基于ARM的简易数字示波器设计
毕业设计 基于arm的简易手持示波器示波器
基于ARM的简易手持示波器的设计摘要本设计是基于ARM(Advance RISC Machine)以ARM9[2]为控制核心简易手持示波器的设计。
包括前级电路处理，AD转换，波形处理，LCD显示灯模块。
前级电路处理包括程控放大衰减器，极性转换电路，过零比较器组成，AD的转换速率最高为500KSPS，采用实时采样方式，设计中采用模块设计方法。
充分使用了Proteus Multisim仿真工具，大大提高了设计效率，可测量输入频率范围为10HZ —60KHZ的波形，测量幅度范围为-3.3V—+3.3V,并实现波形的放大和缩小，实时显示输入信号波形，同时测量波形输入信号的频率。
总体来看，本文所设计的示波器，体积小，价格低廉，低功耗，方便携带，适用范围广泛，基本上满足了某些场合的需要，同时克服了传统示波器体积庞大的缺点，减小成本，完全可以把本设计当做手持数字示波器[1]。
关键词：AD ，ARM，实时采样，手持数字示波器A Design of Simple Handheld Oscilloscope Based On ArmABSTRACTThe design is based on the ARM ( Advanced RISC Machine) with ARM9[2] as the control core of simple handheld oscilloscope design .Includes a front stage circuit ,AD conversion ,waveform processing ,LCD display lamp module ,The front stage circuit processing includes programmable amplifier and attenuator, a polarity conversion circuit , a zero cross comparator , AD conversion rate up to 500KSPS, real-time sampling, design adopts module design method , Make full use of the Proteus, Multisim simulation tools ,greatly improving the efficiency of the design ,can measure for input frequency range of 10HZ-60KHZ waveform ,amplitude measurement range of -3.3v-+3.3v,and the realization of waveform amplification and narrow, real-time display of the input signal waveform ,while measuring the wave shape of the frequency of the input signal.Overall, the oscilloscope designed, small volume, low price, low power consumption ,convenient carrying ,wide application scope ,basically meet the needs of certain applications ,while overcoming the traditional oscilloscope bulky shortcomings, reduce cost , can make the design as a hand-held digital oscilloscope[14]KEY WORDS: AD, ARM, real-time sampling, handheld digital Oscilloscope目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2课题研究的目的和意义 (2)1.3课题的主要研究工作 (3)第2章系统整体设计方案 (5)2.1硬件总体结构 (5)2.2系统实现的原理介绍 (6)2.2.1实时采样 (6)2.2.2 AD转换器介绍 (7)2.2.3 ARM处理器介绍 (8)2.2.4 LCD显示部分 (8)2.3软件整体设计 (10)2.4数字手持示波器技术参数 (10)2.5本章小结 (10)第3章硬件结构 (11)3.1程控放大模块设计 (11)3.1.1程控放大电路的作用 (11)3.1.2 程控放大器电路所用芯片 (11)3.1.3 AD603放大电路及原理 (12)3.2 DA转换电路 (14)3.3极性转换电路 (15)3.4 AD转换电路 (18)3.5整形电路 (19)3.6显示控制电路 (21)第4章软件设计 (23)4.1软件设计总体框图 (23)4.2键盘控制程序 (23)4.3频率测量程序设计 (26)4.4 LCD显示程序设计 (26)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (33)外文资料翻译 (36)中文资料翻译 (40)前言由于传统示波器虽然功能齐全但是体积旁大，不方便携带，本设计针对这种缺点设计一种体积小、成本低、功耗小、便携数字示波器，同时达到学以致用，理论和实践相结合，进一步学习课外知识，培养综合应用知识，锻炼动手和实际工作的能力。
便携式数字示波器设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｐ ｏｒ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐｅ
Ｈ ｕ Ｘ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ｉ ，Ｚ ｏ ｕ Ｑ ｉ ｐ ｅ ｎ ｇ ，Ｙ ａ ｎ ｇ Ｗ ｅ ｎ ｒ ｅ ｎ ，Ｌ ｉ Ｚ ｉ ｈ ｕ ａ ，Ｍ ａ Ｃ ｕ ｉ １ ｉ ａ ｎ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，３ ０ ０ ４ ５ ７ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ｍ ａ ｋ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ， ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ． Ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍ ｅ ｔ ｉ ｍ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａｌ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｉ ｓ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ
便携 式数字示波器设计
胡兴梅， 邹奇 朋， 杨文任， 李子桦， 马翠莲
（ 天津科技 大学 ，３ ０ ０ ４ ５ ７ ）
摘要 ： 电子测 量技术 的不 断发展 ， 必然会使 得 自动化、 智能化、 数字化和 网络化成为发展 的新方 向。 同时 ， 数字示波器被广泛应
用于各个 行业和领域 ， 并逐渐倾 向于取代模拟示波器 。 但 由于传统数字示波器体积过大 ， 不适合在户外进行现场测试和现场操
基于单片机简易数字存储示波器
摘要随着计算机技术的发展，数字示波器也得到飞速发展，并给电子测量领域带来巨大变化，它能直接测量信号的幅度、频率等许多基本参数，不仅具有基本的波形显示功能，而且具有相当强的数据处理能力。
数字化测量仪器正越来越多地位用于电子、自动化、机械等各个领域。
比起模拟设备，数字化仪器有许多优点，如抗干扰能力强，数字化后的信号便于存储及输入计算机处理等。
