V范围内。R1，R2，
R3，U1即为程控放大电路的简化模块，电路如图3所示。
2．4数据存储电路
E2PROM是数据存储电路的关键器件，本文选用Atmel公司新近推出的具有I2C总线
容量达512Kb(64K×8b)的AT24C512。该芯片的主要特性如下：存储容量为65536B；与
100kHz，400kHz，1MHzI2C总线兼容；100000次编程／擦写周期；单电源、读／写电
压为1．8～5．5V；ESD保护电压大于4kV；写保护功能，当WP为高电平时，进入写保护
状态；CMOS低功耗技术，最大写入电流为3mA；128B页写入缓存器；自动定时的写周期。
SDA线和SCL分别与单片机的P2．4和P2．5口相连。数据存储电路如图4所示。
2．5其他硬件电路
A／D转换模块：A／D转换器选用ADC0809，ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式
A／D转换器，可处理8路模拟量的输入，且有三态输出能力，即可与各种微处理器相连，
也可单独工作。输入／输出与TTL兼容，转换时间约为100μs。
键盘控制模块：该系统选用5个独立键盘做功能键，作用分别为运行与停止，波形的
放大，波形的减小，波形的上移，波形的下移。
LCD液晶显示电路：该设计采用MGL(S)-240128T液晶显示器。单片机P1口与LCD
的数据口连接，用于数字信号的读取，P3．6，P3．7作为液晶显示模块的读／写控制信号
端口，P2．5作为LCD的片选端口。
3软件设计
软件设计部分主要包括主程序模块、A／D转换模块、LCD显示模块、按键处理模块，
其流程图如图5所示。
3．1A／D转换部分
当定时器产生中断时，ADC0809将输入的模拟量转换成数字量。ADC0809的转换速
率最大可达640kHz，程序设定了定时器时间间隔为2μs，所以采样频率达到了500kHz。
3．2键盘扫描部分
设定了1个按键实现波形的运行与停止，4个独立按键用于改变波形的尺寸。amp和
time两个参数分别用于调整幅值和时间轴的大小，当MCU检测到按键被按下时，两个参数
的值相应地发生改变，从而改变了波形的大小。
3．3LCD显示部分
A／D产生的第一个数据，其对应的点排在第一列，这样就确定了该点的横轴位置，
纵轴的位置由数字信号大小按比例换算而来。由于采样频率一定，所以每2个点之间的时间
间隔相同，下一个点排第二列，以此类推。
3．4数字存储部分
数字存储芯片选择了Atmel公司推出的AT24C512，其作用是存储不同时刻的信号大
小，克服了模拟示波器只能显示当前波形的缺点。由于该芯片采用I2C总线传输数据，所以
需要单片机的I／O口用来模拟该总线。
4结语
本文设计的以AT89S52单片机为控制核心的数字示波器，在软硬件有机结合下，可
以达到所要求的性能指标，运行稳定可靠。测试表明该数字示波器具有较高的实时采样率，
可以将采集到的数据经过硬件电路、软件程序转换成相应的波形很好的显示在液晶显示屏
上。该数字示波器能够实现波形的采集、调理、存储、显示等功能，通过键盘对波形进行相
应的功能设置，具有体积小、操作简单、方便、设备廉价等特点。在后续的改进中，可以利
用分频合成技术进行采样频率合成，提高其采样频率，同时该数字示波器还具有一定的扩展
能力，具有广阔的应用前景和实用价值。