基于51单片机的示波器
基于单片机的简易数字示波器源程序
}
}
}
if(ye>d2)
{
for(q=0;q<7;q++)
{
shu=shu|(shu>>1);
lei=0x70;
for(r=0;r<16;r++)
{
shu=t[2*r+32*k];
shuju();
lei++;
}
}
while(1)
{
uchar d1,d2,d3,d4,d5,d6;
while(jia==0)
{
while(jia==0);
{
adc();
}
for(j=0;j<90;j++) //AD采样
{
adc();
a[j]=AD;
delay_5Байду номын сангаасus(g);
}
lei=0x41;
for(r=0,j=0;r<90;r++,j++)
{
if(j<63) i=1;
writecommand(0x3f);
}
void delay_50us(uint t)
{
uchar j;
for(;t>0;t--)
for(j=19;j>0;j--);
}
void qing()
{
uchar i;
for(i=0xb9;i<=0xbe;i++)
基于51单片机的波形发生器的设计讲解
目录1 引言 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1.1.1 示意图 (1)1.2 设计要求 (1)2 波形发生器系统设计方案 (2)2.1 方案的设计思路 (2)2.2 设计框图及系统介绍 (2)2.3 选择合适的设计方案 (2)3 主要硬件电路及器件介绍 (4)3.1 80C51单片机 (4)3.2 DAC0832 (5)3.3 数码显示管 (6)4 系统的硬件设计 (8)4.1 硬件原理框图 (8)4.2 89C51系统设计 (8)4.3 时钟电路 (9)4.4 复位电路 (9)4.5 键盘接口电路 (10)4.7 数模转换器 (11)5 系统软件设计 (12)5.1 流程图： (12)5.2 产生波形图 (12)5.2.1 正弦波 (12)5.2.2 三角波 (13)5.2.3 方波 (14)6 结论 (16)主要参考文献 (17)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
1引言1.1题目要求及分析题目：基于51单片机的波形发生器设计，即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。
1.1.1示意图图1：系统流程示意图1.2设计要求(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。
(2) 用键盘控制上述三种波形（同周期）的生成，以及由基波和它的谐波（5次以下）线性组合的波形。
(3) 系统具有存储波形功能。
(4) 系统输出波形的频率范围为1Hz～1MHz，重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz，非正弦波的频率按照10次谐波来计算。
(5) 系统输出波形幅度范围0～5V。
(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。
2波形发生器系统设计方案设计并制作一个波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用DDS和一些专用的波形产生芯片。
并让系统的频率范围在1Hz～1MHZ可调节，在频率范围在1HZ～10KHz时，步进小于或等于10Hz，在频率范围在10KHz～1MHz时，步进小于或等于100Hz，并且电压在0～5V范围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。
基于单片机的简易数字示波器的设计
华北理工大学轻工学院Qing Gong College North China University of Science and Technology毕业设计说明书设计题目:基于单片机的简易数字示波器的设计学生姓名:学号:专业班级:测控技术与仪器学部:信息科学部指导教师:2015年5月30日摘要数字存储示波器就是依据数字集成电路技术的发展而出现的智能化示波器,现在已经成为电子测量领域的基础测量仪器。
数字存储示波器的技术基础就是数据采集,该技术已经广泛应用于数据采集产品中,对相关仪器的研发与创新具有深远意义。
随着技术与元器件的发展与创新,数字存储示波器正在向宽带化、模块化、多功能与网络化的方向发展。
数字存储示波器可以实现高带宽与强大的分析能力。
高端的数字存储示波器实时带宽已经可以达到20GHz,可以广泛的应用各种千兆以太网、光通讯等测试领域。
而中低端的数字存储示波器已经可以广泛应用于各个领域的通用测试,也可以广泛应用于高校及职业院校的教学。
但就是现在国内外数字存储示波器在几千到几十万不等,普遍价格偏高,不适用于简单用途的使用与测量。
所以这里介绍了数字存储示波器的原理与基本概念并设计了一个简易的基于单片机的数字存储示波器,简化制作成成本,并能实现其基本功能与主要技术指标。
关键词数据采集、单片机AbstractDigital storage oscilloscope is based on the development of Digital IC technology and intelligent oscilloscope, now electronic measurement field of basic measurement instrument、The technology of digital storage oscilloscope is the data acquisition, which has been widely used in data acquisition products, and it has far-reaching significance for the development and innovation of the related instruments、、With the development and innovation of technology and components, digital storage oscilloscope is developing to broadband, modular, multi-function and network、、Digital storage oscilloscope can achieve high bandwidth and strong analytical skills、High end digital storage oscilloscope real-time bandwidth has been reached 20GHz, can be widely used in various Gigabit Ethernet, optical communications and other test areas、And the low-end digital storage oscilloscope has been widely used in various fields of universal