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(jià)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(jìn)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(jìn)行分頻的設(shè)計(jì)，使頻段適應(yīng)在1hz到1kz。本文的軟件設(shè)計(jì)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(shè) 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(shè) 各個(gè)單元電路設(shè) 復(fù)位電 時(shí)鐘電 某某電路的設(shè) 某某電路的設(shè) 本章小 第4章系統(tǒng)的軟件設(shè) 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(shí)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(shí)，再過DA轉(zhuǎn)器把數(shù)信LD液晶上。而數(shù)示器大多應(yīng)用在域測試尤適用于測、觀察記錄各瞬時(shí)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(dòng)調(diào)、實(shí)時(shí)捕獲、波、種觸發(fā)式功能運(yùn)算等勢特別是在理單次態(tài)信號能力更是非常突。與此時(shí)，數(shù)示器比較合動(dòng)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(shí)域測試域的新。在許數(shù)字存儲示波器有一個(gè)分——手持式數(shù)字示器，它的點(diǎn)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(jìn)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(shí)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(qiáng)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(shè)十分強(qiáng)大。在STM32F103xC、STM32F103xDSTM32F103xE312ADCADC用多達(dá)21個(gè)的外部通道，能過很容易地實(shí)現(xiàn)單次或多次掃描轉(zhuǎn)換。STM32F103ZET6，屬于增強(qiáng)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(biāo)要方案二樣的。方案三RC求是可以實(shí)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(jìn)行調(diào)節(jié)到單片機(jī)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(jìn)行信號調(diào)理，通過內(nèi)部高速AD進(jìn)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(xì)對比確定了第案作為研究對象。3本設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，我們根據(jù)系統(tǒng)功能的不同將整個(gè)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(shè)計(jì)示波器主要由4RC減電路進(jìn)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(jìn)AD的測量的范圍，輸入信號經(jīng)過處理之后再進(jìn)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(jìn)行采樣，將采樣所得數(shù)據(jù)經(jīng)過LCD設(shè)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(shí)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(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的ARMCortex-M3的系列：STM32F103“增強(qiáng)型”系列和STM32F101“基本型”系列。增強(qiáng)型系列時(shí)鐘的頻率能夠達(dá)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(shí)鐘頻率只有其一半大小，為36MHz，另外它是以16位產(chǎn)品的價(jià)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(shè)計(jì)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(shí)器和1通道內(nèi)部定時(shí)器/看門狗定時(shí)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(dāng)中，在這兩片玻璃之間有許多垂直和水平的細(xì)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(shí)，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(dá)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?？梢暶娣e液晶顯示器所能夠顯示的尺寸，就是與實(shí)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(gè)較大的角度查看液晶的顯示情況時(shí)，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(gè)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(lán)三種基本色組成的。LCD面板上是由480×272(R、電源部本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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?yàn)?V電壓狀態(tài)下對接下來不會造成所以本設(shè)計(jì)采用的是7805。但是7805也有其缺點(diǎn)，在我們的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該要安裝足夠大的散熱器在三端集成穩(wěn)壓電（當(dāng)然小功率的條件下不用。因?yàn)槿绻€(wěn)壓管溫度過個(gè)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(gè)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(shè)計(jì)中的所需要達(dá)到的要求。例如它具有熱短路保護(hù)，過度保護(hù)，輸出晶體管區(qū)保護(hù)，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(yīng)用了。應(yīng)用一個(gè)穩(wěn)壓源，在加上電解電容進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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(dāng)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(fù)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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(fù)電源（或單電源使用時(shí)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(yùn)算LM311成為一種真正通用的比較器，該設(shè)VccVee然而輸入可以是與系統(tǒng)地的正因?yàn)橛辛诉@樣的靈活性使之可以驅(qū)動(dòng)DTL、RTL、TTLMOS50mv，還可以把該輸出電壓50VLM311LM311電壓比較器設(shè)計(jì)運(yùn)行在更寬的電源電壓：從標(biāo)準(zhǔn)的±15V運(yùn)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(jìn)行應(yīng)用分析。4AD轉(zhuǎn)換的輸入電壓，然后4-1應(yīng)用軟C語言編譯方式，C語言和匯編語言轉(zhuǎn)換軟件應(yīng)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(diǎn)擊菜單“File→New”新建源文件或者點(diǎn)擊的新建文件按鈕。建立工程文首先點(diǎn)擊“Project→NewProject…”的菜單，然后就會出現(xiàn)一個(gè)框界工程的詳細(xì)設(shè)首先看到左邊的Project窗口，然后點(diǎn)擊Project窗口的Target1，再然后點(diǎn)擊菜單“Project→Optionfortarget?target1?”就會出現(xiàn)對工程進(jìn)行設(shè)置的一個(gè)對編譯、連在工程設(shè)置好后，就可以進(jìn)行編譯、連接了。具體操作是選擇菜單按鍵程序設(shè)4個(gè)按鍵K1,K2,K3K1K3、K4時(shí)，采樣函數(shù)中分別加入不同的延時(shí)函數(shù)來拉長或圖4- LCD程序設(shè)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(gè)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(shè)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(shè)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(shí)現(xiàn)的,它允許MCU以全雙工的同步串行方式,與各種設(shè)備進(jìn)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(shí)波形失真，發(fā)生5-15-25-3結(jié)論本設(shè)計(jì)是基于STM32F103ZET6AD，和LCD控制器來控制的LCD，這部分用實(shí)物實(shí)現(xiàn)，并調(diào)試成功，能顯示和控了各種解決方法，例如，設(shè)計(jì)中采用一個(gè)轉(zhuǎn)換值就立即顯示的方法，仿真通過本次設(shè)計(jì)，利用理論和實(shí)踐結(jié)合，更好地學(xué)習(xí)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(shí)也體會到，合理非常詳盡的資料這些對的設(shè)計(jì)幫助不小但是也正是因?yàn)橘Y料各種各樣，全的地方，非常感謝導(dǎo)師的督促指導(dǎo)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(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我學(xué)習(xí)的榜樣，的老師，為我們打下深厚的專業(yè)知識基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的，正是因?yàn)橛辛说闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會順利完成。最后感謝機(jī)電與汽車和我的母?！枮I工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院四年來對我的大[1],.基于SOPC的數(shù)字示波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子器件,2009,32(3):632-636.[2]，《STM32庫開發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南》.：機(jī)械工業(yè)[3]王文理,,.基于AT89S52單片機(jī)與AD0804的數(shù)字示波器設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)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(shí)踐[M].:航空航天大學(xué),2008[6]CRISTIR.現(xiàn)代數(shù)字信號處理[M]．，譯．：機(jī)械工業(yè)2005：129-[7]LABROSSEJJ.嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μCOS-II[M]．，譯．：航空航天大學(xué)，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.