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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 數(shù)字示波器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 示波器作為一種用途十分廣泛的電子測(cè)量儀器，有模擬示波器和數(shù)字示波器兩種。數(shù)字示波器由于體積小，測(cè)量精度高，并且?guī)в写鎯?chǔ)功能，在實(shí)際測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。然而實(shí)驗(yàn)室常用的數(shù)字示波器雖然測(cè)量精度高，但是體積大，價(jià)格也比較昂貴，不適合在精度要求較低的場(chǎng)合使用。因此有必要開發(fā)一款在一般場(chǎng)合下使用的大眾化示波器。
- 詳細(xì)介紹：
- 此款數(shù)字示波器具有成本低，體積小，攜帶方便，使用帶背光的LCD，并且可以把測(cè)量數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC上，便于分析統(tǒng)計(jì)。 此款數(shù)字示波器的基本思路是：通過高速ADC采集信號(hào)，然后把轉(zhuǎn)換后的AD值存入單片機(jī)的RAM，再通過軟件編程等一系列的數(shù)據(jù)處理，最后把波形顯示在LCD12864上。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)： （1）精度8Bit。 （2）模擬頻帶寬度2KHz。 （3）采樣頻率20Hz。 （4）LCD顯示刷新頻率10Hz。 （5）輸入電壓范圍-2.5V～+2.5V。 （6）耦合方式AC/DC。 （7）觸發(fā)電平可調(diào)，并帶有指示。 （8）雙通道測(cè)量。 （9）具有暫停功能。 （10）垂直靈敏度：100mV/Div—5V/Div （11）水平靈敏度：100ms/Div—1s/Div
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1）具有波形同步功能，即使波形能穩(wěn)定的顯示在LCD上。因?yàn)锳DC每采集完一幀數(shù)據(jù)后再送到LCD上顯示。這樣每次采集的第一個(gè)點(diǎn)可能不相同，這樣就造成在屏幕上顯示的波形會(huì)跳動(dòng)。那么通過軟件處理，找到每次波形的周期的起點(diǎn)位置然后再送出來顯示，這樣就能保證波形穩(wěn)定的顯示在LCD上了，即實(shí)現(xiàn)了同步功能。 （2）具有同步觸發(fā)功能。使用按鍵可調(diào)的PWM作DAC，再通過一個(gè)比較器就能實(shí)現(xiàn)同步觸發(fā)功能。這樣就能保證每次都從波形的一個(gè)固定點(diǎn)去采集，這樣顯示的波形就會(huì)很穩(wěn)定。 （3）使用一種基于ADC原理的鍵盤。普通的鍵盤難免會(huì)占用單片機(jī)很多的IO口，這種基于ADC原理的鍵盤只使用單片機(jī)的一個(gè)IO口，并且增加一個(gè)比較器，用按鍵去觸發(fā)中斷，在中斷中第一時(shí)間捕獲鍵值，這樣避免過多的占用CPU資源，提高了CPU的利用率。 （4）使用STC90C52AD這款單片機(jī)，自帶ADC功能，并且價(jià)格合理，節(jié)約了成本。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品參加湖北師范學(xué)院大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，經(jīng)過電子電工實(shí)驗(yàn)室的專家及教師的評(píng)審，最終榮獲“一等獎(jiǎng)”。 論文《一種基于ADC的高性價(jià)比鍵盤輸入設(shè)計(jì)》已被《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》雜志錄用。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明： 【1】采用9V直流電源供電。 【2】輸入電壓的峰峰值不能超過5V。 【3】使用過程中盡量避免用手觸碰背面的貼片原件。 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：操作簡單，攜帶方便，性價(jià)比高。 示波器是電子工作者必不可少的測(cè)量工具，但是由于傳統(tǒng)的數(shù)字示波器體積龐大，攜帶不便，價(jià)格高等特點(diǎn)，使得在一些對(duì)測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合難以使用。這款體積小巧，性價(jià)比高，帶雙通道的簡易示波器就滿足了在這種場(chǎng)合下的要求。因此具有較高的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，從而影響測(cè)試任務(wù)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字示波器憑借數(shù)字技術(shù)和軟件大大擴(kuò)展了工作能力，早期產(chǎn)品的取樣率低、存在較大死區(qū)時(shí)間、屏幕刷新率低等不足得到較大改善，以前難以觀察的調(diào)制信號(hào)、通訊眼圖、視頻信號(hào)等復(fù)合信號(hào)越來越容易觀察。數(shù)字示波器可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和分析，特別適合于捕獲復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)中產(chǎn)生的全部細(xì)節(jié)和異?，F(xiàn)象，因而在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了讓示波器工作在合格的狀態(tài)，對(duì)示波器定期、快速、全面的檢定，保證其量值溯源，是擺在測(cè)試工程師面前的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。 手工檢定效率低，容易出錯(cuò)，對(duì)每一種示波器的檢定需要測(cè)試工程師翻閱大量的資料；自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具有準(zhǔn)確快速地測(cè)量參數(shù)、直觀地顯示測(cè)試結(jié)果、自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)等特性，是傳統(tǒng)的手工測(cè)試無法達(dá)到的。用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)示波器的程控檢定將會(huì)是儀器檢定的趨勢(shì)。 2010年中國虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目投資逐漸增多。投資者對(duì)虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器行業(yè)的關(guān)注越來越密切，這使得虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器行業(yè)的發(fā)展需求增大。