testing, can also be widely used in Colleges and universities and vocational colleges teaching、But now the digital storage oscilloscope at home and abroad, ranging from thousands to hundreds of thousands, the general price is high, not for simple purposes and measurement、So here the basic concepts and principles of digital storage oscilloscope and design a simple digital storage oscilloscope based on MCU, simplify the production cost and realize the basic functions and main technical indicators、Keywords: data acquisition microcontroller目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 (1)1、1 选题的背景意义与研究现状 (1)1、1、1 选题的背景意义 (1)1、1、2 国内外研究现状 (1)1、2 设计的任务与要求 (2)1、2、1设计的主要任务 (2)1、2、2 设计的基本要求 (2)第2章数字存储示波器的基本原理 (3)2、1数字示波器的基本原理 (3)2、1、1 数字存储示波器的组成原理 (3)2、2数字存储示波器的工作方式 (3)2、2、1数字存储示波器的功能 (3)2、2、2触发工作方式 (4)2、2、3测量与计算工作方式 (4)2、2、4面板按键操作方式 (4)2、2、5数字存储示波器的显示方式 (4)2、3数字存储示波器的特点 (6)2、4数字存储示波器的主要技术指标 (6)2、4、1最高取样速率 (6)2、4、2存储带宽 (7)2、3、3分辨率 (7)2、4、4存储容量 (7)2、4、5读出速度 (7)2、5数字信号的采集与存储 (7)第3章系统硬件电路的设计 (9)3、1 STC15W4K60S4系列单片机 (9)3、2 LCD12864 (9)3、3硬件系统设计 (11)第4章系统功能的软件设计 (13)4、1单片机软件开发系统 (13)4、2主程序设计及流程图 (13)4、2、1 数字存储示波器系统流程图 (13)第5章结论与展望 (14)5、1结论 (14)5、2展望 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录一 (17)第1章绪论1、1 选题的背景意义与研究现状1、1、1 选题的背景意义据IEEE的文献记载1972年英国Nicolet公司发明了世界第一台数字存储示波器,到1996年惠普科技发明了世界第一台混合信号示波器。
51单片机 c语言 12864 st7920 完美液晶示波器
void lcd_init()
{
delayms(3);
lcd_wcmd(0x30);
delayms(1); //选择基本指令集
lcd_wcmd(0x30); //选择8bit数据流
show_str(" ");
lcd_wcmd(0x98);
show_str(" ");
}
/*------------------清整个GDRAM空间----------------------------*/
void clr_gdram()
{ unsigned char x,y; //1.5s
}
for (i=0;i<8;i++)
{
AD_OUT=1;
AD_CLK=1;
al<<=1;
if (AD_OUT) al|=0x01;
AD_CLK=0;
}
AD_CS=1;
ad=(unsigned int)ah;ad<<=8;ad|=al;
return (ad);
a++;
}
if(a==0)
new_lie[t]=lie[t];
}
}
a=0;
}
void sure_lie() //p=temp
{
uchar a=0;
if(t<8)
{
sure_newlie();
return (0x80+y);
基于51单片机的PWM调光灯设计综述
基于51单片机的PWM调光灯设计综述一、原理及基本概念1.1PWM技术原理PWM是一种通过改变信号的脉冲占空比来控制电路的一种调制技术。
通过改变占空比，可以控制电路输出的平均电压或电流，从而实现对设备的控制。
1.2PWM调光灯设计的基本思路PWM调光灯的设计思路是利用51单片机的定时器模块产生一组特定频率的方波信号，并通过改变方波的脉冲占空比来控制灯光的亮度。
通过不断改变PWM信号的占空比，可以实现对灯光亮度的精确控制。
二、设计步骤2.1硬件设计硬件设计包括51单片机的选型和外围电路的设计。
2.1.151单片机的选型根据具体的需求和要求选择适合的51单片机型号，注意其定时器模块的数量和性能，以及IO口的数量和功能等。
2.1.2外围电路设计外围电路设计主要包括电源电路、信号调节电路和负载电路。
其中，电源电路用于为单片机和负载供电；信号调节电路用于接收51单片机产生的PWM信号，并通过电路设计将其转换成合适的电流或电压信号；负载电路则是连接在输出端，用于产生灯光。
2.2软件设计软件设计主要包括编写51单片机的程序代码，实现PWM信号的产生和控制。
2.2.1PWM信号产生的程序代码编写根据具体的单片机型号和开发环境，编写产生PWM信号的程序代码。
可以利用单片机的定时器模块产生特定频率的方波信号，并通过改变占空比来实现PWM调光效果。
2.2.2PWM信号控制的程序代码编写编写程序代码来控制PWM信号的占空比。
可以通过按键、旋钮等输入设备来改变PWM信号的占空比，从而实现对灯光亮度的控制。
三、实现过程3.1硬件安装按照设计步骤中的要求，完成51单片机和外围电路的安装。
3.2软件编程3.3功能验证使用示波器等测试设备验证PWM信号的产生和控制效果，同时观察负载电路中灯光亮度的变化。
根据需求，对程序进行优化和调整，确保最终实现预期的PWM调光效果。
四、总结基于51单片机的PWM调光灯设计是一种简单且成本较低的调光方法，通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现对灯光亮度的精确控制。
51单片机-IO口实验报告
《信息技术综合实践》课程实验报告
1.打开KeiluVision2应用程序，新建一个工程，将IO.c文件添加到新建的工程中（将头文件中的头文件中的regx修改为reg），在输出中选择生成相应的HEX文件并保存到相应文件夹中
2.打开KeiluVision2应用程序，新建一个工程，将IO.c文件添加到新建的工程中（将头文件中的头文件中的regx修改为reg），在输出中选择生成相应的HEX文件并保存到相应文件夹中，进行文件的编译和调试。
3.进行实验箱的连线。
4.打开下载器，擦除并将生成的HEX文件调入Flash，然后选择“自动”。
5.通过示波器观察实验现象
5.1 示波器波形图
5.1.1（i的范围是小于500，波形图如下所示）
