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【双学位论文】简谈可存储数字示波器设计(论文范文)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中小企业管理与科技》作者:陈伟,等浏览量:2050 论文级别:最新本章主题:示波器和方案原创论文: 5156论文网更新时间:12-28审核稿件编辑:Eli本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3179 评论次数: 5782

导读:此篇文章是示波器和方案相关的文科论文格式,供需要写此方面相关本科和硕士以及专科生毕业论文的学子们鉴赏。

陈伟 李新亮

四川信息职业技术学院四川广元6288017

摘要:在现代社会中示波器的应用很广,尤其是在电子、电气、控制等领域应用是很广泛的.随着现今计算机技术的发展,示波器已经实现与计算机互联、共享数据,但目前市场中现有示波器也有存在不足,尤其是数字示波器,如价格贵,重量大,不能随用随拿等.本刊主要研究的是可存储数字示波器的定位低档型,性能上能够满足多数场合的基本应用,实现传统式数字示波器的小型化、方便化、价格合理化,即使在财力有限的小用户中也能够普及的一种现代式存储数字示波器,这样在大用户中也能发挥便携性强的优势,尤其是在大学中可为学生们提供更好应用条件.

关键词:数字示波器;可存储数字示波器;小型化;方便化;价格合理化

1 概述

二十一世纪的今天,随着计算机技术和科学技术的不断进步,数字化、小型化、方便化、简单化的科技产品已经有了突飞猛进的提高,其中可存储式的即带有视觉和触觉的数字示波器就是其中的典型代表.近年来我国的示波器制作创新的水平都在不断提高,并不断更新人们的使用.人们在不断的探讨、改造和认识自然的过程中,制造能为人类服务的现代化机械,是全人类的梦想.

本刊数字存储示波器系统的设计主要分为两种工作状态:一是实时采集,二是存储输入.比传统数字示波器多了项存储输入.其中实时采集方式很适用于输入信号频率较低的情况,即小于100Hz.它在该方式工作时,输入信号要经过AD 转换,然后对应的数字量再传入单片机,最后立即通过串行线输送到计算机中,以得到显示.然而存储输入方式则适用于输入信号频率较高的情况,即100Hz 到50KHz.它在该方式工作时,采用的是DMA 直接存储器访问技术,输入的信号经过AD 转换,对应数字量就直接写入RAM 中.转换完后,再通过串行线将RAM 中的数据输送到计算机中.采集过程与传输过程可分别进行,采集过程不需要计算机参与,只要不断电,波形数据就能存储任意长时间的波长.

2 方案设计

2。1 工作条件需有信号源、单片机编程器(各系列型号单片机)、示波器、带有USB 串口的计算机系统.根据自身对实验工作的需求可能会有所变化.

2。2 实施方案流程图及方案本系统方案实施如图2。2 方案实施示意图所示.

2。2。1 直接AD 采样方案.方案中采用高速AD 转换芯片,直接对输入的信号进行采样、转换,最后存储在单片机或RAM 中.本方案软硬件设计很简单,现代网络上又有很多现成的资料可参考.从科技创新这个角度来说,它的技术已是相当成熟的了,现在创新的内容也不是很多了.

2。2。2 电平比较方案.直接AD 采样方案是通过在特定的时刻对输入的信号采样而得到其中的信息的.但由于输入信号是模拟量,故必须要进行AD 转换,而AD 转换的速度又限制了整个采样及转换过程的速度,使之不能达到很好的效果.如图2。2。2 电平比较方案示意图.电平比较方案的主要难点是比较器上的干扰不好抑制.在实验中,我发现比较器的输入端比输出端的干扰大的多,我觉得,应对实验做进一步改进,目前暂且丢下了该方案.2。2。3 频率分析方案.本方案原理类似于我们常用的频谱仪.对于周期输入信号,分析其各次谐波分量的幅值与幅角,就可以求出其波形.由于常用的周期信号高频分量衰减得都很快,因此只用分析几次谐波就可以得到

如何撰写示波器专业双学位论文
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较精确的结果.

频率分析方案的难点在于本级振荡中的频率合成,以及各次谐波的幅角的测量.但对于我来说,我对这种方案的资料收集不是很多,网上也很难找到相关的资料,故未采用本方案.

综上所述,三种方案各有各的优缺点,其中这些方案我也都尝试过.但由于实验条件和环境等诸多原因,最终我采用了直接AD 采样方案,这种方案是最简单、最容易接受的.

3 硬件设计

本产品的硬件系统主要由计算机硬件和外部硬件两大系统组成.但本刊主要研究的是外部硬件系统,主要是实现数

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据采集、AD转换、数据缓冲和压缩以及数据的存储等.

3。1 系统采用的主控芯片本系统采用STC 15F2K61S2 51 单片机,其 设备包括RAM62256,串行传输电平变换芯片MAX232.

3。2 AD 转换及DMA 控制电路AD 转换和DMA 控制电路是本设计系统的核心部分,负责数据的采集和存储.用户指定工作方式后,CPU 会给出相应的控制信号,而电路会根据给出的控制信号控制各芯片的片选、锁存等.

4 软件设计

本产品的软件设计主要是通过计算机硬件系统读取外部硬件设备传输来的数据,进而

可存储数字示波器设计
示波器和方案文科论文格式

对这些数据进行解压、变换、排除干扰信号、最后将波形显示出来,并进行波形的存储以及后期的工作.

4。1 软件图像设计完成采集波形的绘制,支持各种动态操作,包括:图像的整体放大,整体缩小,还原初始最佳大小,移动,X 向放大、缩小,Y 向放大、缩小;支持各种编辑操作,包括:图像数据的存储、波形图、频谱图的打印、频谱图的拷贝(可在Word 等编辑软件中粘贴);支持波形图相及示波屏幕的视觉效果调整,包括:波形图、

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频谱图曲线颜色的任意调整条,线条宽度的调整,示波屏幕全屏化,背景模式的调整;支持波形图处理数据量的动态调整:以克服图像失真及图形处理速度慢等问题;支持任意点电压值,时间值;两点之间电压差,时间差的动态读取;支持采集数据的十六进制,十进制现实,支持数据的拷贝.

4。2 软件频谱图设计采用离散点变换,绘制周期图像的离散谱,非周期图像的连续谱,并给出相应频谱信息.

对于以上功能,提供方波,正弦波,随机波,单位阶跃响应四组测试数据模拟采集数据,供使用者练习,以熟悉本软件.

[ 参考文献 ]

1、开拓市场资源 打破渠道垄断——巴陵石化磁约束平衡床感应器采购案例【关键概念】成本分析 降低采购成本 打破渠道垄断【案例背景】磁约束平衡床感应器的作用是通过感应线圈外加磁场将磁性催化剂颗粒约束在反应釜内,使其均匀分布,己内酰胺通过反应釜内的磁性催化剂颗粒表面时,

2、基于ZPETC与重复控制的三相四桥臂有源电力滤波器控制策略研究 毛涛左小琼贾建平 武汉东湖学院湖北省武汉市430212 针对有源电力滤波器现有电流环控制结构复杂、带宽有限的问题,本文提出了基于ZPETC与重复控制的高精度电流环控制策略。利

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