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基于STM32的手持示波器设计本文将以STM32为基础设计手持示波器，从设计思路、电路连接、程序编写等方面进行详细介绍。
一、设计思路本文设计的手持示波器主要结构由STM32微处理器、液晶显示器、放大电路和电源电路组成。
设计主要思路如下：1. 液晶显示器：选用2.8英寸512x320分辨率的彩色液晶显示器，能够显示多种波形、电压等测试数据。
2. 放大电路：选用Op Amp放大电路，将被测电压信号放大，提高显示精度。
3. 电源电路：为了实现低功耗，采用锂电池电源供电，通过DC-DC电路将电池电压转换为合适的供电电压，并通过充电电路对电池进行充电。
4. 微处理器：选用STM32F103作为微处理器，具有强大的处理能力、丰富的接口以及支持多种通信协议等优点，能够满足多种测试需求。
二、电路连接手持示波器电路连接如下图所示：1. 液晶显示模块该模块主要由液晶显示器和触摸屏组成。
选用2.8英寸的512x320分辨率的TFT显示器和触摸屏，实现对波形图的显示和数据输入。
在STM32上设置相应引脚，将液晶显示模块、触摸屏模块与STM32进行连接。
2. 放大电路模块该模块主要由运放、电阻等组成，实现被测电压信号的放大，增加波形精度。
该模块主要由锂电池电路、DC-DC电路、充电电路等组成，保证整个系统的供电和充电功能。
4. STM32模块该模块主要由STM32F103RET6微处理器和外部存储器EEPROM、SD卡等组成，实现对数据的处理、存储和读取。
三、程序编写通过上述电路连接方式，根据硬件资源配置，开始对程序进行编写。
程序设计主要包括以下几个方面：2. 采集信号，并通过放大电路放大信号，将测量数据传输给STM32进行计算处理。
3. 实现波形的显示和放大、缩小等功能。
可根据实际需要选择显示模式，如模拟显示、FFT变换显示等。
4. 实现数据存储功能。
可以将测量数据存储在EEPROM或SD卡中，方便后续数据处理和分析。
基于STM32的便携式示波器的设计本设计是一种简易数字示波器，以STM32单片机作为控制核心，经过按键设置相应档位后，被测信号经过与处理电路、A/D转换电路、采样电路后再经过数据处理最后显示实时波形。
测试结果表明本课题设计的便携式示波器系统稳定、波形清晰、可靠性高，而且本课题设计的便携式示波器成本低，具有很高的实用价值。
标签：便携式示波器；STM32；预处理电路；A/D转换；实时采样引言示波器的应用与日俱增。
对硬件开发来说，测量信号的幅度、频率等信息都离不开示波器，但是对于非盈利的教学组织和广大电子爱好者来说高精度的示波器非常昂贵[1]。
为满足众多电子设计爱好者由于高精度示波器昂贵的价格所带来的困扰，设计了一种基于STM32的便携式示波器。
1 便携式数字示波器的工作原理本设计硬件电路部分由信号调理电路、主控芯片、按键选择电路组成，显示部分为LCD液晶显示电路。
本设计以STM32为控制核心，首先将被测信号离散化，之后将离散数据暂存于FIFO中，单片机从FIFO中读取数据，然后经过一系列数据处理将数据输出在LCD显示器上，实现被测信号的波形显示。
2 硬件设计2.1 前端信号的处理本模块具有两大功能，一是通过拨码开关切换测试档位；二是信号波形的处理。
被测信号分为两种：一种是直流信号，另一种是交流信号。
对于选择直流信号还是交流信号是通过拨码开关进行选择的。
首先，判定信号是直流还是交流；然后通过调整拨码开关将示波器测试模式调整至合适测试档位。
测量交流信号时，信号经过电容进入模拟通道；测量直流信号时，信号直接进入模拟通道。
信号波形处理电路主要由信号抬升电路和阻抗变换电路两部分组成。
信号抬升电路作用是使信号在垂直方向上处于A/D转换器的输入范围[3]。
但STM32属于数字器件，不能直接对模拟信号进行处理，所以需要对信号进行离散化处理[4]。
2.2 信号的采集信号的采集部分采用BB公司的8位AD，是本设计的核心部分，经过AD 采集的数据不是直接发送至MCU，而是首先发送到AD与MCU之间的FIFO，以便起到数据缓冲的作用。
基于STM32的手持示波器设计手持示波器是一种常见的测试仪器，可以用于监测电信号的变化和分析波形。
本文将介绍基于STM32的手持示波器的设计。
我们选择STM32系列单片机作为主控芯片。
STM32系列单片机具有较强的处理能力和丰富的外设资源，适合用于实现手持示波器的功能。
我们可以选择性能较强的STM32F4系列或者STM32H7系列作为主控芯片。
手持示波器需要具备显示波形的功能。
我们可以选择一个合适的液晶显示屏来显示波形。
一般来说，手持示波器的屏幕大小较小，常见的有2.8英寸到3.5英寸的屏幕。