本文详细介绍了一种以单片机和可编程逻辑器件为控制核心，用D/A,A/D 芯片和运放进行前置信号处理和数据采集，以液晶显示模块为终端显示设备的设计方案，并分析了该方案的优缺点，同时给出了硬件和软件设计的结构及思路。
关键词：数字存储示波器，单片机，可编程逻辑器件，液晶AbstractWith the development of computer technology, digital oscilloscope has been rapid development of electronic measurement and to bring about great changes in the field, it has a direct measurement of the signal range, frequency and many other basic parameters, not only has the basic waveform display function, but with a very strong data-handling capacity. Digital measuring instruments are increasingly being used to position electronic, automation, mechanical and other areas. Compared with analog equipment, digital equipment has many advantages, such as anti-interference capability, Digital signal facilitate the importation of computer storage and handling.This paper describes a microprocessor and programmable logic devices for the control of the core, with parallel connectors, etc, D chip and analog switches front signal processing and data collection, a liquid crystal display module for the terminal display device design, and analysis of the advantages and disadvantages of the program. also given pieces of hardware and less on the structure and design ideas.Keywords : Digital Storage Oscilloscope, microcontroller, programmable logic devices, liquid crystal目录第一章方案选择和确定 (4)1.1方案选择 (4)1.1.1控制器选择 (4)1.1.2数据采集 (4)1.1.3数据存储器 (5)1.1.4 幅度控制 (5)1.1.5 显示 (6)1.2方案确定 (6)第二章硬件设计 (8)2．1前级信号处理模块 (8)2.1.1 TLC7528芯片介绍 (8)2.1.2程控衰减 (9)2.1.3 放大电路 (10)2.2数据采集电路 (12)2.2.1 TLC5510介绍 (12)2.2.2数据采集电路 (15)2.3触发电路设计 (15)2.3.1触发电路作用 (15)2.3.2触发电路原理图 (16)2.4存储控制及数据处理电路 (17)2.4.1 AT89C52的简介 (17)2.4.2 EPM7128SLS84-15介绍 (18)2.4.3存储控制及数据处理电路 (21)2.5显示电路设计 (23)2.5.1 JRM19264A 介绍 (23)2.5.2 液晶驱动电路 (26)第三章软件设计 (27)3.1主程序 (27)3.2 显示程序 (28)3.2.1液晶驱动程序 (28)3.2.2波形绘制程序 (29)3.3信号采集及存储程序 (30)3.4键扫程序 (31)第四章调试 (32)4.1软件调试 (32)4.2硬件调试 (33)4.3实测波形 (33)结束语 (35)1设计体会 (35)2谢辞 (35)参考文献 (36)附录 (37)毕业设计任务书一、任务设计并制作一台简易数字存储示波器，示意图如下。
基于ARM的数字存储示波器设计
的数据 处理 能力对输 入信 号采样 数据进 行数据 处理 和 波形 重建 ．保证 本数 字存储 示 波器 具有 良
好的性 能．
关 键 词 ： Ｒ ； Ｃ ＯＳ Ｉ； 字存 储 示 渡 器 ； 号 调 理 ； Ｄ 采 样 Ａ Ｍ ／ －Ｉ 数 信 Ａ／
中图分类 号 ：Ｐ １ Ｔ ２６
高 。 拟示波 器显 示 时采 用 的荧 光 物质 的余 辉时 间 模
（ Ｄ 实 现 高速 数 据 采集 ， Ａ Ｃ） 将模 拟 信 号数 字 化 ， 然
后 借助 处 理器 强大 、 速 的数据 处理 能 力实 现各 种 高
数 字信 号 处理算 法 ， 波形 以 图形 的方 式直 观地 显 将
第 ３ 卷 第 ５期 １
２０１ ０年 １ ０月
江 西理 工 大 学 学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉ ｇ ｉ ｎｖ ｒｉ ｆ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｘ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｊｎ Ｕ ｔ
Ｖｏ ． ， ｏ ５ １ Ｎ ． ３１
ｏｃ ｔ．２Ｏ１Ｏ
文章 编号 ：０ ７ １２ （ ０ ０ ０ — ０ ２ ０ １０ — ２ ９ ２ １ ） ５ ０ ３ — ５
基 于 Ａ Ｍ 的数字存储 示波器设计 Ｒ
刘 维清， 吴 隆穗 ， 卢 敏
（ 西 理 Ｔ 大学 理 学 院 ， 西 赣州 ３ １０ 江 江 ４ ００）
都 是 一 定 的 ，导致 其 难 以观 测 到 周 期较 长 的信 号 （ 周期 为 数秒 乃 至 更 长 ） 如 ，而 对 于 单 次发 生 的信
示 出来 ，并能够 得 到被测 信号 各种 丰 富 的参 数 ． 本 号 ．传统 的示波 器则 基本 上无 法 观察 ． 如果 要实 现 文在 总 结 了前 人经 验ｆ ｌ １ 的基 础 上 ， 出 了一种 基 于 提 波形存 储功 能 。 模拟 示 波器 一般 要 通过 一些 特殊 的 ＡＲ ２ １０ＭＨｚ 宽数 字存 储 示波 器 设计 方 案 ， Ｍｌ 】 ０ 的 带 材料 物 质 来实 现 （ 如专 用 示 波 管 ） 大 大增 加 了成 并制作 了实 物对 其进行验 证． 而 本。 导致 整个 示 波器 的性价 比 降低 ． 另外 ， 拟示 波 模
基于嵌入式系统的便携式数字示波器设计
基于嵌入式系统的便携式数字示波器设计作者：聂素丽来源：《数字技术与应用》2013年第11期摘要：本文针对目前测量任务中数字示波器设计存在的问题，提出了基于ARM 处理器为核心的一款具备频率值、幅度值、有效值和波形显示的数字示波器。
关键词：PXA270 LM317 ARM中图分类号：TM935.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0126-021 引言台式数字示波器体积相对庞大，型号相对繁多，价格相对昂贵，并且携带到现场测试很不方便，不利于户外使用。
基于嵌入式平台的便携式数字示波器由于兼具数字存储示波器和数字万用表的测量功能和技术特性，而且体积小、重量轻、功耗低，不仅可以满足室内外测试等应用场合，而且其友好的开发环境友可满足特定用户的个性化需求。
另外，基于嵌入式平台的便携式数字示波器成本低廉，可在电子电工课程的培训教学中作为开发工具箱使用，帮助电子电工深入理解信号测量原理。
嵌入式数字示波器是近年发展起来的一种实现数据及波形实时显示的智能终端设备。
