论文总字数：25513字

摘 要

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1选题的背景意义及研究现状 1

1.1.1背景意义 1

1.1.2国内外研究现状 1

1.2设计的任务和要求 2

第2章 数字示波器的基本原理 3

2.1 示波器的组成原理 3

2.2 模拟示波器与数字示波器的比较 3

第3章 系统硬件电路 6

3.1数字示波器总体设计方案 6

3.2 单片机 6

3.3 时钟电路 9

3.4信号调整电路 9

3.5 A/D转换电路 10

3.6 LCD12864显示 11

3.7 存储电路 12

第4章 系统软件设计 14

4.1 总体设计思路 14

4.2 A/D转换程序 14

4.3 LCD液晶显示程序 15

4.4 按键处理程序 17

第5章 数字示波器的功能仿真和测试 19

5.1 硬件安装调试和软件调试 19

5.2 测试结果 20

第6章 结语与展望 23

致谢 24

参考文献 25

附录 源程序清单 26

摘要

本论文所介绍的是数字示波器的设计与制作方法，在本次设计中，AT89C51单片机是整个系统的核心元件，多个功能模块组合实现数字示波器的存储显示功能。简易数字示波器制作成本低廉，与市面上成千上万的数字示波器价格形成鲜明对比，简易数字示波器便具有广阔的应用前景。因此，基于单片机的数字示波器设计研究也成为广大电子爱好者的热衷对象。

本论文首先介绍了题目来源，阐述了选题的背景意义以及国内外基于单片机的简易数字示波器的研究现状，简要的概述了设计的任务要求和研究方法，并讲述了示波器的基本原理。通过以上简单介绍，对数字示波器的设计有了初步认识。

本文接下来对基于单片机的简易数字示波器进行初步框架设计，对软件设计思路和硬件设计方案进行适当选择。在这之后，又进一步详细介绍硬件电路、软件设计思路。其中硬件部分包括时钟电路、显示电路和A/D转换电路设计方法，软件设计部分重点讲述了程序设计思路框架。

本文最后对基于单片机的简易数字示波器进行了功能测试与仿真，并对整个设计过程进行了总结与归纳。

关键词：数字示波器、单片机、存储显示

Abstract

This paper introduces the design and manufacturing method of digital oscilloscope. In this design, AT89C51 single-chip microcomputer is the core component of the entire system. Multiple functional modules combine to realize the storage and display function of digital oscilloscope. The production cost of simple digital oscilloscopes is low, which is in stark contrast to the prices of thousands of digital oscilloscopes on the market. Simple digital oscilloscopes have broad application prospects. Therefore, the design and research of digital oscilloscopes based on single-chip microcomputers has also become a keen object for the majority of electronics enthusiasts.

This thesis first introduces the source of the topic, elaborates the background significance of the topic and the research status of simple digital oscilloscopes based on single chip microcomputers at home and abroad, briefly outlines the design task requirements and research methods, and describes the basic principles of oscilloscopes. Through the above brief introduction, I have a preliminary understanding of the design of digital oscilloscope.

In this paper, the preliminary frame design of the simple digital oscilloscope based on single chip computer is carried out, and the software design ideas and hardware design schemes are appropriately selected. After this, the hardware circuit and software design ideas were further introduced in detail. The hardware part includes clock circuit, display circuit and A / D conversion circuit design method, and the software design part focuses on the framework of program design ideas.

At the end of this paper, the functional test and simulation of a simple digital oscilloscope based on single chip microcomputer are carried out, and the whole design process is summarized and summarized.

Key Words: digital oscilloscope, single chip microcomputer, storage display

第1章 绪论

1.1选题的背景意义及研究现状

1.1.1背景意义

伴随着当今科学技术的不断创新和发展，数字示波器逐渐成为电子设备测试工程师的必备工具。自上世纪七十年代第一台数字示波器诞生以来，自动控制技术、通信科学技术和计算机科学技术发展迅速，使得数字存储示波器应用越来越广泛，电子测量技术也得到了空前发展。数字示波器可以对采集的模拟信号进行A/D转换、数据存储和处理以及波形的重建和显示，不仅如此，数字示波器还可以通过操作波形的位置移动来观察波形任何一处的形状和数值。由于数字示波器具备上述存储波形和处理波形的特殊且实用的功能，因此数字示波器正逐步取代模拟示波器。

数字示波器不仅为在电子测量领域里的测试工程师及测试爱好者们提供了便利，更重要的是还解决了模拟示波器在波形存储和信号实时监测的缺点，但其仍然存在诸多待解决的问题，比如体积笨重不便于携带、操作繁琐、耗能高等缺点，市场上的示波器动辄几千上万甚至上万元的价格更是让许多电子产品爱好者望而却步。

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