基于stm32的簡易數(shù)字示波器-文庫吧資料
2025-06-30 16:13本頁面
【正文】 過不同的按鍵來控制波形的放大和縮小，同時也可以控制程控放大器，選擇放大和衰減的倍數(shù)。從程控放大電路出來的一路信號送給AD轉換器，一路送給整形電路對輸入信號進行整形即比較器，把各種信號變成矩形波，利用計數(shù)器進行頻率測量。采用仿真軟件為Proteus[14]。示波器的控制核心采用ARM9，由于ARM9芯片里有自帶的AD，采樣速率最高位500KSPS,分辨率為10位，基本上能滿足本設計要求，顯示部分用 。(4) 精確度高。因為數(shù)字存儲示波器采用了RAM，可以慢速寫入，快速讀出，所以無閃爍?？傊c通用的模擬示波器相比，數(shù)字示波器有以下特點：(1) 具有存儲觸發(fā)前信息的功能，用數(shù)字存儲示波器的預觸發(fā)功能能觀測觸發(fā)前的信號，因而可捕獲和顯示故障發(fā)生前的信號，便于故障檢測。另外一個解決辦法是等效時間采樣來達到最大帶寬，由于采樣密度可以超過重復觸發(fā)脈沖，因此對連續(xù)波形是完全可以的，但是對瞬時脈沖的存儲，實時采樣速率扔受AD轉換速率的限制。不過，數(shù)字示波器也有其局限性，其中之一是，多數(shù)數(shù)字示波器實用AD，受AD轉換速率的影響實時采樣不能達到很高的頻率。為了使測量的波形更便于觀測，需要對波形進行放大和縮小，放大和縮小分別包括，幅度周期的放大和縮小。和傳統(tǒng)模擬示波器相比，屏幕更新速率是數(shù)字示波器另一個限制因素，它不像模擬示波器那樣實時顯示波形的變化，波形在采樣轉換顯示的過程中被延遲了，被測信號總要經過一段時間才能在屏幕上顯示出來。通過本設計，可以達到學以致用，把理論與實踐相結合，學會處理設計過程中出現(xiàn)的一些問題，掌握設計的技巧，為以后工作打下基礎，并完成一個能滿足基本需要的示波器[13]。目前數(shù)字示波器已經完全能夠做到，特別是在捕獲非重復信號、避免信號虛化和閃爍、在時間上從觸發(fā)事件方向尋跡實現(xiàn)在電路中隔離故障等方面，數(shù)字示波器顯示出了模擬示波器無可比擬的優(yōu)勢。剛一問世，就顯示出它強大的生命力，各行各業(yè)都迫切需要，有其廣闊的市場空間。它是采用數(shù)字電路，把輸入信號經過AD轉換，把模擬波形變換成數(shù)字信息，并存儲在存儲器中，待需要讀出時，在通過DA轉換，能捕捉觸發(fā)前的信號，可通過接口與計算機相連接等特點，與計算機連成系統(tǒng)。自1951年，我國在示波器生產方面也有很大進展，形成了一支研發(fā)和設計示波器的專業(yè)隊伍，已能生產寬帶、取樣、高靈敏度、記憶、數(shù)字存儲、邏輯分析等各門類的示波器，有些門類的主要技術指標已經接近國際先進水平。半個世紀以來，示波器由電子管發(fā)展到晶體管，有發(fā)展到集成電路；由模擬電路發(fā)展到數(shù)字電路；由通用 示波器發(fā)展到取、記憶、數(shù)字存儲、邏輯分析、故障判斷、只能化等多個系列，幾百個品種。在電子測量儀器中，示波器所占的地位越來越重要，對電量和許多非電量的測試來說是一種主要的、通用的測量工具。微機的引入使示波器在設計、性能、功能、實用以及操作和故障診斷等方面都產生了巨大變化，隨著工業(yè)發(fā)展對示波器的設計和測量的需要，示波器的功能已從時域分析擴展到了數(shù)據(jù)域分析。從70年代開始人們的注意力主要轉向自動化、實用化和提高準確度。頻率測量，輸入信號可能是各種波形，不便測量，所以本設計專門分一路信號，把信號通過比較器轉換成矩形波，用定時器和中斷來測量信號的頻率，效果良好[2]。另外，AD只能測量范圍很小的電壓信號，單輸入信號可能更小，或者更大，所以要對信號進行程控放大和衰減，本設計采用AD603作為程控放大器，基本滿足了要求。本設計對信號的采樣，使用實時采樣方式，這種方法的優(yōu)點是，設計相對簡單，能實時顯示所測信號的波形。示波器在電子、電氣、控制等領域應用十分廣泛，隨著計算機的發(fā)展，示波器已經實現(xiàn)了和計算機互聯(lián)，共享數(shù)據(jù)，但現(xiàn)有示波器有諸多不足，體積龐大，價格昂貴，功能齊全的示波器在某些場合并不能得到充分的應用。示波器實現(xiàn)輸入頻率范圍為10HZ—60KHZ，—+，并實現(xiàn)波形
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