本设计实现了对三角波、方波、正弦波等中低频（20hz—200Khz）信号的采集和相关数据的运算，进而实现信号频率值、幅度、有效值等相关波形参数的自动测量，最终实现了参数的准确测量、以及自动识别波形并通过彩屏实时再现功能。
2 系统方案设计2.1 系统总体硬件设计以ARM微处理器为核心，通过内部定时器采集外部信号，从而测量出频率值。
一路信号流经衰减电路，经过CPU 的I/O控制到A/D所允许采集输入信号值后，进而通过A/D采集其电压值，从而获得信号峰峰值，并重现在屏上。
如图1所示2.1.1 微处理器设计采用基于Intel XScale架构的PXA270处理器，该处理器集成了存储单元控制器、时钟和电源控制器、DMA控制器、LCD控制器、AC97控制器、I2S控制器、快速红外线通信（FIR）控制器等外围控制器，可以实现丰富的外围接口功能。
基于单片机的简易数字示波器设计-电子信息
摘要示波器是设计制造和维修电子设备必不可少的一种硬件设施，在多个领域都有广泛的应用。
近年来微型集成电路和计算机信息都有着稳固的发展和提升，也就使得示波器也有了一定技术层次上的提高，逐渐开始被应用到了很多领域。
本次的设计方案主要是制作一个简易的数字示波器，主要研究的方向是硬件设施的选用以及有效构成，配合的软件程序的编写这两大部分。
硬件设施主要选用的是A/D转换设备，运行时间短，设备准确程度高，选用的是单片机at89c52和At89c51，有效的提高设备的运行速率，在同等状态的工作时间下，能够高质量高速度的完成作业。
数据最终的呈现效果选用液晶设备，能够有效地展现呈现效果，并且简单易识别，数据频率的显示设备也非常便捷。
有效的实现了数据的采集和读取，提高准确程度。
AbstractOscilloscope is an indispensable hardware facility for the design, manufacture and maintenance of electronic equipment, which is widely used in many fields. In recent years, micro-integrated circuits and computer information have developed and improved steadily, which makes the oscilloscope have also improved at a certain technical level, and gradually began to be applied to many fields.The design of this project is mainly to make a simple digital oscilloscope, the main research direction is the choice of hardware facilities and effective composition, with the compilation of software program these two parts. Hardware facilities mainly choose A/D conversion equipment, which has short running time and high accuracy. The micro-integrated circuits connected with AT89c52 and AT89c51 are selected to effectively improve the operation speed of the equipment. Under the same working time, it can complete the operation with high quality and high speed. The final display effect of data is LCD device, which can effectively show the presentation effect, and is easy to identify, and the display device of data frequency is also very convenient. Effective realization of data acquisition and reading, improve accuracy.Key Words: SCM ; Real-time sampling; Waveform; Frequency关键词：单片机；实时采样；波形；频率目录前言 (6)1.1选题的背景意义和研究现状 (6)1.1.1选题的背景和意义 (6)1.1.2国内外研究现状 (6)1.2 本设计所要实现的目标 (6)1.3 设计内容 (7)1.4 本章小结 (7)第二章单片机简易数字示波器的系统设计 (8)2.1简易数字示波器的基本原理 (8)2.1.1 简易数字示波器的组成 (8)2.2简易数字示波器的运作方式 (8)2.2.1简易数字示波器的功能 (8)2.2.2简易数字示波器驱动方式 (8)2.3简易数字示波器的特点 (9)2.4本章小结 (9)第三章单片机简易数字示波器硬件设计与实现 (7)3.1 频率测量及显示电路的硬件设计 (7)3.1.1 测频电路总体构成 (7)3.1.2 信号调理电路设计 (7)3.1.3 数码管显示模块 (9)3.1.4 数码管显示驱动模块 (9)3.2 幅度测量及显示模块的硬件设计 (10)3.2.1 显示电路总体结构 (15)3.2.2 单片机外围电路设计 (16)3.2.3 信号波形采集模块 (17)3.2.4 显示模块 (17)3.2.5 电源设计 (18)3.3 本章小结 (10)第四章系统软件设计 (39)4.1 测频系统软件设计 (39)4.2 显示系统软件设计 (40)4.3 信号采集系统软件设计 (41)4.4 本章小结 (41)第五章调试及仿真 (42)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)1 前言1.1选题的背景意义和研究现状1.1.1选题的背景和意义世界上第一台示波器是阴极射线管示波器，他诞生于1897年，至今还被许多德国人称为布朗管。
基于单片机的简易数字示波器的设计制作
基于ARM FPGA结构的便携式数字存储示波器硬件平台设计
设计摘要便携式数字存储示波器是现代示波器发展的方向之一，但由于其技术含量及高，尚无本国产品上市，属于测试仪表方面众目交注的领域。
ARM是32位的RISC 处理器，高性能、低功耗是其显著特点，已被广泛应用与各种潜入式领域。
在便携式电子产品的设计中，采用FPGA器件可以将原来的电路板级产品集成为芯片级产品，做到功耗低、可靠性高。
本文提出了一种基于ARM+FPGA结构的便携式数字存储示波器硬件平台设计方案，FPGA主要用于大量的数据存储，ARM则负责数据的进一步处理和控制波形的重建、显示和数据永久存储。
系统的前端芯片选用Altera公司最新一代的MAX Ⅱ系列高性能、低功耗FPGA芯片，系统后端ARM处理器则选用三星公司基于ARM7TDMI-S内核的多功能、低功耗ARM单片机——LPC2210，系统利用彩色LCD作为终端显示设设备，利用其基于自带的存储器存储永久波形数据，且自带有JTAG调试接口，便于设计。
