基于stc单片机的示波器设计物【字数：9023】
本课题要设计的是一款基于单片机的示波器。该系统由单片机最小系统模块、显示模块、采样调节模块等组成。本课题采用STC8A8K64S4A12单片机为数据处理核心，采用旋转编码器和电位器进行采样调节，采用LCD屏进行显示。通过keil软件进行C语言程序的编程生成可执行文件，通过可执行文件的下载可使单片机功能化，使系统具备对信号的采集，储存以及信号的输出，并可以进行设置扫描频率以及幅度等各个功能。 本设计具有电路结构简单，使用方便，测量波形不受限制，测量精度较高等特点，有很好的使用价值。
目录
第1章 绪论 1
1.1 示波器的研究背景目的 1
1.2 示波器的发展现状 2
1.3 数字示波器的组成原理 3
1.4 课题的主要研究内容 3
第2章 系统设计方案 4
2.1 总体方案的选定 4
2.2 硬件的选择 4
第3章 示波器硬件设计方案 7
3.1 系统总体框图 7
3.2 STC8A8K64S4A12单片机系统设计 7
3.3 LCD12864液晶显示器系统设计 7
3.4 硬件系统设计 8
第4章 软件设计方案 10
4.1 主程序设计 10
4.2 波形幅值测量程序设计 11
4.3 波形频率测量程序设计 13
第5章 实验误差分析及结论 16
参考文献 20
致 谢 21
附录 22
第1章 绪论
在现在的科研以及教学设备当中，示波器是一种必不可少的电路信号检测装置，但是分析目前所使用的示波器，往往是外形偏大，而且不便于携带，针对于该种现状，本次决定以STC8A作为核心处理器设计一款能够进行便携以及精度较高的数字示波器，在设计过程当中，不仅能够满足设计所需要的性能要求，同时还能够进行锻炼个人能力。目前随着计算机科学技术的快速发展，示波器在功能上已经实现能够联网，以及连接计算机进行虚拟软件使用，但是，其体积较大的毛病依然没有进行改变，存在较多的缺点，此设计就是基于现状，进行设计的一款小型化示波器。
1.1 示波器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的研究背景目的
在进行数字信号研究的过程当中使用测量设备是必不可少的一种分析手段，用设备能够进行详细的分析信号的时域及频域信息，使用相应的电子测量仪器，能够更好的分析电子数据量，同时，为理论知识提供一定的实验数据，一个国家在工业水平以及电子水平上面的发展，决定了国家的技术水平。在电子信号进行分析的历程当中，示波器的出现是一种翻天覆地的技术革新，由于信号分析，已经渗透到生活当中以及科研当中的各个领域，因此也成为一种相对重要的学科，并且在电子测量过程当中，使用最多的设备就是示波器，对于示波器的应用在进行对比的过程当中可以发现其应用范围最广，遍布了各个领域，比如学校以及科研单位。
数字示波器是跟随着电子科技技术的发展而成长的一种测量仪器，这种仪器集成了信号转换以及信号处理和信号显示等过程，使用示波器是能够通过线材连接，利用电脑PC端的虚拟软件进行相应的采集。分析传统的模拟示波器，进行相互对比，有缺点也有优点。例如传统的手机大部分都采用模拟电路进行设计。在运行过程当中具有较高的响应特性，能够使用操作面板进行直接的调控，对相应的参数，进行直接的设定，界面相对简单，操作灵活。在价格方面，传统的模拟示波器价格相对较为便宜，现在比较高。目前现在的示波器大部分都采用数字集成技术，利用各种处理器进行相关的信号计算。能够更好的避免出现信号，检测失误以及误差大的缺点。因此综合进行比较，数字型示波器在未来的发展 当中具有更好的应用前景。本次通过设计采用stm32进行相应的示波器设计，能够进行学习以及达到实验目的。在该过程当中，不仅能够学习到扎实的理论知识，同时能够进行动手操作。希望能够为未来的成长以及学习当中提供一定的帮助。
1.2 示波器的发展现状
在上世纪70年代，经过一系列科学家以及电子工作者的共同努力，数字集成技术以及信号处理技术得到了快速的发展，同时为了分析电路中所包含的信号有关系，进行了示波器的设计，得益于技术的发展是不是也得到了一定的更新换代，在70年代示波器进行了一定的发展，在使用时能够通过模数转换功能，将模拟信号转换为数字信号。
示波器经过了几个时期的重要发展过程，随着微处理器技术的快速成熟，示波器也开始了，融入到新的数字电子技术。经过几十年的快速发展，是不是现在更新已经达到几十余种，美国的Tektronix公司，在1947年推出了九大系列示波器，不知道手机多采用模拟数字技术，同时显示采用电子管，使用的过程中及其都不方便。目前在数字示波器方面，具有较多的生产厂家涉足该领域，其中最为著名的为美国的安捷伦公司，力克公司，以及台湾的固维公司。国内在世博伎俩一方面，具有较高技术的是中国电子科技集团第41研究所，以及北京的普源精电公司.从上世纪60年代我国在数字示波器方面的发展也得到了极大的提升，技术水平也得到了国际先进行列。
在随后的发展过程当中，示波器能够测量的频率范围越来越高，上世纪80年代，最大的示波器宽带水平已经达到了100mhz。当时在50年代是晶体管示波器的发展阶段，该阶段主要应用的显示器为晶体管.国际最大的频率能达到150mhz.经过近几十年的快速发展，示波器在采集精度以及采集速度方面均得到了极大的提升，同时对输入信号的要求，适应性也变得更强，采集频率再逐步的随着科技的水平在提高,上世纪70年代更是出现了示波器向集成化以及小型化方向发展的趋势，1971年微处理器面世，示波器也开始利用微处理器进行相应的处理分析，使得数字示波器的发展进入了跨时代的进步，今后示波器的发展也将会朝着更加小型化的方向进行，数字化程度将会更高，适应性更强。 1.3 数字示波器的组成原理
