-6.国家级创新项目-基于Android系统的掌上微型示波器.docx

大学生创新训练项目申请书

项目编号 项目名称基于Android系统的掌上微型示波器 项目负责人联系电话 所在学院

学号专业班级

指导教师E-mail

申请日期2019年4月17号起止年月2019年6月至2021年6月

填写说明

1、本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要

2、申请人可以是个人，也可为创新团队，首页只填负责人。“项目编号”一栏不填。

3、本申请书为大16开本（A4），左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。

4、负责人所在学院认真审核,经初评和答辩，签署意见后，将申请书（一式两份）报送湖南大学项目管理办公室。

一、基本情况

项目名称

基于Android系统的掌上微型示波器

所属学科

学科一级门：

工学

学科二级类：

电子信息类

申请金额

10000元

起止年月

2019年6月至2021年6月

负责人姓名

性别

民族

出生年月

年月

学号

联系电话

宅：手机:

指导教师

联系电话

宅：手机:

负责人曾经参与科研的情况

指导教师承担科研课题情况

指导教师对本项目的支持情况

项目组主要成员

姓名

学号

专业班级

所在学院

项目中的分工

主导方向兼硬件部分

软件部分兼UI界面设计

硬件和软件部分

二、立项依据（可加页）

（一）项目简介

该项目是为了解决高校普遍出现的实验器材不足等问题，我们以MIC插孔作为波形传输通道，并在Android环境下，以Java为语言基础，设计APP，调用手机CPU处理数据，并在APP界面上显示。该产品便于携带，使用方便，同时还具有数据共享的功能，极大地促进了学生的主观能动性与实验创新能力。

（二）研究目的

随着时代不断地发展，许多高校也不再仅仅局限于书本上的内容，大力支持学生自己动手，用自己课上所学，为自己课后的实验设计提供理论依据，真正做到“将知识化为力量”。在各个大大小小的实验中，示波器肯定是一个不可或缺的实验仪器。然而，仍然有不少学校的实验配置并未达到学生的需求，严重打击了学生的实验积极性和创新能力。故我们意在设计一款基于Android的微型示波器APP，既能满足实验需求，同时，并不需要投入大量的实验成本，达到了促进学生主观能动性的目的。此外，在这个大数据时代，手机更是一个随时随地的信息共享平台，每一份波形数据都能及时分享给他人，满足了时代要求。

（三）研究内容

1、硬件部分

基于方便，易于操作的原则，我们通过观察到MIC工作现象，了解到其将外部模拟信号转化为电信号，并且能将信号通过MIC线传输到手机内部的工作过程，再通过资料文献，了解到手机3.5mm耳机插孔的工作特点，解决了波形与手机之间的信号传输问题；然后，利用手机内置的ADC将外部模拟信号转化数字信号，并保存在手机内存中，以备进一步处理。

2、APP设计

APP将具有调用手机CPU处理数据，显示波形及其基本参数，如幅值、频率、相位等的主要功能，兼有合成数据分析报告，便于后期数据查询以及数据分享的功能。

（四）国、内外研究现状和发展动态

一．国内外研究现状

目前国内外已有基于STM32、FPGA等芯片作为基础的掌上示波器研究，且已有相关产品。以STM32芯片作为主控芯片的掌上示波器，利用STM32芯片自带的AD功能实时识别信号源的电压，并且以一定的采样周期采样电压数据，并按照队列方式储存芯片当中，再通过4.2英寸的显示屏把波形实时地显示出来，即可完成功能的实现。以FPGA芯片为主控芯片的掌上示波器，使用FPGA为核心采集模块,以单片机为显示控制核心,以TFT彩屏液晶为显示器件，将三总线结构以及控制信号的握手协议作为基础,保证了FPGA与单片机通信的有效性和可靠性。

这些产品虽然具有体积较小的优势，但是价格昂贵，即使很多学生对于便携示波器有一定的需求，也