基于avr的2ch实时信号的图形显示(附件)【字数：9487】
摘 要在电子测量技术发展史中，示波器的出现带来巨大的改变，同时也是一场革命性的改变。本文主要是设计一款基于AVR单片机mega16 2-CH实时信号的图形显示器系统，基于主控制器AVR单片机和核心器件160128液晶，可以在液晶屏上绘制2-CH电压的变化轨迹。主要使用模/数转换器(A/D)将被测量的模拟信号转换成数字信号，然后存入随机存取存储器里面，需要显示时可以把存储的内容导出，根据数/模转换器(A/D)恢复成模拟信号显示在屏上，利于记录和波形的观察，还将获得的信息进行下一步的处理和分析。因此需要对被测量的信号采集和存储，并根据扫描频率可调、无明显的波形失真、硬件控制电路的设计、硬件设计原理图的、相应控制软件的编写，进行信号的测试与调试。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题发展的前景 1
1.3课题研究的主要内容 2
第二章 系统总体方案选择 4
2.1基本思路的选择 4
2.2总体设计的选择 4
2.2.1系统框图及实现功能 4
2.2.2单片机芯片的选择 4
2.2.3显示屏的选择 6
2.2.4模拟信号的要求 6
第三章 系统的硬件设计 8
3.1模拟信号发生电路设计 8
3.2硬件控制电路设计 8
3.2.1时钟电路 8
3.2.3 A/D转换 9
3.3显示电路电路设计 9
3.3.1 LCD显示器 10
3.3.2 LCD160128显示电路 11
3.4工作过程 11
第四章 系统的软件设计 13
4.1软件开发平台 13
4.2系统软件设计 13
4.3 A/D转换程序设计 14
4.4显示程序设计 15
第五章 系统的调试 17
5.1系统硬件调试 17
5.2系统软件调试 17
致谢 21
参考文献 22
附录A电路原理图 23
附录B主程序代码 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
24
第一章 绪论
示波器广泛应用于电子和控制等相关领域。计算机技术在不断地发展，伴随着数据的共享还有数字示波器的实现。本章先介绍下课题研究的背景及其意义，然后讲述示波器的发展前景，最后说明研究的主要内容。
1.1课题研究的背景和意义
在电子测量技术的发展历史中，示波器用于测量技术并且它的出现带来了巨大的改变，因为第一个示波器是由布劳恩开发的，随着一步步的发展，示波器的功能变得更加丰富，性能也有所提高。?
自20世纪70年代以来，人们的关注点逐渐转移到示波器的自动化和使用还有准确性上。微机和仪器通用接口的出现使示波器的自主发展达到了一个新的水平。微机示波器的设计、性能、功能、实用性和操作，以及在故障诊断方面的巨大变化，随着工业设计和示波器测量的发展，示波器的功能扩展到时间域分析的数据分析。目前，高精度、多功能性、柔性、易操作、性能可靠已成为示波器制造商的主要目标。
在1909年，诺贝尔物理学奖的获得者卡尔费迪南德布劳恩发明了世界上第一台阴极射线管，许多德国人仍然把阴极射线管称为“棕色管”。1972年英国发明了第一台数字示波器，1996发明的混合信号示波是世界上第一个示波器，子从数字示波器诞生以来，应用方面越来越广泛，已成为工程师用来测试的一个必要的工具。21世纪科技迅速发展，电子技术、计算机技术和现代通信技术和自动化技术飞速发展，电子测量仪器也有着巨大的发展。模拟示波器代替了数字示波器，比数字示波器更加完善的地方在于存储波形和各种信号分析、处理和计算方面。完成信号的一次性采集，存储波形，并通过移位操作观察波形的任何部分数字都可以用示波器实现。?
数字示波器是数字集成电路技术的一种新型智能示波器，已成为电子测量领域的一项基本测试工具。随着新技术和新设备的发展，它正朝着宽带、模块化、多功能、网络化的方向发展。可以实现高带宽和功能强大的分析功能是数字示波器的优点。目前，高端数字示波器的实时带宽已达到20GHz，可广泛应用于千兆位以太网和光通信等各种测试领域。低端数字示波器适用于教学，培养人才，也适用于国民经济的一些方面。数据采集是数字示波器的技术基础，有着深远的意义，可以在很多方面用数据采集。
为了更好巩固自己所学到的知识，所以我选择基于AVR图形的2CH实时信号作为我大学毕业设计的题目。
1.2课题发展的前景
趋势一：从并行测量到串行测量的发展。
像串行数据触发器功能、搜索功能和协议观察程序是示波器制造商目前提供一些功能，识别和解码和测量所关注的事件是这些程序可以做的事情。随着这些协议的出现，新一代的协议进入市场，如果用户才想要更加有效地使用它们，示波器提供商必须要跟上新技术的步伐。
趋势二：混合信号示波器。
混合信号示波器(MSO)是为嵌入式混合信号系统设计的，在目前的技术中很受欢迎。例如，汽车电子系统通常有模拟电机控制器和数字控制的传感器。在过去，分析这种系统一般会选择传统的数字示波器，但数字示波器通常没有足够能力去输入和触及通道。人们如果使用逻辑分析器，则会导致更复杂的设置和操作。但是MSO解决了这个问题，并被证明是分析嵌入式混合信号这个系统的最佳工具。
趋势三：强大的便携式示波器/定制通用示波器。