ABSTRACTIt is one of the directions of modern oscilloscope development that the portable digital storage oscilloscope, because its technological content is extremely high, there are no national products to go on the market, It is a field concerned by a lot of eyes in testing the instrument. ARM is 32 bits RISC processor, high performance, low consumption are its remarkable characteristic, have already widely used in various kinds of embedded fields. In portable electronic product design, using FPGA may upgrade printed circuit product to integration circuit, depress power consumption and enhance reliability.The paper has proposed a kind of hardware platform design plan of the portable digital storage oscilloscope based on ARM+FPGA structure. FPGA is used as data memory, ARM is responsible for the back end waveform rebuilding, displaying and the data storing for ever. The chip of the systematic front, we select Altera Company’s MAX Ⅱseries for use that is the most new generation high performance, lowconsumption FPGA chip, the ARM processor of the systematic back end, we select Samsung Company’s the multi-functional、low consumption ARM chip based on ARM7TDMI-S kernel ——lpc2210, the system utilizes multicolor LCD as the terminal display device, to utilize the memory of lpc2210 to store the waveform data for ever, the JTAG debugging interface of lpc2210 make it convenient for design. Key words ARM Embedded Monitoring System, Portable Digital Storage Oscilloscope, Redundant date lost by hardware, LCD目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1 绪论 (3)2 设计要求 (3)2.1 方案设计 (3)2.2 实现的功能和技术指标 (4)3 单片机LPC2210简介 (5)3.1 ARM处理器核简介 (5)3.1.1 ARM嵌入式系统 (5)3.1.2 ARM处理器介绍 (6)3.1.3程序状态寄存器 (6)3.2 单片32位微控制器－LPC2210 (7)3.2.1 LPC2210介绍 (7)3.2.2特性 (7)3.2.3结构框图 (7)3.2.4管脚信息 (8)3.2.5功能描述 (8)4 硬件平台的模块介绍 (10)4.1信号调理电路 (10)4.1.1 输入信号保护和衰减电路的设计 (10)4.1.2 信号放大电路的设计 (11)4.2 A/D转换模块 (12)4.2.1特性 (12)4.2.2描述 (12)4.2.3操作 (14)4.3 显示模块 (14)4.4键盘输入模块 (15)4.4.1 ZLG7290芯片描述 (15)4.4.2 I2C接口 (18)5软件开发环境介绍 (22)5.1 ADS 1.2 集成开发环境的组成 (23)5.2 CodeWarrior IDE 简介 (23)5.3 Easy JTAG防真器的安装与运用 (23)5.4 安装EasyJTAG仿真器 (23)5.5 使用EasyJTAG仿真器 (24)6系统软件设计 (24)6.1 硬件丢失和软件丢失 (25)6.2 程序设计的方案选择 (26)6.3 数字存储示波器的实际性能指标 (26)6.4 应用程序 (27)结论 (27)参考文献 (28)附录A: 液晶模块驱动程序 (29)附录B: 液晶模块驱动程序头文件 (30)附录C: I2C中断服务程序 (36)附录D: I2C中断程序头文件 (41)致谢 ·········································································错误！未定义书签。
基于ARM的便携式数字示波器设计
基于ARM的便携式数字示波器设计作者：朱娴来源：《电子技术与软件工程》2016年第06期摘要本项目研究的是一款小型的便携式数字示波器，体积小巧，携带方便，成本低廉，可以应用于生产、工程实践、开发调试和实验教学。
示波器采用ARM Cortex-M3内核的STM32处理器作为主控系统，触摸屏控制，液晶屏显示，整体尺寸大约为4.3寸-7寸之间，可以实时采集显示波形信号，观察波形的形状，观察相位变化，测量波形的电压、周期（频率）等参数，是非常实用的一款便携式的电子图示测量仪。
【关键词】便携式数字示波器示波器是理工科学生必须掌握的一种测量工具，也是非常常用的工具。
我们考虑设计一款便携的数字示波器，具备示波器观察波形、测量电压、周期等基本的功能，小巧实用，价格便宜，使得普通的学生或者调试工程师都可以有经济条件购买和使用。
这样使得调试设计的工作不需要局限在实验室了，随时随地可以完成；部分测试、检验工程师可以不必携带笨重的大型示波器，只需要小型的数字示波器就可以完成现场的测试、调试工作。
本设计中的实物作品有以下特征：（1）体积小巧，便携，成本低廉；（2）具备观察电信号的波形，测量电压、周期（频率）等基本功能；（3）液晶屏显示波形，显示电压、时间控制参数，波形显示实时、稳定。
1 方案设计本项目采用STM32处理器，主频可以运行到72MHz以上，通过内置的AD模块，将采集到的模拟信号转换成数字信号，采样速率大约为1MHz，精度为12Bit；软件方面采用实时操作系统μC/OS和图形界面μC/GUI，实时处理采集的数据，控制波形TFTLCD显示、参数测量等工作。
信号经过条理电路预处理（包括耦合方式调节等），再经过程控放大电路对电压进行缩放，由STM32内部AD采样电路将模拟的电压信号转换为数字信号，由STM32存储处理，实时显示波形，测量波形的参数。
自行设计高效通讯协议，传输控制命令和数据。
2 系统的硬件构成系统的硬件主要由前端的信号调理电路、程控放大电路、AD采样电路、ARM主控电路和显示电路。
单片机简易示波器论文
单片机简易示波器论文摘要：本文详细介绍了基于单片机的简易示波器的设计与实现。
通过对单片机的编程和外围电路的搭建，实现了对输入信号的采集、处理和显示。
文中阐述了系统的工作原理、硬件设计、软件算法以及实际测试结果，该简易示波器具有成本低、易于实现和便于携带等优点，适用于一些简单的电子测量场合。
一、引言示波器是电子测量领域中常用的仪器之一，它能够直观地显示电信号的波形、幅度、频率等参数，对于电子电路的设计、调试和故障诊断具有重要的作用。
然而，传统的示波器价格昂贵，体积较大，不便于携带和使用。
因此，设计一款基于单片机的简易示波器具有一定的实用价值。
二、系统工作原理本简易示波器的工作原理是通过单片机的 ADC（模数转换器）对输入的模拟信号进行采样，将其转换为数字信号，然后通过软件算法对数字信号进行处理和分析，最后将处理结果显示在液晶显示屏上。
三、硬件设计（一）单片机选择选用了常见的 STM32 系列单片机，其具有丰富的资源和较高的性能，能够满足系统的需求。
（二）ADC 模块单片机内部集成了 ADC 模块，用于对输入信号进行采样。
为了提高采样精度，采用了 12 位的 ADC 分辨率。
（三）输入调理电路由于输入信号的幅度可能较大，需要通过输入调理电路将其衰减到ADC 的输入范围之内。