由图可知：当不修改i的范围时，波形的频率比较高，约在150Hz左右。
5.1.2（将代码中i的范围修改为小于20000，波形图如下所示）
由图可知：将i的范围变大以后，波形的频率变低并且稳定在5Hz左右。
5.2 小灯闪烁视频
（灯亮时的图片）。
基于51单片机的简易函数信号发生器资料
创新性实验研究报告实验项目名称＿简易函数信号发生器四、实验内容1、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。
2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。
4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。
5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。
6、将程序下载到单片机，并用示波器测试输出波形。
7、对程序进行修改，直到输出满意的波形为止。
3、实验步骤1、首先打开keil软件.2、运用keil软件对程序进行编写，程序见附件。
3、打开protues软件.4、运用protues软件对硬件电路进行设计。
9C51单片机是该信号发生器的核心，具有2个定时器，32个并行I/O口，1个串行I/O口，5个中断源。
由于本设计功能简单，数据处理容易，数据存储空间也足够，因为我们采用了片选法选择芯片，进行芯片的选择和地址的译码。
在单片机最小最小系统中，单片机从P1口接收来自键盘的信号，并通过P0口输出控制信号，通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。
单片机引脚分配如下：�XTAL1，XTAL2：外接晶振，产生时钟信号。
�RST：复位电路；�P2口：8位数字信号输出输出，外接DAC0832；�P3.6口和P3.7口：DAC0832的时钟信号；单片机模块单片机输出的是数字信号，因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。
我们采用了DAC0832数模转换器，该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。
由于其输出为电流输出，因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。
最后通过示波器显示输出的波形。
数模转换模块运放模块整体硬件电路图五、实验结果与分析1、实验现象、数据记录仿真波形2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：经过观察调试，再观察，再调试，最终输出的波形较为理想。
此次试验经过一系列的调试，最终输出的波形为正弦波、方波、三角波。
基于单片机的简易数字示波器的设计制作
基于51单片机简易存储示波器的设计课件
A/D模块-转换器的主要技术指标4
(4) 实时采样
实时采样是在信号存在期间对其采样采样率必 须满足采样定理。对于正弦信号而言，每个周期内 应该超过二个采样点才能给出足够的信号细节，同 时也要考虑实际因素的影响，按照所采用的信号的 恢复方式选取相应的采样点数。实时采样中，A/D 转换器必须以高于最高采样率才能正确地工作，因 此 A/D 转换器的转换速率决定最高采样率。
A/D模块-转换器的主要技术指标5
处理过的模拟信号需要经过 A/D 转换器进行量 化编码。通常为了防止转换期间信号电压发生变化， 在进行 A/D 转换之前要加上采样保持电路。对于A/ D转换器参数的选取叶需要考虑多方面的因素，A/D 转换器的采样频率取决于待测信号的频率范围，或 者简易示波器对扫描速度的要求。而 A/D 转换器的 编码位数与垂直分辨率相关。根据两个条件选择合 适的A/D转换器芯片。
•方案二：单片机方式。
方案一：FPGA/CPLD或带有IP核的FPGA/CPLD方式
即用FPGA/CPLD完成采集，存储，显示及A/D，D/ A等功能，由IP核实现人机交互及信号测量分析等功 能。其优点在于系统结构紧凑，可以实现复杂测量 与控制，操作方便；缺点是此方案由纯硬件实现， 设计复杂，系统庞大，调试过程繁琐。
•80C51的微处理器 •80C51的片内存储器 •80C51的I/O口及功能单元 •80C51的特殊功能寄存器(SFR)
80C51的内部结构-微处理器
80C51单片机的微处理器是一个8位的高性能中 央处理器（CPU）．它主要由运算器和控制器两部分 构成。它的作用是读入并分析每条指令，根据各指 令的功能控制单片机的各功能部件执行指定的运算 或操作。
一款基于51单片机的简易示波器设计
一款基于51单片机的简易示波器设计
随着电子通信以及教学事业的发展，示波器的应用越来越广泛，它在教学中所起到的作用越来越重要，示波器可以测量信号的幅度，频率以及波形等等，但是高精度的示波器非常昂贵，对于非盈利事业的教学组织来说无疑不合适，所以提出了一种以单片机为控制核心的简易示波器设计方案。
它由前向控制部分，数据采集和存储部分，51 单片机控制部分以及按键和MS12864R 显示部分
组成。
1 简易数字示波器的工作原理以及总体框架
本设计硬件电路部分由单片机控制系统电路，前向输入调理电路，模数转换
和存储电路，以及按键显示电路组成。
其工作的基本思路就是以单片机为控制核心，让AD 芯片完成数据的离散化，采集数据经过缓冲暂存于存储器里面，
当波形显示时，单片机从存储器的读使能端读取采集数据存于数组中，然后进行相应的数据处理并把所存取得数据按一定的顺序打在液晶显示器相应的位置上，从而再现波形信号;其中输入调理电路由阻抗变换电路，信号抬升电路以及频率测量电路构成，阻抗变换电路是为了提高输入阻抗，信号抬升是为了使信号的幅度满足AD 芯片的输入幅度要求，频率测量电路主要是测量周期性信号
的频率。
总体设计框图如图1 所示。
2 硬件设计
2.1 前端信号的处理
本模块具有两大功能，一是输入信号位置的变换;二是信号波形的变换。
信号位置的变换主要由阻抗变换电路，信号抬升电路构成，阻抗变换采用
ua741 构建的阻随放大电路，信号抬升电路采用ua741 构成的加法电路，信号
位置的处理主要是对被测输入信号在幅度与偏移方面进行线性处理，使信号在。
51单片机示波器方案
51单片机示波器方案引言示波器是一种广泛应用于电子工程领域的测量仪器，用于显示电压随时间的变化情况。
其主要功能是将电压信号转换为图形显示，帮助工程师进行信号分析和故障排除。
本文讨论基于51单片机的示波器方案，介绍其工作原理、硬件组成和软件实现。
工作原理示波器通过逐点采样并记录电压信号的值，然后将这些点连接起来绘制成波形图。
要实现这个过程，需要以下几个步骤：1.采样：示波器需要以一定的频率对电压信号进行采样。
这可以通过51单片机的ADC（模数转换器）模块实现。
通常，快速采样会增加细节，但也会增加数据处理的复杂性。
2.数字化：采样得到的模拟电压值需要转换为数字值，以便存储和处理。
51单片机内部的ADC模块负责将模拟电压转换为数字值，并提供给微处理器使用。
3.存储：示波器需要一个存储器来缓存采样数据。
51单片机通常具有一些RAM用于数据存储。
如果需要长时间记录大量数据，可以使用外部存储器，如EEPROM或SD卡。
4.显示：通过显示模块将数字波形数据转换为可视化图形。
