单片机课程设计报告-波形采集、存储与回放系统.docVIP

单片机课程设计报告 题目： 波形采集、存储与回放系统 设计者1： 负责任务：程序编写、报告 专业班级/学号：09应用电子技术⑤ 0906020 设计者2： 负责任务： 整合、调试、报告 专业班级/学号：09应用电子技术⑤ 0906020 指导教师1： 陈 老师 答辩时间： 2011-11-20 目录 一、选题的背景 2 1、选题的来源、意义和目的 2 2、课题承担人员及分工说明 2 二、课题总体设计说明 3 1、总体开发计划 3 2、课题所达到的功能目标、技术指标 3 3、课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案 3 三、硬件设计说明 4 1、硬件总体设计方案 4 ①主控芯片 4 ②采集、回放电路 4 ③控制按键 5 ④显示模块 5 四、软件设计说明 6 1、软件总体设计方案 6 ①软件设计目标 6 ②软件功能模块划分 6 五、硬件调试说明 9 1、硬件性能测试 9 2、软件性能测试 9 六、课题开发总结 9 七、用户操作说明 9 八、参考资料 9 1、元件清单 10 2、原理图 10 ３、硬件电路板外观图片 12 九、附件 13 1、元件清单 14 2、原理图 14 3、PCB版图 15 4、仿真图 15 5、硬件电路板外观图片 15 十、课题开发总结 1、任务完成情况总结 16 2、设计体会 16 3、设计工具 16 【摘要】 本设计是设计一款基于单片机STC85C52的波形采集存储与回放控制系统，其中单片机是整个控制系统的核心，结合及A/D数据采集模块，可靠地实现对一路外部信号进行采集存储。系统硬件可以分为模拟部分和数字部分。模拟电路主要包括、模块及A/D模块、D/A模块。数字部分主要由实现，用于的存储、传输等。 一、选题的背景 1、选题的来源、意义和目的 来源：2011全国大学生电子设计竞赛试题； 意义：使我们更加理解全国大学生电子设计竞赛； 目的：通过波形采集、存储与回放系统的学习，学会液晶LCD1602、AD/DA模块和EEPROM存储模块的使用 2、课题承担人员及分工说明 刘: 模块整合、编写程序、报告、程序调试、画PCB板 邓: 软硬件调试、报告、做板、绘制PROTEL与PROTUES原理图、写课程设计报告。 二、课题总体设计说明 1、总体开发计划 设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1 所示。该系统能同时采集两 路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。如图2-1所示。 图2-1 采集回放系统示意图 2、课题所达到的功能目标、技术指标 （1）能完成对A 通道单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz 信号 的采集、存储与连续回放。要求系统输入阻抗不小于10 kΩ，输出阻抗不大于1kΩ； （2）采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。原信号与回放 信号电平之差的绝对值≤50 mV，周期之差的绝对值≤5%。 3、课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案 （1）采样方式 方案一：实时采样。实时采样是在信号存在期间对其采样。根据采样定理，采用速率必须高于信号最高频率分量的两倍。对于周期的正弦信号，一个周期内应该大于两个采样点。为了不失真的恢复原被测信号，通常一个周期内就需要采样八个点以上。 方案二：等效时间采样法。采用中高速模数转换器，对于频率较高的周期性信号采用等效时间采样的方法，即对每个周期仅采样一个点，经过若干个周期后就可对信号各个部分采样一遍。而这些点可以借助步进延迟方法均匀地分布于信号波形的不同位置。其中步进延迟是每一次采样比上一次样点的位置延迟△t时间。只要精确控制从触发获得采样的时间延迟，就能够准确地恢复出原始信号。 等效时间采样虽然可以对很高频率的信号进行采样，可是步进延迟的采样技术与电路较为复杂。再者，它只限于处理周期信号，而且对单次触发采样无能为力。实时采样可以实现整个频段的全速采样，因此本设计采用方案一。 （2）A/D、D/A转换方式 方案一：采用ADC0809的8位单断模拟输入信号中的一个进行A/D转换，允许8路模拟量分时输入