输入调理电路由电阻分压网络组成。
（四）液晶显示屏选用了一块分辨率适中的液晶显示屏，用于显示示波器的波形和相关参数。
（五）电源模块采用了稳定的电源芯片为系统提供所需的电源。
四、软件算法（一）采样算法采用了定时中断的方式进行采样，通过设置合适的采样频率，保证能够准确地采集到输入信号的特征。
（二）数据处理算法对采集到的数据进行数字滤波、幅度计算和频率测量等处理。
数字滤波采用了中值滤波算法，有效地去除了噪声干扰。
（三）显示算法将处理后的数据转换为液晶显示屏的显示格式，实现波形的实时显示。
五、系统调试与测试（一）硬件调试首先对硬件电路进行了检查，确保各个模块的连接正确无误。
基于ARM和FPGA的数字存储示波器
基于ARM和FPGA的数字存储示波器
作品内容简介：本作品是基于ARM和FPGA的数字存储示波器，顾名思义，是以ARM 和FPGA作为主要的处理及功能芯片。
高性价比的ARM主要用来处理数据、显示波形及响应使用者的操作，起控制作用，为整个示波器的核心芯片。
FPGA的主要作用是使用其高速及可以较容易的编译复杂的逻辑电路，从而极大的减少一些外围电路并提高了电路的性能。
充分的利用开发板上的器件如LCD、键盘、SDRAM、USB等设备来实现一个高效的、精确的、多操作的数字存储示波器，并能存储上一次的操作并通过鼠标来控制操作。
初步方案：
系统软件：数字存储以及显示系统需要完成大量的任务，而主办方提供的Linux系统是多进程系统，功能强大，故设计中采用了Linux的进程管理技术。
进程执行操作系统的任务，包括处理程序的指令和数据，程序计数器及一些临时数据的堆栈，进程是系统的最小调度单位。
预计性能指标及主要创新点：
性能指标：
采样率：50MHz
输入灵敏度：10mV-5V/div
输出带宽：10MHz
时基范围：20ns/div-20s/div(共分19个量程，5倍增)
显示模式：实时，存储/调出
创新点：比起现在市面上的DSP+FPGA的结构，嵌入式数字示波器可看做一种低成本、较低指标、可作为模块使用的嵌入式智能终端。
充分应用嵌入式强大的多任务处
理能力，我们在此基础上增加了一些功能，比如鼠标操作、设置存储等功能，界面更加人性化。
而且用于逻辑电路的FPGA不用太高端，加上性价比高的ARM处理器，故整个系统的成本不高。
基于ARM的便携式数字示波器设计
程图如图2。
图1系统结构框图2工作原理2.1校验信号的产生传统的信号产生方式大致有以下三种:(1)以运算放大器为核心设计硬件电路产生信号,(2)用CPU驱动DDS芯片产生信号,(3)用CPU外挂高速D/A转换器产生信号。
以运算放大器为核心设计信号发生器产生的信号虽然具备频率及振幅较为稳定等优势,但是需要设计电路、焊接电路,工作较为复杂;驱动DDS信号发生器、驱动D/A芯片,虽然产生的信号具备频率级电子信息工程专业,申报2016年国家级大学生创新项目、曾获2016年吉林Science&Technology Vision科技视界243图2程序流程图我们最终选择的方案是基于高性能单片机STM32其内部12位D/A芯片的方法来实现信号的通过CPU来控制分频、波形的选择、D/A转换本方案的优点是控制过程方便稳定,而且加DAC的方式能够最简单高效地实现任务需数字滤波器的设计传统的数字滤波器有IIR滤波器与FIR滤波在对相位要求严格的数字系统中,应该选择FIR IIR滤波器和FIR滤波器相比,IIR滤波器可低的阶数获得比较高的选择性,而且所用的也较少[4]。
但是它相位的非线性现象比较严重要添加相位校正网络。
本文由于CPU的性我们选择设计IIR数字滤波器来实现滤波功能stm32单片机可以通过调用dsp库的方式实现功能,首先我们应该通过Matlab计算滤波参matlab程序之后,进入滤波器设计对话框,配波器(IIR滤波器、2阶、低通、截止频率1K),示。
滤波器配置完成之后点击Analysis Filter Coefficien ts,即可生成滤波器系数。
图3滤波器设计界面得到滤波系数后,我们需要编写C语言用Stm32实现滤波功能。
首先将iir_stm32.c文件添加到stm32工程中,在iir_stm32.c文件中编写void iir_biquad_stm32(float *y,float*x,float*IIRCoeff,u16ny)函数,其中y参数表示输出数组指针,x参数表示输入数组指针,IIRCoeff表示IIR滤波器系数数组指针,iir_biquad_stm32函数编写完毕之后,只需将Maltab获得的参数配置至函数float IIRCoeff[5]={}中即可,然后调用void iir_biquad_stm32函波后波形如图5所示。
基于ARM及μCOS-Ⅱ的数字存储示波器控制模块设计
电平 ，口与 ￥ Ｃ ４ ０ 『 ３ ２ １Ｘ的数据 总线直接 相连 ，３ ２ １Ｘ可对其 ￥ Ｃ ４０ 进行 直接 寻 址 。 ２２ 外 扩存 储 器 连 接 设 计 ＿ ￥Ｃ ４ ０ 有 通 过 外 扩 Ｆ Ａ Ｈ 中 的 Ｂ ｏｏｄｒ 行 自扁 动 ３ ２ １Ｘ ＬＳ ｏｔａｅ 进 ｌ 的功能 ，鉴于 Ｎ Ｎ Ｌ Ｓ Ａ Ｄ Ｆ Ａ Ｈ便宜 的价格 ，本系统外扩 了一 片 ６Ｍ ４ Ｂ的 Ｎ Ｎ Ｉ Ｈ（ ９ １０ ） 首先 ， Ａ Ｄ ＦＡｓ Ｋ Ｆ ２ ８ 。 必须置 Ｏ ＭＨ：］ｏ ｂ ｏ＝ｏ ， 使 Ｃ Ｕ处于从 Ｎ Ｎ Ｌ Ｓ 自启动 的模式。 ３ ２ １Ｘ内部的 Ｐ Ａ Ｄ ＦＡＨ ￥Ｃ ４０科 技ຫໍສະໝຸດ 经 济市 场 技 术 平 台
基于 ＡＲ 及 ＩＣＯＳ ｌ Ｍ Ｊ —Ｉ的数字存储 示波器控 制模块设计
邱 航
（ 南京工程 学 院工程基 础 实验与 训练 中心 ， 苏 南 京 ２ １ ６ ） 江 １ １ ７
摘 要 ： 出了一种基于 Ａ Ｍ和 Ｃ Ｓ 提 Ｒ Ｏ 一Ⅱ实时操作 系统 、 用于 １ Ｈ Ｇ ｚ采样速 率的数字存储 示波器核心控制模块 的设 计方 法， 同时还设 计 了源码公开 的嵌入 式实时操作 系统 Ｃ Ｓ Ｏ 一Ⅱ在 Ａ Ｍ Ｒ ９微处理器 ￥ Ｃ ４ ０上 的移植 以及嵌入式系统应用程 ３２ １ 序 的一般编程方 法。 由 Ａ Ｍ 微处理器和 Ｃ Ｓ Ｒ９ Ｏ 一Ⅱ构成的数字存储 示波器 的核心控制模块具有 良好的控制性能 、可移植 性、 人机 交互 以及功能的可扩展性 ， 具有 一定 的工程价值 。 关键词 ： 数字存储示波器 ； 实时操作 系统 ； 可移植性 ； 嵌入 式系统 ； 高速采样
入式实时操作系统 ｔ Ｏ 一Ⅱ来管理整个 系统 的进程 ， 以很容 Ｓ Ｃ 可 易的对应用程序进行扩展 ， 易于实现系统的软硬件升级 。
基于ARM的简易示波器的设计
摘要本设计对基于ARM（Advanced RISC Machine）的简易示波器的设计过程进行了介绍。
主要对系统的硬件设计部分和软件设计部分进行了分析。
硬件设计部分首先给出了系统框图，然后对各个组成模块进行了介绍。
并给出了各模块所使用的主要元器件。
包括电源部分、放大部分、控制部分、键盘功能及芯片的采集和显示部分。
软件设计部分编写了使能部分、AD转换、显示部分、数值计算部分。
本设计实现了小信号波形的显示，实时采样速率为1M。
本设计采用彩色TFT 液晶显示。
本设计实现了波形峰峰值的瞬时检测和左右移动变换，实现了波形频率的测量。