可以选择具有相应分辨率和色彩深度的液晶屏，并通过STM32的外设接口来控制显示屏。
手持示波器还需要具备采集电信号的功能。
可以选择一款适合的模数转换器（ADC）来实现采集功能。
STM32系列单片机通常都内置了多个ADC，我们可以选择其中一个来进行采集。
对于高频信号的采集，可以选择带有更高采样率和分辨率的ADC。
为了方便测试，我们可以在手持示波器上加入外部的信号输入端口，使得用户可以直接连接被测试的信号源。
在硬件设计方面，还需要为手持示波器加入相应的电源管理电路，以供电给单片机和其他外设。
一般来说，可以选择锂电池作为电源，并加入充电管理电路。
还需要为手持示波器加入按键和触摸屏等人机交互设备，以实现用户的操作。
在软件设计方面，需要编写相应的固件程序来实现手持示波器的功能。
主要包括驱动液晶显示屏、配置ADC进行采集、处理采集数据并绘制波形等。
可以使用STM32官方提供的开发工具或者第三方开发软件来进行开发。
可以根据需要添加一些实用的功能，如自动测量、存储波形和数据等。
基于STM32的手持示波器设计涉及到硬件设计和软件设计两方面。
需要选择合适的主控芯片、显示屏、ADC等外设，并编写相应的固件程序来实现手持示波器的功能。
这样设计出的手持示波器将具备较高的性能和易用性，可以满足用户的测试需求。
基于STM32的数字示波器摘要本设计是基于STM32F103系列MCU的便携数字示波器，其主控芯片为STM32F103RCT6，使用由主控芯片的片上ADC外设将模拟量转换为数字量，通过DMA进行数据传输，由锂电池进行供电，1.8寸TFT屏将波形显示给使用者，并使用按键及旋钮进行波形切换显示。
本设计具有方便携带和成本低的特点，具有实际使用价值。
关键词:STM32F103；便携示波器；TFT屏；1.1设计背景、研究目的和意义设计背景数字示波器是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具。
随着科技及市场需求的快速发展，工程师们需要的工具，迅速准确地解决面临的测量挑战。
作为工程师的眼睛，数字示波器在迎接当前棘手的测量挑战中至关重要。
随着电子工业的持续高速发展，信息技术产品的智能化、网络化以及集成化程度逐步提高以及半导体、5G、人工智能、新能源、航天航空及国防等行业驱动，数字示波器具有良好的发展前景。
根据《2022-2027年中国示波器行业市场发展现状及投资前景展望报告》的数据显示，数字示波器在2020的市场规模达到18.02亿美元，在2024年将达到21.67亿美元，2019年至2024的市场需求将按照4.56%的年均复合增长率增长。
而目前示波器的主要供应国和地区有美国、日本、荷兰、韩国、中国等。
从全球市场销量来看，三大厂商泰克、安捷伦和力科垄断了大部分市场份额。
面对如此庞大的市场，世界以及中国本土示波器制造商一方面增强中国市场的进军力度，另一方面也紧贴市场的需求，最大程度的满足用户的实际使用需求。
目前新的技术应用越来越多，测试要求也越来越高，谁能不断满足用户不断变化的测试需求，谁就能赢得市场。
研究目的在很多生产领域，数字产品离不开模拟产品的配合，各种新型应用对模拟产品提出了新要求，同时也影响着模拟产品的发展方向。
以目前市场热点5G手机为例，实数字算法问题早已解决,电源待机时间、声音效果、背光等还不能满足用户的需求，而这些都属于模拟技术的范畴。
基于STM32的手持示波器设计1. 引言1.1 背景介绍传统的示波器通常体积庞大、价格昂贵，不便携，限制了其在现场调试和实验等应用方面的灵活性和便利性。
研发一款基于STM32微控制器的手持示波器显得非常必要和重要。
通过结合STM32微控制器的高性能和灵活性，设计一款小巧便携的手持示波器，可以满足工程师们在不同场合的测量需求，提高工作效率。
基于STM32的手持示波器设计将成为电子测量仪器领域的一项重要突破，将为电子工程师们提供更多便利和可能，有望成为未来电子工程领域的重要工具之一。
1.2 研究意义研究基于STM32的手持示波器设计的意义在于，可以提高示波器的性能和功能，满足不同领域对示波器的需求。
通过对STM32微控制器进行深入研究和应用，可以实现更高的采样率、更灵敏的触发功能、更丰富的波形显示模式等功能，使手持示波器在电子、通信、汽车等领域的应用更加广泛和深入。
基于STM32的手持示波器设计还可以推动嵌入式系统的发展和普及，促进科技创新和产业发展。
通过对软硬件设计的深入研究和优化，可以提高示波器的稳定性和可靠性，提升用户体验，推动示波器技术的进步和应用。
研究基于STM32的手持示波器设计具有重要的意义和价值。
2. 正文2.1 STM32微控制器概述STM32微控制器是由意法半导体公司推出的一系列32位ARM Cortex-M微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
