基于单片机的数字存储示波器设计 联系客服

发布时间 : 星期三 文章基于单片机的数字存储示波器设计更新完毕开始阅读

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换结果。单片机查询A/D转换是否结束通常有三种方式。单片机对转换结束信号EOC的处理方式不同,对应的硬件电路和程序设计方法就不同。本设计采用中断方式。转换电路如图3-11所示 。

查询方式:把转换结束信号EOC作为状态信号经三态缓冲器送到单片机的数据总线的某一位上。单片机启动ADC0809开始转换后,就不断地查询这个状态位,当EOC有效时,便读取转换结果。这种方式程序设计比较简单,实时性也较强,是比较常用的一种方法 。

中断方式:把转换结束信号EOC作为中断请求信号接到单片机的中断请求线上。ADC0809转换结束,向单片机申请中断。单片机响应中断请求后,在中断服务程序中读取转换结果。这种方式ADC0809与单片机并行工作,适用于实时性较强和参数较多的数据采集系统 。

延时方式:在这种方式下,不使用转换结束信号EOC。单片机启动转换后,延时一段时间(略大于A/D转换时间) ,此时转换已经结束,可以读取转换结果。这种方式。通常采用软件延时的方法(也可以采用硬件延时电路) ,无须硬件连接线,但是占用单片机大量时间,多用于主机处理任务较少的系统 。

由于本系统属于实时性较强,参数也较多的数据采集系统,故选取中断方式来查询A/D是否转换结束 。

3.4存储单元电路

3.4.1存储芯片的选取

存储器的位宽根据ADC的位宽来选取,因此应该选用8位的RAM。采用一片RAM存储采样数据,以先采后放的方法工作。该方法优点是电路简单,控制简单,易于实现。存储器的容量,也即是示波器的存储深度与水平分辨率相关,水平分辨率为8点/div 显示屏水平刻度为8div,那么满屏显示的点数为N=8*8=64。

要求存储深度为320B,按最大扫描速度1.2ms/div来算,采样时间=时基*刻度。存储深度=采样时间*采样率。则要存储的波形容量为96B 。

62256是32K*8的高集成度低功耗静态RAM,容量为32K,采用单一正5V电源供电。其容量足以将采集到的数据存储下来 ,而且该芯片与单片机接口连接简单,易于读写操作。

3.4.2存储单元硬件电路设计

要将输入信号显示在液晶显示屏上,那么采样到的数据要进行重组,则必然要求将ADC0809的转换数据先存放在存储器中,然后再通过对存储器的读写操作将数据进行与液晶显示相对应的重组操作 。在单片机的处理下实现对输入信号的重现,即实

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现存储示波器的存储功能。

数据存储器的硬件电路连接如图3-12所示,其片选信号与A15取非后相连,/OE与单片机的RD端相连,/WE单片机的WR相连。

图3-12存储单元电路

3.5按键控制电路

对于输入键盘设计,首先要从功能上保证进行各种设置的合理性与简便性。然后要从人体工程学上保证各个按键、输入旋钮操控的舒适与方便性;对于数字存储示波器,主要是各操控部件的大小、间距要设置合理,各操控部件操作舒适。最后从视觉上要保证输入键盘及整个仪器外观的协调性与美观性 。

本课题设有八个按键,为了方便操作及显示板子的美观性,紧靠显示屏幕右边缘设置,在不同的按键下实现不同的控制,电路图如图3-13所示 。

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图3-13按键控制电路

在按键控制电路的设计中用到了一个双向总线发送器/接收器芯片74LS245,该芯片为三态输出的八总线收发器,如图3-14所示

图 3-14 74LS245逻辑图及外观引脚

除电源和地脚外剩下的管脚大致可分成三类,其功能表3-2所示

A总线端:2—9脚 B总线端:11—18脚

/G三态允许端:19脚(低电平有效) DIR方向控制端:1脚

表3-2 74LS245功能表

/G DIR L L L H 操作 由B总线向A总线传送数据 由A总线向B总线传送数

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H X 据 隔离 电路中各个按键的地址和功能,如表3-3所示 表3-3 按键地址和功能 按 键 地 址 功 能 采样点数增加8个 采样点数减少8个 显示峰值 显示峰峰值 显示有效值 重新计算频率和长度 显示清屏 复位 KEY1 0X01 KEY2 0X02 KEY3 0X04 KEY4 0X08 KEY5 0X10 KEY6 0X20 KEY7 0X40 KEY8 0X80 电路设计中DIR是接地的/G端由三八译码的片选信号给出,在Y2为低电平是74LS245允许由B总线向A总线传送数据。

3.6液晶显示接口电路

1.LCM12864液晶模块的特点是:

* LCM12864显示内容128?64点阵,点大小0.48?0.48mm2,点间距0.04mm * 显示类型:STN蓝白模式、LED背光;工作电压:5V * 控制器为KS0107 2.芯片管脚与功能见表3-4

表3-4 液晶模块LCM12864管脚说明 标号 VSS VDD VO R/S R/W E DB0-DB7 引脚 1 2 3 4 5 6 7-14 功能 地 逻辑部分电源 对比度调节 指令/数据寄存器 读写选择信号 使能信号 数据线0-7

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