关键词：ARM；示波器；AD转换AbstractThis paper describes the design of the digital oscillograph based on ARM （Advanced RISC Machine）The design of hardware and software is the paper’s main contents. At first, the hardware design part describes the floor plan of this system. Then, every module is introduced in the paper. The paper lists the main apparatus that are used in the system. Include power of the most part, and control functions, the keyboard and the collection and display chip Software design part written to be part of ad, convert, that part, the value of this issue. the application of the software is to complete the program Keil applies to software.Designed to achieve the signal waveforms display, real-time sampling is 1M. The rate is designed to achieve transient waveforms’ max-max values and move around. The waveform achieves the frequency of the survey.Key words：ARM；The oscillograph；AD conversion目录第1章选题背景 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题目的 (1)1.3课题意义 (1)1.4应用分析 (1)1.5本章小结 (2)第2章系统总体设计 (3)2.1总体框图 (3)2.2总体设计分析 (3)2.3硬件部分分析 (4)2.4软件部分分析 (6)2.5本章小结 (6)第3章硬件结构 (7)3.1电源部分设计 (7)3.2放大部分设计 (8)3.3控制部分设计 (10)3.4键盘功能 (10)3.5芯片采集及显示部分设计 (11)3.6本章小结 (15)第4章软件分析 (16)4.1软件框图分析 (16)4.2应用软件 (17)4.3AD转换部分信号采集部分 (17)4.4调用的按键设计 (18)4.5显示部分设计 (19)4.6定时器设计 (20)4.7本章小结 (20)第5章系统测试与结果 (21)5.1 测试的理论基础 (21)5.2 系统测试及分析 (21)5.3 测试结果分析 (22)5.4 本章小结 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第1章选题背景1.1课题来源传统模拟示波器是基于显像管技术的，通过电子枪将电子打向荧光屏而显示波形。
基于ARM的数字示波分析.
基于ARM的数字示波分析
全部作者：
罗亚峰
第1作者单位：
北京邮电大学
论文摘要：
本文以嵌入式开发系统XScale/PXA255为开发平台，介绍了基于ARM 的数字存储示波器组成、工作原理及软件设计。
系统具有采集、存储、处理和显示等功能。
关键词：
嵌入式系统数字存储示波器 Windows CE (浏览全文)
发表日期：
2006年12月20日
同行评议：
论文设计并实现了基于ARM技术的数字示波器，从原理分析到系统设计到最终实现和测试等方面有作者自己的工作和贡献。
但是，全文的写作方面问题较大，主要有：1、论文题目不确切，宜为“基于ARM技术的数字示波器设计和实现”；2、中英文摘要要明确给出全文的工作，最好300字左右；3、全文泛泛的常识性描述过多，不是自己工作以及与论文相关性不大的摘抄内容要删除；4、论文条理性和文字方面要认真梳理1下，“本次设计”、“本课题”、“通过两个多月的学习与实践”等等，给人感觉不是论文，而是阶段研制总结报告，应该以学术论文语言严谨叙述。
综合评价：
修改稿：
注：同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对论文各要素的评议得出的数值，以1至5颗星显示。
基于ARM的虚拟示波器的设计
收稿日期:2009-04 作者简介:张玉华(1980—),女,讲师,研究方向为智能仪器与自动化装置。
基于AR M 的虚拟示波器的设计张玉华1,孙文海2(1.江西理工大学,江西赣州341000;2.江西省赣州市水利电力勘测设计研究院,江西赣州341000) 摘要:提出一种基于AR M 的虚拟示波器的设计。
文章分虚拟示波器的硬件设计和软件设计两大部分进行阐述,主要包括以AR M 为主的下位机信号采集部分、以PC 为主的上位机信号处理部分和AR M 与PC 机的通信部分。
在硬件设计上,采用AR M +FPG A 结构,使硬件系统更精简,体积更小;软件设计采用Lab V I E W ,大大简化了编程过程。
整个设计采用模块化思想,设计简便,并易于修改和调试。
关键词:虚拟示波器;AR M;FPG A;Lab V I E W;US B中图分类号:T M935.3 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2009)06-0019-03The D esi gn of V i rtua l O sc illoscope Ba sed on AR MZHANG Yu 2hua 1,S UN W en 2hai2(1.J iangxi University of Science and Technol ogy,Ganzhou 341000,China;2.J iangxi ganzhou Survey and Design I nstitute of W ater Conservancy and Hydr opower,Ganzhou 341000,China )Abstract:A design of AR M 2based virtual oscill oscope is intr oduced in this paper .The hard ware design of virtual oscill oscopes and its s oft w are design are mainly illustrated,including signal gathering fr om the ARM 2based MC,signal p r ocessing of PC and communicati on bet w een the AR M 2based MC and PC .I n the hardware circuit design,the combina 2ti on of AR M and FPG A makes the hard ware syste m si m p ler and s maller .The s oft w are is designed by using Lab V I E W ,which greatly si m p lifies the p r ogra mm ing p r ocess .The whole design is divided int o a number of s mall units,which makes the design easy t o modify and debug .Key words:virtual oscill oscope;AR M;FPG A;Lab V I E W ;US B1 系统构成及参数要求系统主要包括以AR M 为主的下位机信号采集部分、以PC 机为主的上位机信号分析处理及波形显示部分、AR M 与PC 机的通信部分三大方面。
基于ARM的便携式数字示波器设计
基于ARM的便携式数字示波器设计
郭宏伍;马东吉;黄金成;刘明雪;肖寒
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2018(000)012
【摘要】本文提出了一种基于ARM开发平台的便携式示波器系统设计,该系统通过DMA与D/A转换器产生一路1KHz方波信号,用于信号校准;通过一路A/D转换器对待测信号进行采集,将采集的信号首先进行IIR滤波,滤除干扰信号[1],然后通过定时器、中断测得其电压有效值及其频率,将数据显示至LCD显示屏上,同时将当前时间及测得数据存入至SD卡中,并通过蓝牙无线传输至上位机,对所测得的数据进行备份.该方案解决了传统示波器笨重、不易携带、价格高昂等弊端的同时,大大提高了在复杂工作环境下进行信号检测的效率.