这可以通过将示波器连接到计算机显示器或LCD屏幕来实现。
5.控制：通过用户界面控制示波器的操作，例如选择采样率、触发电平和时间范围等。
这可以通过使用按钮、旋钮或键盘来实现。
硬件设计1. 51单片机51单片机是一种经典的、广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器。
它包括一个微处理器核心、存储器、输入输出口和时钟电路。
2. ADC模块ADC模块用于将模拟电压转换为数字值。
51单片机通常具有一个或多个ADC通道，可以选择合适的通道进行采样。
3. 存储器示波器需要一个存储器来缓存采样数据。
51单片机通常具有一定量的内部RAM用于数据存储。
如果需要更大的存储空间，可以考虑使用外部存储器，如EEPROM或SD卡。
4. 显示模块显示模块将数字波形数据转换为可视化图形。
可以使用计算机显示器或LCD屏幕来显示波形。
5. 用户界面用户界面用于控制示波器的操作，包括选择采样率、触发电平和时间范围等。
基于C8051F120单片机的手持示波器的硬件设计
单 片机 的手持 示 波器 ．该 示 波器 以 Ｃ ０ １ １０单 ８５ Ｆ２ 片机 为核 ０控制 单元 ．以 Ｅ ２ ８ 为 系统 的外 围 ＰＣ 作
控制器 ， 实现对 系统 的存储 器和采集 的控 制 。该示
波器 可利 用键 盘输 入 实 现对 垂直 灵 敏度 和水 平 扫 描 速度 的调 节 ． 用 Ｌ Ｄ显 示波 形 ． 采 Ｃ 为用户 提供友
ｌ ｚ ｄ ａ ｈ ｎ ｈ ｌ ｓ ｉ ｏ ｒ ｐ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｉ ０ １ ２ ｙ ｅ ， ａ ｄ ｅｄ ｏ ｃｌ ｇａ ｈ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｄ ｉ ｌｍｅ ｔ ｄ ｗ ｔ Ｃ８ ５ Ｆ１ ０ ＭＣＵ ａ ｈ ｅ ｔ ｌ ｌ ｈ ｓ ｔｅ ｃ ｎｒ ａ ｃ ｎ ｒ ｌｕ ｉ ａ ｄ ＥＰ Ｃ ｓ ｔ ｅ ｐ ｒｐ ｅ ａ ｏ ｔｏｌｒ Ｔ ｅ ｔ ｓ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｓ ｉ ｏ ｒ ｐ ａ ｏ ｔ ｎ ｔ ｎ ２ ８ ａ ｈ ｅ ｉ ｈ ｒ ｌｃ ｎ ｒ ｌ ． ｈ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔ ｅ ｏ ｃｌ ｇ ａ ｈ ｈ ｓ ｏ ｅ ｓ ｌ
第 ２ ４卷 第 １期
２１ ０ ０年 ３月
湖 北 汽 车 工 业 学 院 学 报
Ｊｕ ｎ １ ｆＨｕ ｅ Ａｕｏ ｔ ｅＩ ｄ ｓｒｅ ｎ ｔｕ ｅ ｏ ｒ ａ ｂ ｉ ｔｍｏｉ ｎ ｕ ｔｉｓＩ ｓｉ ｔ ｏ ｖ ｔ
Ｖ０． ４ Ｎｏ １ １２ ． Ｍａ ． ０ ０ ｒ２ １
Ａｂｓｒ ｔ：Ｔｈ ｕ ｒ ｎ ｅ ｅ ｏ ｔ ａｃ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔ ｔ ｔ ｓ ｆ ｄ ｍｅ ｔｃ ｎｄ ｆ ｒ ｉｎ ｈａ ｄ ｌ ｓ ｉｌｇ ａ ｈｓ ｉ ａ － ｎ ｓａ ｕ ｏ ｏ ｓｉ ａ ｏ ｅ ｇ ｎ ｈｅｄ ｏ ｃｌｏ ｒ ｐ ｓ ｎａ
(完整版),基于51单片机的波形发生器的设计汇总,推荐文档
系统主要部分设计框图如下图所示：
图 2：框图设计
以 AT89C51 单片机作为系统的控制核心，其中 P0 口接 DAC0832 作为信号输入同时 进行数模转换，P1 口用来接键盘，P2 口接 LED 显示器，由程序来控制 P0 口产生的波形， 再由按键和按键次数控制波形的种类、频率和幅值的大小，并且能够通过按键来控制波 形频率值和幅度值。由运算放大器 DAC0832 来实现输出电流到电压的转换，即实现数字 信号到模拟信号的转换。另外在 LED 上显示实时的频率值和幅度值，产生的波形在示波 器显示。并且通过按键来决定波形数据的存储方式，在按键按下后，就把当时的波形所 对应的幅度值、频率值等参数存储下来。
使用 DDS 和一些专用的波形产生芯片。并让系统的频率范围在 1Hz～1MHZ 可调节，在 频率范围在 1HZ～10KHz 时，步进小于或等于 10Hz，在频率范围在 10KHz～1MHz 时， 步进小于或等于 100Hz，并且电压在 0～5V 范围，能够实时的显示波形的类型、频率和 幅值。 2.1 方案的设计思路
目录
1 引言 ......................................................................1 1.1 题目要求及分析 ..........................................................1 1.1.1 示意图 ................................................................1 1.2 设计要求 ................................................................1 2 波形发生器系统设计方案 ....................................................2 2.1 方案的设计思路 ..........................................................2 2.2 设计框图及系统介绍 ......................................................2 2.3 选择合适的设计方案 ......................................................2 3 主要硬件电路及器件介绍 ....................................................4 3.1 80C51 单片机 .............................................................4 3.2 DAC0832 .................................................................5 3.3 数码显示管 ..............................................................6 4 系统的硬件设计 ............................................................8 4.1 硬件原理框图 ............................................................8 4.2 89C51 系统设计 ...........................................................8 4.3 时钟电路 ................................................................9 4.4 复位电路 ................................................................9 