目录
第1章 绪论 1
1.1 示波器的研究背景目的 1
1.2 示波器的发展现状 2
1.3 数字示波器的组成原理 3
1.4 课题的主要研究内容 3
第2章 系统设计方案 4
2.1 总体方案的选定 4
2.2 硬件的选择 4
第3章 示波器硬件设计方案 7
3.1 系统总体框图 7
3.2 STC8A8K64S4A12单片机系统设计 7
3.3 LCD12864液晶显示器系统设计 7
3.4 硬件系统设计 8
第4章 软件设计方案 10
4.1 主程序设计 10
4.2 波形幅值测量程序设计 11
4.3 波形频率测量程序设计 13
第5章 实验误差分析及结论 16
参考文献 20
致 谢 21
附录 22
第1章 绪论
在现在的科研以及教学设备当中，示波器是一种必不可少的电路信号检测装置，但是分析目前所使用的示波器，往往是外形偏大，而且不便于携带，针对于该种现状，本次决定以STC8A作为核心处理器设计一款能够进行便携以及精度较高的数字示波器，在设计过程当中，不仅能够满足设计所需要的性能要求，同时还能够进行锻炼个人能力。目前随着计算机科学技术的快速发展，示波器在功能上已经实现能够联网，以及连接计算机进行虚拟软件使用，但是，其体积较大的毛病依然没有进行改变，存在较多的缺点，此设计就是基于现状，进行设计的一款小型化示波器。
1.1 示波器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的研究背景目的
在进行数字信号研究的过程当中使用测量设备是必不可少的一种分析手段，用设备能够进行详细的分析信号的时域及频域信息，使用相应的电子测量仪器，能够更好的分析电子数据量，同时，为理论知识提供一定的实验数据，一个国家在工业水平以及电子水平上面的发展，决定了国家的技术水平。在电子信号进行分析的历程当中，示波器的出现是一种翻天覆地的技术革新，由于信号分析，已经渗透到生活当中以及科研当中的各个领域，因此也成为一种相对重要的学科，并且在电子测量过程当中，使用最多的设备就是示波器，对于示波器的应用在进行对比的过程当中可以发现其应用范围最广，遍布了各个领域，比如学校以及科研单位。
数字示波器是跟随着电子科技技术的发展而成长的一种测量仪器，这种仪器集成了信号转换以及信号处理和信号显示等过程，使用示波器是能够通过线材连接，利用电脑PC端的虚拟软件进行相应的采集。分析传统的模拟示波器，进行相互对比，有缺点也有优点。例如传统的手机大部分都采用模拟电路进行设计。在运行过程当中具有较高的响应特性，能够使用操作面板进行直接的调控，对相应的参数，进行直接的设定，界面相对简单，操作灵活。在价格方面，传统的模拟示波器价格相对较为便宜，现在比较高。目前现在的示波器大部分都采用数字集成技术，利用各种处理器进行相关的信号计算。能够更好的避免出现信号，检测失误以及误差大的缺点。因此综合进行比较，数字型示波器在未来的发展 当中具有更好的应用前景。本次通过设计采用stm32进行相应的示波器设计，能够进行学习以及达到实验目的。在该过程当中，不仅能够学习到扎实的理论知识，同时能够进行动手操作。希望能够为未来的成长以及学习当中提供一定的帮助。
1.2 示波器的发展现状
在上世纪70年代，经过一系列科学家以及电子工作者的共同努力，数字集成技术以及信号处理技术得到了快速的发展，同时为了分析电路中所包含的信号有关系，进行了示波器的设计，得益于技术的发展是不是也得到了一定的更新换代，在70年代示波器进行了一定的发展，在使用时能够通过模数转换功能，将模拟信号转换为数字信号。
示波器经过了几个时期的重要发展过程，随着微处理器技术的快速成熟，示波器也开始了，融入到新的数字电子技术。经过几十年的快速发展，是不是现在更新已经达到几十余种，美国的Tektronix公司，在1947年推出了九大系列示波器，不知道手机多采用模拟数字技术，同时显示采用电子管，使用的过程中及其都不方便。目前在数字示波器方面，具有较多的生产厂家涉足该领域，其中最为著名的为美国的安捷伦公司，力克公司，以及台湾的固维公司。国内在世博伎俩一方面，具有较高技术的是中国电子科技集团第41研究所，以及北京的普源精电公司.从上世纪60年代我国在数字示波器方面的发展也得到了极大的提升，技术水平也得到了国际先进行列。
在随后的发展过程当中，示波器能够测量的频率范围越来越高，上世纪80年代，最大的示波器宽带水平已经达到了100mhz。当时在50年代是晶体管示波器的发展阶段，该阶段主要应用的显示器为晶体管.国际最大的频率能达到150mhz.经过近几十年的快速发展，示波器在采集精度以及采集速度方面均得到了极大的提升，同时对输入信号的要求，适应性也变得更强，采集频率再逐步的随着科技的水平在提高,上世纪70年代更是出现了示波器向集成化以及小型化方向发展的趋势，1971年微处理器面世，示波器也开始利用微处理器进行相应的处理分析，使得数字示波器的发展进入了跨时代的进步，今后示波器的发展也将会朝着更加小型化的方向进行，数字化程度将会更高，适应性更强。 1.3 数字示波器的组成原理
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