基于单片机的波形记录器设计与应用

"这篇学士学位论文探讨了基于单片机的波形记录器设计，旨在为教学科研和地质勘测等领域提供一种能够记录非重复性信号波形的设备。" 在电子工程和相关领域，波形记录是至关重要的，因为它允许研究人员对信号进行详细分析，包括图形分析、频谱分析和曲线相关性分析。传统的通用电子示波器虽然价格适中，但通常不具备信号存储功能，限制了其在处理非重复性信号时的实用性。鉴于此，本论文提出了一种基于单片机的波形记录器设计方案，该方案能够与通用电子示波器配合使用，弥补了这一功能缺失。 该波形记录器的核心在于其单片机系统，它包含了A/D转换器、数据存储器以及采用双极性输出的D/A转换器等关键组件。系统具备八个输入通道，可以捕捉并存储多个信号源的波形，采用了分区储存策略，以适应不同的信号类型。同时，为了确保数据的持久保存，外部数据存储器还配备了掉电保护电路，即使在电源中断的情况下也能保留记录的波形数据。 在系统设计上，作者采用了自顶向下的方法，将整个系统分解为四个主要功能模块：输入电路、键盘和显示电路、控制和存储电路以及输出电路。输入电路负责信号的采集和预处理，键盘和显示电路用于用户交互，控制和存储电路处理数据的存储和管理，而输出电路则将数字化的波形还原为模拟信号，以便在示波器上观察或进一步分析。 论文关键词突出强调了单片机技术在实现波形记录器中的核心作用，以及设计的实用性。通过这种方式，本设计成功地将波形记录功能集成到通用电子示波器的生态系统中，极大地增强了设备的功能性和应用价值，特别是在处理非重复性信号时，提供了前所未有的便利。这个设计对于教育、科研以及工业领域都有显著的实际意义，有助于推动相关领域的研究和技术创新。