【总页数】2页(P243-244)
【作者】郭宏伍;马东吉;黄金成;刘明雪;肖寒
【作者单位】北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021;北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021;北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021;北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021;北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021
【正文语种】中文
【中图分类】TM935.37
【相关文献】
1.基于AVR单片机的便携式数字示波器设计 [J], 高伟霞;章毛连;张永锋
2.基于STM32的便携式数字示波器设计与实现 [J], 张华忠
3.基于ARM的便携式数字示波器设计 [J], 朱娴;
4.基于STM32的便携式多功能数字示波器设计 [J], 刘帅;张浩然
5.基于STM32的便携式数字示波器设计 [J], 徐健;唐胤
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基于ARM的便携式示波器设计
基于ARM的便携式示波器设计
刘宏;韩冬柏
【期刊名称】《经济技术协作信息》
【年(卷),期】2005(000)008
【摘要】ARM嵌入式处理器是一种高性能、低功耗的RISC芯片。
目前ARM芯片广泛的应用与无线产品、PDA、GPS、网络、消费电子等领域。
ARM系列处理器中ARM7系列处理器主要应用在对成本和功耗要求比较严格的消费类产品，由于应用广泛技术成熟，所以使用ARM7设计的产品，综合成本较低。
【总页数】1页(P73)
【作者】刘宏;韩冬柏
【作者单位】哈尔滨学院理工学院;哈尔滨市房产管理监察大队
【正文语种】中文
【中图分类】TM935.3
【相关文献】
1.基于ARMS3C2410与EPM7128的虚拟数字存储示波器设计 [J], 常波;阎有运
2.基于ARM的便携式数字示波器设计 [J], 朱娴;
3.基于ARM的便携式数字示波器设计 [J], 郭宏伍;马东吉;黄金成;刘明雪;肖寒
4.一种基于STM32的太阳能便携式多功能示波器设计 [J], 丁磊;董标;韩磊;袁扣祥;林煜;崔渊;薛波
5.一种基于STM32的太阳能便携式多功能示波器设计 [J], 丁磊;董标;韩磊;袁扣祥;林煜;崔渊(指导);薛波(指导)
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基于ARM的简易数字示波器设计张伟超(福州理工学院，福建福州35〇5〇6)摘要：系统提出一种基于在入式ARM7微处理器的简易数字示波器的设计与实现方案。
以ARM7微处理器为控制核 心，高速A/D器件TLC5510采集信号，实现信号的存储与测量。
使用彩色液晶屏显示信息内容丰富，人机界面好。
系统 软件采用模块化、层次化结构易于维护和扩展。
关键词:数字示波器;TLC5510;ARM7中图分类号:TM935.3 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)04-0066-02〇引言随着电子技术快速发展，ARM处理器架构也不断升级换 代，现有实验室ARM7开发板不能满足教学需要，导致大量开 发板闲置,造成资源浪费。
为了改善实验室这种现状，通过利 用ARM7开发板设计简易的数字示波器。
而数字示波器是一 种用途广泛的电子测量仪器，它体积小、功耗低、使用方便、强 大分析能力在电子电信类实验室中广泛使用，但是数字示波 器普遍价格昂贵。
实验证明，通过在ARM7开发板可以实现 数字示波器常用测量功能，性能优良，可供学生普通学习测量 使用，所以研究简易数字示波器有重要意义。
1系统总体方案设计硬件系统主要由五个部分组成:ARM7开发板、信号预处 理电路、A/D信号采集模块、L C D显示模块、键盘模块。
其工 作原理是:首先信号预处理电路对输入的信号进行阻抗变换、放大(衰减)、电平调整,处理后的信号在送到A/D信号采集模 块的模拟输入端，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，采 集的数据存储在ARM7开发板中，在采集完一帧数据后，经过 数字信号处理算法，计算出信号的相关参数，最后通过数据重 构波形并通过LCD液晶屏输出。
总体方案图如下图1所示。
梭拟信号图1总体方案图2硬件模块设计系统采用模块化设计,各个模块间相互独立，调试灵活方 便，易于扩展。
2.1 ARM7开发板配置开发板的微处理器是Samsung公司的ARM7TDMI内核的 S3C44BOX,微处理器提供了丰富的内置资源，包括:8KB cache,可选内部SRAM,LCD控制器,2通道的UART,4通道DMA,存储系统管理器，PWM功能的6通道定时器，71个通用I/O端 口，实时时钟RTC，8通道10位ADC等资源。
同时还扩展了一 些实用接口芯片:①Nor Flash:配置16Mbit SST399VF160。
② SDRAM :配置 64Mbit HY57V641620。
③ Nand Flash:配置 16Mx8B it的K9F2808。
同时其内部集成了功能强大的16位定 时器，减少了外围电路的设计，易于扩展且可以满足常用的测量 需求。
2.2信号预处理电路信号预处理电路主要为了扩大信号输入范围，提高系统 通用性，调节信号产生能符合A/D转换条件的信号。
主要由 程控放大电路、P且抗变换电路、电平变换电路三部分构成。
程控放大电路的作用是对大幅度信号进行衰减，对小幅度 信号进行放大，保证输入到A/D转换器的信号幅度在其的输 入电压范围内，采用CD4051模拟开关，OPA842运算放大器。
阻抗变换电路的作用是为了提高负载能力和减少负载对信号 源的影响，提高抗干扰能力。
电平变换电路是把双极性的信 号变为单极性。
2.3 A/D信号采集模块本系统采用TLC5510高速8位并行A/D转换器，它是美 国德州仪器公司COMS工艺制造的，单5v电源工作,20Msps 的采样速率，功耗低。
