【正文】 放后，再延時(shí) 5～ 10 毫秒，消除后沿的抖動(dòng)，然后對(duì)鍵值進(jìn)行處理。 顯示電路設(shè)計(jì) 本 設(shè)計(jì) 采用數(shù)碼管靜態(tài)顯示，利用單片機(jī)的串行口發(fā)送，采用 74HC164 鎖存顯示代碼。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 2 M a y 20 0 6 S he e t o f F i l e : E : \談量 \原理圖 \波形記錄器 .d db D r a w n B y:872 AL F 3 5 6I N P U TO U T P U T 圖 緩沖器 同步觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 為了保證采樣所得數(shù)據(jù)的真實(shí)有效，必須要求采樣的時(shí)間與輸入信號(hào)存在的期間同步，該同步信號(hào)由 同步觸發(fā)電路實(shí)現(xiàn)。若VoVi，比較器輸出負(fù)電平，控制電路據(jù)此就會(huì)清除逐次逼近寄存器 中的最高位；若 VoVi，則比較器輸出高電平，控制電路使最高位的 1 保留下來。當(dāng)然在設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)模塊也不是完全獨(dú)立，在每一步的設(shè)計(jì)中均需要綜合考慮系統(tǒng)的性能，同時(shí)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件時(shí)便著手軟件的設(shè)計(jì)，注意了軟硬件的配合。 為 了 使呈現(xiàn)在示波器屏幕上的波形清晰無閃爍， D/A轉(zhuǎn)換必須足夠快。 系統(tǒng)功能分析 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，系統(tǒng)的主要工作為被測(cè)信號(hào)的采樣、存儲(chǔ)和 重現(xiàn)信號(hào)波形 。通過信號(hào)采集，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等過程將波形存儲(chǔ)，通過接入示波器使波形得以復(fù)現(xiàn)。對(duì)記錄儀的性能要求不斷提高，促使技術(shù)不斷的進(jìn)步，而微控技術(shù)的出現(xiàn)為數(shù)字式波形記錄儀的發(fā)展帶來了新的生機(jī)。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；波形記錄；實(shí)用性 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） ABSTRACT Ⅱ ABSTRACT The waveform recording has been widely used in the teaching scientific research, the geological research and so on. Waveform recording is also convenient for our later on graphical analysis and calculation, spectrum analysis, correlation analysis and other operation curve. Universal electronic oscilloscope low prices, we are equipped with conventional instruments, but does not have the signal recording function, therefore, to design a signal waveform recorder, which can bine with general electronic oscilloscope, to observe the non repetitive signal waveform, is of great practical significance. This paper is based on the single chip microputer and the design of the waveform recorder, waveform storage system equipped with a A/D converter, data memory, using bipolar output prosperity D/A converter device. The system has eight input channels, using partition stored waveform. At the same time to the external data memory configured to drop the electricity protection circuit, can be longterm preservation of data. The design of using topdown method, the system has four modules: input circuit, keyboard and display circuit, control circuit and the storage circuit and an output circuit. The design enables the waveform record and electronic together well, has the very strong practical. Keywords: Single chip microputer。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目：單片機(jī)波形記錄器 Title: Chip waveform recorder GRADUATION DESIGN (DISSERTATIONS) English Title: Chip waveform recorder Name: FuKailiang Student number: 08061239 Teacher: LiHongjun Professional: Electronic June In 20xx東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 摘 要 Ⅰ 摘 要 波形記錄在教學(xué)科研和地質(zhì)勘測(cè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。該設(shè)計(jì)使波形記錄與通用電子很好的結(jié)合在一起 ,具有很強(qiáng) 實(shí)用性。如導(dǎo)彈飛行記錄器用來記錄導(dǎo)彈的運(yùn)行狀況，為導(dǎo)彈的評(píng)估好 壞提供重要的數(shù)據(jù)；心電記錄儀用于記錄人體有異常感受時(shí)的心電圖，為醫(yī)生的診斷帶來方便；在野外測(cè)圖時(shí)，必須帶有電子記錄器，用于地形空間數(shù)據(jù)的采集；氣象站需要自動(dòng)記錄降水的記錄器，廣泛用于汽車，飛機(jī)，輪船上的各種黑匣子也是記錄器的一種；在地震的預(yù)測(cè)中也離不開波形記錄儀。針對(duì)目前國內(nèi)缺少結(jié)構(gòu)簡單，功能適中，造價(jià)低的波形記錄器的情況，本文設(shè)計(jì)了一基于 51 系列單片機(jī) 控制的單片機(jī)波形記錄器，用于記錄如溫度、濕度等緩慢變化信號(hào)波形。本章主要介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要功能，設(shè)計(jì)方案的確定和設(shè)計(jì)的主要思想。 ： 波形重構(gòu)是通過 D/A轉(zhuǎn)換器不斷快速重復(fù)地把 A/D轉(zhuǎn)換過程中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行 D/A轉(zhuǎn)換，并按固定頻率輸出至通用模擬東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4 示波器完成的 。設(shè)計(jì)的程序主要的功能是實(shí)現(xiàn)鍵盤的控制與管理，控制波形的采樣和存儲(chǔ)以及波形的復(fù)現(xiàn)。其工作過程為當(dāng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換負(fù)脈沖加入時(shí)逐次逼近寄存器清零，由于 Vo 為 0，啟動(dòng)信號(hào)變?yōu)楦唠娖胶?，逐次逼近寄存器?CLK 信號(hào)同步下開始計(jì)數(shù)，但與普通計(jì)數(shù)器不同，它是從最高位開始計(jì)數(shù)的，對(duì) 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器來說，在啟動(dòng)后的第一個(gè)時(shí)鐘，逐次逼近寄存器就輸出10000000，這個(gè)數(shù)字一出現(xiàn)， D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出 Vo 就變?yōu)闈M量程的 128/255。電路如圖 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 6 J un 20xx S he e t of F i l e : C : \ D oc um e nt s a nd S e t t i ngs \ us e r \桌面 \記錄器 \原理圖 \波形記錄器設(shè)計(jì)原理圖 .ddbD r a w n B y :+ 12R22kR1100kR5100KR3100KR451K872U 1AO P 07872U 2AO P 07872U 3AO P 072k10k20k40k80k120k160k 200kX013X114X215X312X41X55X62X74I N H6A11B10C9V E E7X3C D 4051+ 5VD14Q12Q13D25Q27Q26D312Q310Q311D413Q415Q414C L K9C L R174L S 175GND74L S 138 的 Y4A L EP 03P 02P 01P 00A D C 0809 的 R E F A D C 0809 的 R E F + 圖 程控基準(zhǔn)電源電路 本電路主要采用精密單運(yùn)放 OP0 CD4051 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和地址鎖存器73LS175 組成， CD4051 由單片機(jī)控制，其地址線和 ADC0809 的通道地址選擇線相同， 這樣每個(gè)通道和一個(gè)參考電壓對(duì) 應(yīng)了起來，即每個(gè)通道對(duì)應(yīng)不同的輸入信號(hào)的范圍，這樣記錄波形前可估計(jì)波形的電壓大小，以接入不同的通道。在此設(shè)計(jì)中，采用了軟件法消除抖動(dòng)，具體原理是：在單片機(jī)獲得信息后，不是確 認(rèn)按鍵按下，而是延長10 毫秒或更長的時(shí)間后，再次檢測(cè)，如果仍然為低電平，則說明按鍵按下。 單片機(jī)晶振電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)內(nèi)部帶有時(shí)鐘電路，因此，只需要在片外通過 X X2 引腳接入定時(shí)控制單元（晶體振蕩和電容），即可構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。圖 中非門的最小輸入高電平 Ui=2V，當(dāng)充電時(shí)間 t= R C 時(shí) ,則充電電壓 Uc== 5V≈2V，其中 t為復(fù)位時(shí)間。若沒有二極管 D，當(dāng)電源因?yàn)槟持懈蓴_瞬間斷電1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT itl eN u m be r R ev i sio nS iz eBD at e: 1 2 M ay 20 0 6 S he e t o f F ile : E :\談量 \原理圖 \波形記錄器 .d db D ra w n B y:C R Y ST A LC22 0P FC11 0P FX1X2東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 11 時(shí)，由于電容 C 不能迅速將電荷放掉，待電源恢復(fù)時(shí)，單片機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，導(dǎo)致程序失控。 靜態(tài) CMOS型的 RAM 62256的芯片功耗極低，適合于用電池供電的 RAM電路，所以經(jīng)常采用運(yùn)行狀態(tài)由電源向外部 RAM供電，而在斷電狀態(tài)下由小型蓄電池向外部 RAM供電以保存有用的數(shù)據(jù)。而 P0口同時(shí)又是數(shù)據(jù)輸入和地址輸出接口，故在傳送時(shí)采用分時(shí)方式，先輸出高 2位，再輸出低 8位地址，然后再傳送數(shù)據(jù)。 OE 和 WE引腳可直接同 RD 和 WR 相接，用總線的讀寫信號(hào)控制芯片的讀寫操作。上拉電阻的安裝降低了芯片的輸入電阻，可抑制靜電干擾，有助削弱反射波的干擾。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖 。為轉(zhuǎn)換成電壓輸出，常采用單極性和雙極性兩種連接方式。 其中輸入電壓為交流 220V，經(jīng)過變壓器其輸出為 28V、 9V，再進(jìn)行整流。 數(shù)據(jù)的定義與存儲(chǔ)器的分配 匯編語言的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)程序之前要進(jìn)行軟件定義和人工分配存儲(chǔ)空間，包括主程序、常數(shù)表格區(qū) 、入口地址表的確定，各種標(biāo)志、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、 I/O 口的地址定義。 鍵盤掃描中斷子程序 鍵盤掃描中斷子程序流程圖見圖 ，鍵盤掃描中斷子程序見 源 程序 。在采集時(shí)不同通道采集的數(shù)據(jù)放在不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，因此在輸出波形時(shí)也需要根據(jù)按健值來選擇不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址，同時(shí)每完成一個(gè)通道數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換就查尋一次是否要繼續(xù)轉(zhuǎn)換。因此，軟件陷阱由三條指令組成： NOP NOP LJMP START 東華理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 結(jié) 論 23 結(jié) 論 本文設(shè)計(jì)的單片機(jī)波形記錄器是利用單片機(jī)作控制器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，將采樣到的波形信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，再把通過數(shù)模轉(zhuǎn)換的信號(hào)送往示波器， 從而獲得所需要的各種信號(hào)波形，以方便用戶對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，了解信號(hào)質(zhì)量，準(zhǔn)確地進(jìn)行研究。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）