4.5 键盘接口电路 ...........................................................10 4.7 数模转换器 .............................................................11 5 系统软件设计 .............................................................12 5.1 流程图： ...............................................................12 5.2 产生波形图 .............................................................12 5.2.1 正弦波 ...............................................................12 5.2.2 三角波 ...............................................................13 5.2.3 方波 .................................................................14 6 结论 .....................................................................16 主要参考文献 ...............................................................17 致谢 .......................................................................18
单片机简易示波器
引言概述：单片机简易示波器是一种基于单片机技术的电子测量仪器，它能够将电压信号转换为对应的波形图像，并通过显示设备展示出来。
单片机简易示波器具备体积小、成本低、可编程等特点，使其成为电子爱好者和工程师们常用的工具。
本文将从硬件设计、信号采样、数据处理、显示设备及功能扩展等五个大点展开阐述，以期全面介绍单片机简易示波器的原理和应用。
正文内容：1.硬件设计1.1选择合适的单片机芯片：针对示波器的实时性要求和数据处理能力，选择适用的单片机芯片。
常用的单片机芯片有8051系列、ARMCortexM系列和PIC系列等。
1.2ADC模块的设计：ADC模块是示波器的关键组成部分，它负责将电压信号转换为数字信号。
在硬件设计中需要考虑ADC模块的分辨率、采样速率和输入电压范围等指标。
1.3高速缓冲存储器（FIFO）的设计：为了实现高速的数据采集和处理，使用高速缓冲存储器对采样数据进行临时存储，以减轻单片机的负担。
1.4触发电路的设计：触发电路是示波器实现稳定触发的关键。
在硬件设计中需要考虑触发源的选择、触发电平和触发模式等。
1.5电源设计：在硬件设计中需要合理设计电源电路，保证示波器的稳定工作。
2.信号采样2.1采样定理的应用：根据采样定理，确保采样频率大于信号最高频率的两倍，以避免出现混叠现象。
2.2采样信号的输入：将待测信号通过滤波器进行预处理，除去杂散干扰。
2.3采样速率的选择：根据待测信号的频率范围和波形变化情况，选择适当的采样速率。
2.4采样精度的影响因素：了解采样精度受到噪声、量化误差和信号幅度等因素的影响，合理选择合适的采样精度。
2.5采样数据存储：采样数据可以以数组的形式存储于单片机的存储空间，方便后续处理。
3.数据处理3.1数字滤波器的设计：通过数字滤波器对采样数据进行滤波处理，去除高频噪声，保留有效信号。
3.2波形数据的压缩与解压：为了减小存储空间的占用，可以采用波形数据的压缩算法进行数据处理。
基于80C51F020数字示波器的设计
０ 引
言
析 、 理及变 换 。这种 方案兼 顾 了前 两个方 案的优 点 。 处
１ ２ 系统设 计方 案 ．
本 设计 主要研究 ８Ｃ １ Ｏ ＯＣ 的应 用 ， ０ ５ Ｆ ２Ｓ Ｍ 较好 地解决 了用 单 片机 实 现波 形 的数字 存 储 问题 ， 过安 装调 试 ， 经 完
ｏ ｅａｉｇｐｎ １ ｒｍ ｒｊｃ ｄｍａ ｄ ｗ ｍｐ ａｉ ｄｔｅｄｓ ｎｏ ｉ ｅ ｙｔｍ ｄｍａｔｒ ｌ ｋｂｓｄｏ ｘａ ｄｄ ｐｒｔ ａ ｅ ｎ ．Ｆ ｏ ｐｏｅｔ ｅ ｎ ， ｅｅ ｈ ｓ ｅ ｈ ｅｉ ｆ ｒ ｇ ｒ ｓｅ ａ ｓｅ ｏ ａｅ ｎｅ ｐ ｎｅ ｚ ｇ ｔｇ ｓ ｎ ｃｃ
由通道输人电路 、 触发 、 采集 、 数据处理 、 波形显示和操作 面板 等功 能模块组成 。基 于题 目基 本要求 ， 本系统对触 发系 统、 水平扫描速度和垂直灵敏度 的 自动设置功能 （ ＡＵＴ Ｅ ）实 时采样和等效采样及波形参数测量 与打印输出功能 ＯＳ Ｔ 、
进行了重点设计 。设计 中采用 了模块化设计方法 ， 并使用了多种 Ｅ ＤＡ工具 ， 提高了设计效率 。 关键词 ：８ Ｃ １ ００单片机 ； ０ ５Ｆ ２ 可编程逻辑器件 ； 数字示波器
１ １ 方案 比较与 选择 ．
方案 一 ： 纯单 片 机方 式 。即 由单 片 机 、 Ｄ转 换 器 及 Ａ／
存 储器 等组 成 系统 。这 种 方 案要 求 单 片 机 除 了完 成 基 本
处理分析外， 还需要完成信号的采集、 存储 、 显示等控制与
基于51单片机波形发生器课程设计
基于51单片机波形发生器课程设计1. 引言波形发生器是电子技术领域中常用的仪器设备，用于产生各种不同形状的电信号波形。
在电子电路实验和测试中，波形发生器能够提供不同频率、幅度和相位的信号，用于测试和验证电路的性能。
本篇文章将介绍一个基于51单片机的波形发生器设计。
通过使用51单片机，我们可以实现一个简单但功能强大的波形发生器，并通过编程控制实现不同类型的波形输出。
2. 硬件设计2.1 51单片机51单片机是一种常见的8位微控制器，具有低功耗、高性能和广泛应用等特点。
在本设计中，我们选择使用51单片机作为主控芯片。
2.2 数模转换芯片为了将数字信号转换为模拟信号输出，我们需要使用一个数模转换芯片。
在本设计中，我们选择使用DAC0800芯片作为数模转换器。
2.3 操作面板为了方便用户操作和设置参数，我们设计了一个操作面板。
该面板包括按键、旋钮和显示屏等组件，用户可以通过操作面板来控制波形发生器的参数和功能。
2.4 输出接口为了将模拟信号输出到外部设备，我们设计了一个输出接口。
该接口可以连接到示波器或其他测试仪器，以便观察和测量输出信号。
3. 软件设计3.1 程序框架波形发生器的软件设计主要包括初始化设置、参数调整和波形生成等功能。
我们可以使用C语言编程，在51单片机上实现这些功能。
以下是程序框架的伪代码：void main(){初始化设置();while(1){获取用户输入();参数调整();波形生成();}}3.2 初始化设置在初始化设置阶段，我们需要对51单片机和数模转换芯片进行初始化配置。
这包括设置时钟频率、IO口方向、数模转换精度等。
以下是初始化设置的伪代码：void 初始化设置(){设置时钟频率();配置IO口方向();配置数模转换精度();}3.3 参数调整在参数调整阶段，用户可以通过操作面板来调整波形发生器的参数。
