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基于单片机的数字示波器设计与仿真

李文瑞，徐丹

(1．辽阳职业技术学院，111000；2．辽阳市第三高级中学，111000)

【摘要】本文主要设计了简易数字示波器，硬件设计上，信号波形采集采用的是12位逐次逼近型D转换器AD574A，转换时间为时间

25，转换精度小于等于0．05％。控制器选用AT89C52及AT89C51两个单片机，解决了一般示波器使用一片单片机，运行速度明显不足的问题

Proteus仿真表明，该设计运算速度明显提高。

【关键词】单片机；实时采样；频率；Proteus仿真

【中图分类号】TM935．37【文献标识码】A【文章编号】1006—4222(2015)07—0222—01

引言2．4显示模块

数字存储示波器就是70年代初发展起来的一种新颖示硬件连接波形显示部分19264液晶显示模块与单片机

波器．它将模数(A／D)转换器和存储器引入了示波器。数字存接．八位数据传输线接单片机的P1口，显示区片选CS1、CS2

储示波器是随着数字电路的发展而发展起来的一种具有存储CS3依次接单片机的P2．3、P2．4、P2．5，当CS1=l时，左区显

功能的新型示波器。它是采用数字电路，把输入信号经过A，D屏显示，当CS2=1时，中区显示屏显示，当CS3=1时，右区显

转换。将模拟波形变换成数字信息．并存入存储器中。示屏显示。液晶显示模块的使能信号线E，读写操作选择信

1方案线R／W．和寄存器选择信号线RS分别接单片机的P2．2、P2．1

P2．03-E=0时．数据总线DB7一DB0呈高阻状态．19264释

在本设计中。硬件设计分为两个部分——波形显示电路

总线。

和频率显示电路

波形显示电路中，首先使用A／D转换器，对输入的模拟信3调试及仿真

号数字化，以使单片机能够识别，同时，还要使用单片机控制在仿真调试过程中，若出现问题，就应该将整个系统按

AD／转换器。对于A／D转换器采样的数据．经过转换之后单片能分成几块，然后分块调试，一步一步的解决问题。当各个

机可以直接读取，对于读取的数据．通过单片机输出，经过显能块都能实现之后．就可以将各个功能块组合．然后进行综

示器．直接显示波形，然后用Protues仿真。调试，整个系统得以实现。本文只对测频电路进行了Proteu

2硬件设计仿真，效果明显。仿真中，只是设计了单片机与显示器驱动

和显示器的连接．由于Proteus对单片机默认接入了晶振和

2．1信号调理电路设计

位电路，仿真时不再连接，而，对于电路中的信号调理电路，

运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电

仿真用频率为5000Hz的平顶波代替，经过程序的压入以及

路中．通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。此名称一直

路的调试，最后仿真的频率是5001I-Iz，达到了设计要求。

延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元．可以由

分立的器件实现．也可以实现在半导体芯片当中。本系统中同4总结

相比例放大的实现是电压放大电路根据输入电压幅值的不同本设计利用中速A／D转换器、单片机、液晶显示模块实

范围分为八个档．输入电压幅值在0～5V之间．八个档分别是对模拟信号的采样、对采样电压的数值处理和波形复现．并

0．15～0．2V、0．2～0．3V、