TLC5510为24引脚，PSOP表贴封装形 式体积小，内部包含采样和保持电路，具有高阻抗的并行口和 内部基准电阻，大大简化了外围电路的设计。
2.4 L C D显示模块本系统的显示设备采用320X240像素的256色S T N型 彩色液晶模块，S3C44B O X内置液晶屏控制器，可以直接与 LCD接口。
S3C44BOX可以编程实现对不同显示器以及显示 方式的需要，同时它还支持多虚拟屏幕以及内存用作显存。
它 为显示单独分配一个专用DMA通道，可以大大节省CPU资 源，使系统速度更快。
同时可以在内存中分配一个更大的空 间作为虚屏内存，这样可以实现滚动窗口的显示功能。
虚屏 内存数据到实屏内存也是采用DMA的方式，通过此技术LCD 屏幕可以快速刷新波形输出。
2.5键盘模块采用3x3矩阵键盘，通过外部中断方式读取按键值，ARM 根据键值做相应处理。
3软件设计本数字示波器的软件设计采用模块化设计思想，采用C 语言编程。
模块主要分为:初始化模块、A/D转换模块、图形显 示模块、按键处理模块。
3.1初始化模块该模块主要对系统各个资源进行初始化包括：外部电路 的初始化;ARM微处理器上中断初始化;串口初始化;液晶屏 幕初始化等。
3.2 A/D转换模块A/D转换模块主要包括对数据采集、数字滤波、数据处理、频率测量。
麵采集过程中，A/D采样芯片的最高采样速率为20MHz，而液晶屏每行能显示320个点。
当外部信号频率很低(如100Hz)，66一种三线制铂电阻温度传感器信号调理电路设计林凯，李迪(中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西西安710065 )摘要:在电子产品设计中，经常需要对温度信号进行采集。
文章介绍了 一种三线制铂电阻温度传感器信号的调理电路, 该电路能将三线制铂电阻温度传感器信号调理成对应的电压信号，通过AD采集器采集后，由处理器进行处理。
同时，该电路还实现了对三线制铂电阻温度传感器的故障检測功能。
关键词:三线制铂电阻;AD采集器;调理电路中图分类号:TP212 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017 )04-0067-020引言在新一代电子产品设计中，经常需要对温度信号进行采集处理。
目前常用的温度传感器有热电偶、铂电阻等。
其中，柏电阻温度传感器由于精度髙、调理简单等特点，广泛应用于汽车、航空、工业自动化测量等领域。
本文介绍了一种三线制铂电阻温度传感器信号调理电路，实现将三线制销电阻电阻信号转换成对应的电压信号，后级通过A D采集器采集后，由处理器进行处理。
同时，该电路还实现了对三线制铂电阻温 度传感器的故障检测功能。
1电路设计及理论计算1.1电路设计设计三线制铂电阻温度传感器信号调理电路的目的就是 将三线制铀电阻温度传感器的电阻信号调理成对应的电压信 号，通过A D采集器采集后，由处理器进行处理。
电路原理框 图如图1所示。
图1原理框图设计三线制铂电阻温度传感器电阻信号调理电路包括：精密 电流源、惠斯通电桥、差分放大器三个部分，如图1所示。
精密电流源:用于给惠斯通电桥施加激励，选用髙精度电 压源及髙精度电阻组成。
惠斯通桥:由于被测量为电阻值，通过惠斯通电桥可以精 确的测得电阻值。
差分放大;由于惠斯通_出的电压信号比较小(mV级)，需要进行放大•■本文选择典型的由运算放大器组成的差分比 例放大电路，它具有输出信号强、抗干扰能力强的特点，因此样速率很高铷10MHz),显示屏幕上不能显完整的信号周期。
为了避免这种问题，采用读取3200个数据，根据信 号与采样频率之比均勻的舍弃部分数据，以达到能实现完整的 一个周期波形。
数字滤波算法为了提高测量精度，通过比较各种单片机号发生器产生正弦波、方波进行测试，从实验结果来看当输入 范围在1H z〜2M H z的频率范围内时候，系统各项测量指标 均正常，波形还原准确，测量频率误差小。
若是将输入信号的 频率很高时，会发现系统噪声影响比较严重，测量准确度下降。
所以，系统在硬件后期还要进行优化设计。
中常用的数字滤波算法的优缺点，选用中位值平均滤波方法。
这种方法又称为防脉冲干扰平均值滤波算法，它把两种不同 滤波功能的数字滤波器组合在一起，构成复合数字滤波器。
先 通过中值滤波算法滤掉采样值中的脉冲干扰，然后在进行递 推平均滤波。
这样对系统数据测量起到了很好作用，进一步 提高系统测量准确性。
数据处理可通过按键选择进行相应操作，比如测量峰一 峰值，可以通过对采样的3200组数据采取程序判断法，査找 出这一组数据里面最大值和最小值，即可得到测量的峰一峰 值。
或者可以利用A RM强大的计算能力对采样点数据进行 快速傅立叶变换(FFT)。
正弦波通过整形电路，得到占空比一定的方波，频率测量 就通过测量单位时间内的跳变就可得到信号频率。
3,3图形显示模块系统界面设计主要参考了实际数字示波器的风格，力求 简单实用。
一般来说，由A/D转换得到采样点重构波形主要 方法有：点连接和内插值法。
本设计中采用了正弦内插的方 法来实现对波形的重建。
3.4测试将系统用标准信号进行实际测试。
选用EE1642B函数信4结论在基于ARM的简易数字示波器设计中，介绍了包括硬件电路设计和软件编程编写两方面。
通过测试结果可知，该系统具有良好的人际交互界面、操作方便、功能比较丰富，实现了简易示波器的设计功能，同时又可以将实验室闲置的大量开发板有效利用起来。
参考文献：[1]肖春芳，韩绪鹏.基于单片机控制的数字频率计设计[J].电子设计工程，2012,20(1):140-143.[2]张涛.数字存储示波器5 0 0 MH z宽带模拟通道设计[D],成都:电子科技大学，2009.[3]朱明强.基于单片机及C P L D的数字存储示波器的研究与设计[D],北京:北京交通大学，2008.[4]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京航空航天大学出版社，2005[5]李长青.便携式数据采集分析系统的研究与设计[D].浙江大学,2011.[6]雷道仲.基于FPGA的正弦信号发生器研究与设计[D].湖南:湖南师范大学>2008.67。