这包括选择波形类型、设定频率和幅度等。
以下是参数调整的伪代码：void 参数调整(){获取用户输入();if(用户选择了波形类型){设置波形类型();}if(用户设定了频率){设置频率();}if(用户设定了幅度){设置幅度();}3.4 波形生成在波形生成阶段，根据用户设定的参数，我们可以通过数模转换芯片来生成相应的波形信号。
基于51单片机的PWM直流电机调速系统
基于51单片机的PWM直流电机调速系统一、本文概述随着现代工业技术的飞速发展，直流电机调速系统在众多领域如工业自动化、智能家居、航空航天等得到了广泛应用。
在众多调速方案中，基于脉冲宽度调制（PWM）的调速方式以其高效、稳定、易于实现等优点脱颖而出。
本文旨在探讨基于51单片机的PWM直流电机调速系统的设计与实现，以期为相关领域的技术人员提供一种可靠且实用的电机调速方案。
本文将简要介绍PWM调速的基本原理及其在直流电机控制中的应用。
随后，将详细介绍基于51单片机的PWM直流电机调速系统的硬件设计，包括电机选型、驱动电路设计、单片机选型及外围电路设计等。
在软件设计部分，本文将阐述PWM信号的生成方法、电机转速的检测与控制算法的实现。
还将对系统的性能进行测试与分析，以验证其调速效果及稳定性。
本文将总结基于51单片机的PWM直流电机调速系统的优点与不足，并提出改进建议。
希望通过本文的阐述，能为相关领域的研究与应用提供有益参考。
二、51单片机基础知识51单片机，也被称为8051微控制器，是Intel公司在1980年代初推出的一种8位CISC（复杂指令集计算机）单片机。
尽管Intel公司已经停止生产这种芯片，但由于其架构的通用性和广泛的应用，许多其他公司如Atmel、STC等仍然在生产与8051兼容的单片机。
51单片机的核心部分包括一个8位的CPU，以及4KB的ROM、低128B 的RAM和高位的SFR（特殊功能寄存器）等。
它还包括两个16位的定时/计数器，四个8位的I/O端口，一个全双工的串行通信口，以及一个中断系统。
这些功能使得51单片机在多种嵌入式系统中得到了广泛的应用。
在PWM（脉冲宽度调制）直流电机调速系统中，51单片机的主要作用是生成PWM信号以控制电机的速度。
这通常是通过定时/计数器来实现的。
定时/计数器可以设置一定的时间间隔，然后在这个时间间隔内，CPU可以控制I/O端口产生高电平或低电平，从而形成PWM信号。
51单片机对315M、443M无线遥控波形分析
最近想做无线遥控，在网上没有找到好的资料，要想做好无线遥控，就要清楚无线遥控的波形，最好用示波器，但太贵了，自己动手先做一简单的示波器，利用声卡当示波器，很好用，对红外遥控、315M/443M无线遥控、51单片机串口分析等足够用了。
下面是我做的图片：1、硬件（音频线1根，万用表表笔1付）；2软件。
这就是硬件，一根音频线各和两只表笔。
（10元钱不到）双通示波器表笔接测式端，屏蔽线接地。
音频线插头插入“话筒输入端”这是软件CoolEdit2.0值得注意的是接收到的波形图是通过声卡后反了相的，可以通过软件编辑反相，能接收到发送的波形图，就好办了，对波形图分析，就可以解码，可以根据对波形图分析理解，找到你自己的解码方式。
这是用声卡示波器对315M/443M无线遥控接收到的波形图：通过对波形的分析，好像是很乱，这就是为什么很多初学者无线遥控解码失败的原因，在没有接收到无线遥控信号时，也有一些乱的波形，有些朋友想用315M/443M无线遥控模块做串口通信，结果发现接收到很多乱码，而且不停的接收到。
你会看到波形有突然的变化，放大后，你就会发现有一定的规律，首先有一段比较长的波形，通过软件可以看出有多少ms(大概13ms),这就是同步码，后面有25短的波形，这就是PT2262的编码格式。
首先要识别出同步码，这个很关键，我们在做发射编码时也要做这个，一般为10-20ms，这是区别于乱码的标志。
下面说说我是怎样解码的，利用51单片机，接收信号接到P3.2，用下降沿外部中断。
检测每2次下降沿中断的时间，用T1计时；每2次下降沿之间的高电平段的时间，用T0计时；这是常用的PT2262的格式，首先要检测到同步码，每两次中断的时间大于（T1计时）12ms；检测到同步码后才开始解码，如果接收到的高电平在450us左右为“0”；如果接收到的高电平在1300us左右为“1”；这样我们就能解码了。
这是我的解码程序：#include <STC12C5A60S2.h>#include <intrins.h>#include<stdlib.h>#include <stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint INT0_H_timer=0;//两个下降沿之间的高电平宽度uint INT0_L_timer=0;//两个下降沿总宽度bit DBM =0;//同步码标志long DATA=0;//取得24位数据(暂存)；long DATAZ=0;//取得24位数据(比较暂存)；long DATAX=0;//取数据uchar DATA_x=0;//取数据次数；//uint INT0_H[24]={0,};uchar TY=0;//连续取数标志void InitTimer0(void)//T0用于计两个下降沿之间的高电平宽度{TMOD |= 0x09;//T0加门控计高电平宽度TH0 = 0x00;TL0 = 0x00;ET0 = 0;//关T0定时中断TR0 = 1;TF0=0;//溢出清0}void InitTimer1(void)//T1用于计两个下降沿总宽度{TMOD |= 0x10;TH1 = 0x00;TL1 = 0x00;ET1 = 0;//关T1定时中断TR1 = 1;TF1=0;//溢出清0}void INT0_int()//外部中断初始化{IT0=1;//下降沿EX0=1;EA=1;}void main(void){uchar x=12,y=0;// AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式InitTimer0();InitTimer1();INT0_int();TH0=10;TL0=10;while (1){P0=DATAX;}}void INT0Interrupt(void) interrupt 0{INT0_L_timer=TH1*256+TL1;//两个下降沿总宽度INT0_H_timer=TH0*256+TL0;//两个下降沿之间的高电平宽度TH0 = 0x00;TL0 = 0x00;TH1 = 0x00;TL1 = 0x00;if (TF0)//有溢出不取值出错{INT0_L_timer=0;//两个下降沿总宽度INT0_H_timer=0;//两个下降沿之间的高电平宽度TF0=0;TF1=0;DBM=0;DATA_x=0;// P0=0xfe;}//晶振22.1184、12分频，13~15ms为同步码if (INT0_L_timer>24000&&INT0_L_timer<27000)//晶振22.1184、12分频{DBM=1;//P0=0;}if (DBM)//取第3次同步码后的数据{if ((INT0_H_timer>600)&&(INT0_H_timer<1000))//350~500us为0{DATA &= 0xfffffe;if (DATA_x<23){DATA_x++;DATA=DATA<<1;}else{if (TY>=1){TY=0;if (DATAZ==DATA)//如果2次取数一致，读出数{DATAX=DATA;}else{INT0_L_timer=0;//两个下降沿总宽度INT0_H_timer=0;//两个下降沿之间的高电平宽度TF0=0;TF1=0;DBM=0;DATA_x=0;}}else{DATAZ=DATA;TY++;}DATA=0;DBM=0;DATA_x=0;// P0=0x7f;}}else if ((INT0_H_timer>2200)&&(INT0_H_timer<2600))//1200~1400us为1 {DATA |= 0x000001;if (DATA_x<23){DATA_x++;DATA=DATA<<1;}else{if (TY>=1){TY=0;if (DATAZ==DATA)//如果2次取数一致，读出数{DATAX=DATA;}else{INT0_L_timer=0;//两个下降沿总宽度INT0_H_timer=0;//两个下降沿之间的高电平宽度TF0=0;TF1=0;DBM=0;DATA_x=0;}}else{DATAZ=DATA;TY++;}DATA=0;DBM=0;DATA_x=0;// P0=0x7f;}}else//出错{INT0_L_timer=0;//两个下降沿总宽度INT0_H_timer=0;//两个下降沿之间的高电平宽度TF0=0;TF1=0;DBM=0;DATA_x=0;//P0=0xfd;}}}。
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51单片机波形发生器（本程序适用）其中独立按键1、2、3、4按下时会产生四个不同波形（矩形、三角波、梯形波、正弦波）主函数：Main.c#include <reg52.h>#include "i2c.h"#define AddWr 0x90 //写数据地址#define AddRd 0x91 //读数据地址/*unsigned char code tab[]={0,25,50,75,100,125,150,175,200,225,250 //表格数值越多，波形越平滑};*/unsigned char code tab1[]={0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200,210,220,230,240,250};unsigned char code juchi[64]={0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,12 1,125,130,134,138,142,146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,23 5,239,243,247,251,255};unsigned char code sin[64]={135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,2 43,237,230,222,213,204,193,182,170,158,146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,1 02,114,128};unsigned char code sanjiao[64]={0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64, 56,48,40,32,24,16,8,0};unsigned char code tixing[64]={0,13,26,39,52,65,78,91,104,117,130,143,156,169,182,195,208,221,234,247,247,247,247,247,247, 247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,242,229,216,203,190,177,164,151,138,125,112,99,86,73,60,47,34,2 1,8};unsigned char code juxing[64]={255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,25 5,255,255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};extern bit ack;bit WriteDAC(unsigned char dat,unsigned char num);/*------------------------------------------------主程序------------------------------------------------*/main(){unsigned char i;while (1) //主循环{// for(i=0;i<26;i++)// WriteDAC(tab1[i],1);while(P1==0xff){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(juxing[i]*6/10,1);if(P1!=0xff)break;}while(P1==0xfe){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(tixing[i]*6/10,1);if(P1!=0xfe)break;}while(P1==0xfd){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(sanjiao[i]*6/10,1);if(P1!=0xfd)break;}while(P1==0xfb){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(sin[i]*6/10,1);if(P1!=0xfb)break;}while(P1==0xf7){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(juchi[i]*6/10,1);if(P1!