單片機虛擬示波器設計,測波形“隨心所欲”
發布時間:2014-12-30 責任編輯:sherryyu
【導讀】工程師檢修電氣時經常會用一個到示波器,danshishiboqitijihenda,xiedaibenzhong,caozuozhonghaidegelidianqi,fangzhichudian。suoyihenbufangbian,danshijintianxiaobianjiangzhanshidanpianjixunishiboqi,gaishiboqinengheshoujipeitaoshiyong,chengbendi,xiedaishiyongdoufangbian。youxingqudepengyoumenkeyigenjuxiawenzijishejiyige。
對於工程師來說,一般在電氣檢修工作中,用到示波器查看各種電壓波形是非常普遍的情況,普通的示波器體積大、笨(ben)重(zhong),最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)沒(mei)有(you)電(dian)氣(qi)隔(ge)離(li),操(cao)作(zuo)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)不(bu)能(neng)觸(chu)電(dian)。隨(sui)著(zhe)單(dan)片(pian)機(ji)等(deng)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),以(yi)及(ji)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)普(pu)及(ji),設(she)計(ji)一(yi)個(ge)能(neng)和(he)手(shou)機(ji)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)的(de)虛(xu)擬(ni)示(shi)波(bo)器(qi),成(cheng)本(ben)低(di),攜(xie)帶(dai)使(shi)用(yong)都(dou)方(fang)便(bian)。硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)電(dian)路(lu)包(bao)括(kuo)信(xin)號(hao)預(yu)處(chu)理(li)、單片機、藍牙串口模塊。
首先是信號預處理部分:
這裏我們要設計的這款電路的單片機AD轉換電壓範圍是0~3.3V,為了能測量交流信號,把輸入信號地端接RP3調節出的1.65V,這樣就能測到-1.65~+1.65V的電壓。實際工作中電工測量電壓範圍從幾伏到幾百伏,為此加入了電阻降壓網絡R1、R2、R4、R5、RP1和RP2,這樣就能測到60V的電壓,再加上個有x10 擋(放大10倍)的示波器探頭,最大可測到600V電壓。LM358是雙運放,接成電壓跟隨器方式,主要作用是提高輸入阻抗,使示波器標入阻抗是1MΩ,否則示波器探頭放到x10擋時,測量數值會有偏差。運放還能起到當輸入信號過大時,限製輸入到單片機的信號幅度,保護單片機的作用。共有2個信號輸入端,組成雙蹤示波器,可以比較2路信號的相位關係。
這裏我們要設計的這款電路的單片機AD轉換電壓範圍是0~3.3V,為了能測量交流信號,把輸入信號地端接RP3調節出的1.65V,這樣就能測到-1.65~+1.65V的電壓。實際工作中電工測量電壓範圍從幾伏到幾百伏,為此加入了電阻降壓網絡R1、R2、R4、R5、RP1和RP2,這樣就能測到60V的電壓,再加上個有x10 擋(放大10倍)的示波器探頭,最大可測到600V電壓。LM358是雙運放,接成電壓跟隨器方式,主要作用是提高輸入阻抗,使示波器標入阻抗是1MΩ,否則示波器探頭放到x10擋時,測量數值會有偏差。運放還能起到當輸入信號過大時,限製輸入到單片機的信號幅度,保護單片機的作用。共有2個信號輸入端,組成雙蹤示波器,可以比較2路信號的相位關係。

這裏我們選用了一款飛利浦的單片機P89LPC938,它是基於80C51內核的低功耗 FLASH單片機,其內部有7.373MHz振蕩器、複位電路、8通道10位AD轉換器,8K字節Flash程序存儲器、768字節RAM數據存儲器,這使得外圍電路很簡潔。為了提高AD轉換速度和提高通信波特率的準確程度,使用了外部12MHz晶振。單片機的P2.0(AD07)、P2.1(AD06) 接雙運放LM358的電壓輸出,單片機的P1.0(TXD)、P1.1(RXD)接藍牙模塊的串口。
最後我們要說明的是關於Bluetooth的一係列參數,在這裏需要兼容藍牙V2.0 規範和CLASS 2 標準,其傳輸距離最大為10M,支持SPP 服務(串口)。功能多的藍牙模塊可更改主從設置,默認為從設備,可以和電腦或手機藍牙連接,還可以更改通信波特率,默認是9600bps,可更改為較大的波特率,如115200bps,加快通信速度。默認配對密碼是1234,每mei次ci搜sou索suo藍lan牙ya模mo塊kuai前qian先xian給gei藍lan牙ya模mo塊kuai上shang電dian再zai搜sou索suo,再zai次ci搜sou索suo時shi要yao先xian把ba藍lan牙ya模mo塊kuai重zhong新xin上shang電dian,否fou則ze可ke能neng搜sou索suo不bu到dao。手shou機ji藍lan牙ya和he藍lan牙ya串chuan口kou模mo塊kuai之zhi間jian的de連lian接jie,是shi程cheng序xu設she計ji的de重zhong點dian,也ye是shi難nan點dian。這zhe個ge連lian接jie過guo程cheng就jiu是shi創chuang建jian一yi個ge藍lan牙ya客ke戶hu端duan,分fen查zha找zhao設she備bei、查找服務、獲得連接URL和建立連接4個主要步驟。
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