在过去，高性能的示波器是体积庞大的，便携式示波器的可操作性又很低，用户只能使用其中的一个。由于高速的设计和使用串行数据让很多人急需一种可以方便携带的高性能示波器。目前来看人们使用在很多相同类别的示波器中提供的一些软件包来制作通用示波器。在软件应用上，如矢量信号分析软件和各种串行解码软件包还有离线视图分析软件等，制定通用示波器可以自主的选择。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题发展的前景 1
1.3课题研究的主要内容 2
第二章 系统总体方案选择 4
2.1基本思路的选择 4
2.2总体设计的选择 4
2.2.1系统框图及实现功能 4
2.2.2单片机芯片的选择 4
2.2.3显示屏的选择 6
2.2.4模拟信号的要求 6
第三章 系统的硬件设计 8
3.1模拟信号发生电路设计 8
3.2硬件控制电路设计 8
3.2.1时钟电路 8
3.2.3 A/D转换 9
3.3显示电路电路设计 9
3.3.1 LCD显示器 10
3.3.2 LCD160128显示电路 11
3.4工作过程 11
第四章 系统的软件设计 13
4.1软件开发平台 13
4.2系统软件设计 13
4.3 A/D转换程序设计 14
4.4显示程序设计 15
第五章 系统的调试 17
5.1系统硬件调试 17
5.2系统软件调试 17
致谢 21
参考文献 22
附录A电路原理图 23
附录B主程序代码 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
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第一章 绪论
示波器广泛应用于电子和控制等相关领域。计算机技术在不断地发展，伴随着数据的共享还有数字示波器的实现。本章先介绍下课题研究的背景及其意义，然后讲述示波器的发展前景，最后说明研究的主要内容。
1.1课题研究的背景和意义
在电子测量技术的发展历史中，示波器用于测量技术并且它的出现带来了巨大的改变，因为第一个示波器是由布劳恩开发的，随着一步步的发展，示波器的功能变得更加丰富，性能也有所提高。?
自20世纪70年代以来，人们的关注点逐渐转移到示波器的自动化和使用还有准确性上。微机和仪器通用接口的出现使示波器的自主发展达到了一个新的水平。微机示波器的设计、性能、功能、实用性和操作，以及在故障诊断方面的巨大变化，随着工业设计和示波器测量的发展，示波器的功能扩展到时间域分析的数据分析。目前，高精度、多功能性、柔性、易操作、性能可靠已成为示波器制造商的主要目标。
在1909年，诺贝尔物理学奖的获得者卡尔费迪南德布劳恩发明了世界上第一台阴极射线管，许多德国人仍然把阴极射线管称为“棕色管”。1972年英国发明了第一台数字示波器，1996发明的混合信号示波是世界上第一个示波器，子从数字示波器诞生以来，应用方面越来越广泛，已成为工程师用来测试的一个必要的工具。21世纪科技迅速发展，电子技术、计算机技术和现代通信技术和自动化技术飞速发展，电子测量仪器也有着巨大的发展。模拟示波器代替了数字示波器，比数字示波器更加完善的地方在于存储波形和各种信号分析、处理和计算方面。完成信号的一次性采集，存储波形，并通过移位操作观察波形的任何部分数字都可以用示波器实现。?
数字示波器是数字集成电路技术的一种新型智能示波器，已成为电子测量领域的一项基本测试工具。随着新技术和新设备的发展，它正朝着宽带、模块化、多功能、网络化的方向发展。可以实现高带宽和功能强大的分析功能是数字示波器的优点。目前，高端数字示波器的实时带宽已达到20GHz，可广泛应用于千兆位以太网和光通信等各种测试领域。低端数字示波器适用于教学，培养人才，也适用于国民经济的一些方面。数据采集是数字示波器的技术基础，有着深远的意义，可以在很多方面用数据采集。
为了更好巩固自己所学到的知识，所以我选择基于AVR图形的2CH实时信号作为我大学毕业设计的题目。
1.2课题发展的前景
趋势一：从并行测量到串行测量的发展。
像串行数据触发器功能、搜索功能和协议观察程序是示波器制造商目前提供一些功能，识别和解码和测量所关注的事件是这些程序可以做的事情。随着这些协议的出现，新一代的协议进入市场，如果用户才想要更加有效地使用它们，示波器提供商必须要跟上新技术的步伐。
趋势二：混合信号示波器。
混合信号示波器(MSO)是为嵌入式混合信号系统设计的，在目前的技术中很受欢迎。例如，汽车电子系统通常有模拟电机控制器和数字控制的传感器。在过去，分析这种系统一般会选择传统的数字示波器，但数字示波器通常没有足够能力去输入和触及通道。人们如果使用逻辑分析器，则会导致更复杂的设置和操作。但是MSO解决了这个问题，并被证明是分析嵌入式混合信号这个系统的最佳工具。
趋势三：强大的便携式示波器/定制通用示波器。
在过去，高性能的示波器是体积庞大的，便携式示波器的可操作性又很低，用户只能使用其中的一个。由于高速的设计和使用串行数据让很多人急需一种可以方便携带的高性能示波器。目前来看人们使用在很多相同类别的示波器中提供的一些软件包来制作通用示波器。在软件应用上，如矢量信号分析软件和各种串行解码软件包还有离线视图分析软件等，制定通用示波器可以自主的选择。
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