=0xf7)break;}}}/*------------------------------------------------写入DA转换数值输入参数：dat 表示需要转换的DA数值，范围是0-255 ------------------------------------------------*/bit WriteDAC(unsigned char dat,unsigned char num) { unsigned char i;Start_I2c(); //启动总线SendByte(AddWr); //发送器件地址if(ack==0)return(0);SendByte(0x40); //发送器件子地址if(ack==0)return(0);for(i=0;i<num;i++){SendByte(dat); //发送数据if(ack==0)return(0);}Stop_I2c();}IIC协议：IIC.C#include "i2c.h"#define _Nop() _nop_() //定义空指令bit ack; //应答标志位sbit SDA=P2^1;sbit SCL=P2^0;/*------------------------------------------------启动总线------------------------------------------------*/void Start_I2c(){SDA=1; //发送起始条件的数据信号_Nop();SCL=1;_Nop(); //起始条件建立时间大于4.7us,延时_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=0; //发送起始信号_Nop(); //起始条件锁定时间大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0; //钳住I2C总线，准备发送或接收数据_Nop();_Nop();}/*------------------------------------------------结束总线------------------------------------------------*/void Stop_I2c(){SDA=0; //发送结束条件的数据信号_Nop(); //发送结束条件的时钟信号SCL=1; //结束条件建立时间大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=1; //发送I2C总线结束信号_Nop();_Nop();_Nop();}/*----------------------------------------------------------------字节数据传送函数函数原型: void SendByte(unsigned char c);功能: 将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0 假)发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
------------------------------------------------------------------*/void SendByte(unsigned char c){unsigned char BitCnt;for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) //要传送的数据长度为8位{if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1; //判断发送位else SDA=0;_Nop();SCL=1; //置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位_Nop();_Nop(); //保证时钟高电平周期大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0;}_Nop();SDA=1; //8位发送完后释放数据线，准备接收应答位_Nop();_Nop();SCL=1;_Nop();_Nop();_Nop();if(SDA==1)ack=0;else ack=1; //判断是否接收到应答信号SCL=0;_Nop();_Nop();}/*----------------------------------------------------------------字节数据传送函数函数原型: unsigned char RcvByte();功能: 用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号)，发完后请用应答函数。
------------------------------------------------------------------*//*unsigned char RcvByte(){unsigned char retc;unsigned char BitCnt;retc=0;SDA=1; //置数据线为输入方式for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++){_Nop();SCL=0; //置时钟线为低，准备接收数据位_Nop();_Nop(); //时钟低电平周期大于4.7us_Nop();_Nop();_Nop();SCL=1; //置时钟线为高使数据线上数据有效_Nop();_Nop();retc=retc<<1;if(SDA==1)retc=retc+1; //读数据位,接收的数据位放入retc中_Nop();_Nop();}SCL=0;_Nop();_Nop();return(retc);}*//*----------------------------------------------------------------应答子函数原型: void Ack_I2c(void);----------------------------------------------------------------*//*void Ack_I2c(void){_Nop();_Nop();_Nop();SCL=1;_Nop();_Nop(); //时钟低电平周期大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0; //清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收_Nop();_Nop();}*//*----------------------------------------------------------------非应答子函数原型: void NoAck_I2c(void);----------------------------------------------------------------*//*void NoAck_I2c(void){SDA=1;_Nop();_Nop();_Nop();SCL=1;_Nop();_Nop(); //时钟低电平周期大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0; //清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收_Nop();}*//*----------------------------------------------------------------向无子地址器件发送字节数据函数函数原型: bit ISendByte(unsigned char sla,ucahr c);功能: 从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程,从器件地址sla.如果返回1表示操作成功，否则操作有误。