STM32微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设和灵活的扩展性等特点，被广泛应用于工业控制、通信设备、消费类电子产品等领域。
STM32微控制器采用ARM Cortex-M内核，提供了不同系列和型号以满足不同应用需求。
STM32F系列主要针对高性能应用，配备了丰富的外设、高速嵌入式存储器和先进的通信接口；而STM32L系列则专注于低功耗应用，具有优秀的低功耗特性和封装形式。
在设计基于STM32的手持示波器时，选择合适的STM32微控制器型号非常重要。
基于STM32的手持示波器设计引言示波器是一种测量电信号波形的仪器，它可以将电信号转换成图形显示在屏幕上，方便工程师对波形进行分析。
随着科技的发展，示波器也得到了不断的创新和改进，从传统的台式示波器发展到了现代化的手持示波器，能够满足更多场景下的使用需求。
本文将介绍基于STM32的手持示波器设计，通过探讨硬件设计、软件开发和功能实现来为读者展示手持示波器设计的过程和技术。
一、硬件设计1.1 系统架构手持示波器的硬件设计需要考虑整体系统架构，包括处理器选型、外设接口、供电设计等。
基于STM32的手持示波器采用了STM32系列的微控制器作为处理器，具有低功耗、高性能的特点，能够满足手持设备对性能和功耗的需求。
为了实现对外部信号的采集和显示，需要配备AD转换器、外部存储器和显示屏等外设接口。
供电设计也是整体系统架构中的重要部分，需要考虑电池管理电路、充放电保护电路等。
1.2 信号采集手持示波器的主要功能是对电信号进行采集和显示，因此信号采集部分是设计中的重点。
采用高性能的AD转换器能够实现快速且精确的信号采集，满足对于小幅度、高频率信号的测量需求。
考虑到手持设备的便携性，还需要设计合适的采集探头和信号输入接口，以便用户能够方便地对待测信号进行接入。
显示系统是手持示波器设计中的另一个重要部分，直接影响到用户对测量结果的观察和分析。
基于STM32的手持示波器可采用彩色TFT液晶显示屏，能够实时显示采集到的波形图像。
通过合理的显示算法和界面设计，可以实现波形的放大、移动、峰值检测等功能，提升用户的使用体验。
二、软件开发2.1 嵌入式系统基于STM32的手持示波器属于嵌入式系统，因此软件开发需要考虑到嵌入式系统的特点和要求。
需要选择合适的嵌入式操作系统或实时操作系统，以实现对硬件资源的合理管理和调度。
还需要针对手持设备的特点进行系统优化，包括功耗管理、界面交互、用户输入输出等方面的设计。
2.2 数据处理采集到的原始信号需要进行处理和分析，以便用户能够对波形进行准确的观察和评估。
基于STM32的多功能示波器设计高级组：示波器论文——李振辉队一、摘要示波器是一种十分常用电子测量仪器，它将电信号转换成图像信息或者数值输出，方便人们对各种电现象的研究。
但是传统示波器具有不方便携带，功能不易拓展等缺点。
本设计一种多功能存储示波器，该示波器采用STM32处理器，实现了采样、处理、存储等功能；采用双电源供电；可对波形进行存储和再现。
而且其大小仅为与成人手掌大小一般，充分体现了此多功能示波器的便携性，满足了现场测试的要求，同时降低了成本。
二、设计要求1.基本要求1)可以单片机显示屏上实时地显示当前电压值，并且有波形显示以及坐标方格显示。
2)示波器最高测量电压不低于10V，精度不低于20mv。
3)具有改变采样频率以及幅度变换功能，即改变“X增益”和“Y增益”，并且有图像上下移动的功能。
4)具有输入电压过高的报警功能，电压达到设定值提醒功能，电压动荡提醒功能等。
5)支持图像保存功能以及图像回调功能。
2.拓展要求1)具有多通道信号输入功能，即可以同时测量多路信号。
2)利用十字交叉线精确标志处出波形上点的横纵坐标，实现横纵坐标的对应显示。
3)人机交互功能，上位机通讯功能，以及其他创新功能。
三、数字示波器的性能参数设计我们都知道数字示波器，所谓数字示波器其实就是通过采样定理对模拟的连续信号进行数据采集，再经A/D转换器转换成数字信号，使用软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。
数字存储示波器的指标很多，包括采样率、带宽、灵敏度、通道数、存储容量、扫描时间和最大输入电压等。
其中关键的技术指标主要有采样率、垂直灵敏度(分辨率)、水平扫描速度(分辨率)。
这几项指标直接与所选A／D、FIFO和高速运放器件的性能，以及电路设计有关。
下面根据所选器件的性能参数，合理地分析和确定示波器的采样率和分辨率。
1、采样率与水平扫描分辨率采样率主要取决于A／D转换器的转换速率，由于最高测量电压不低于10V，精度不低于20mv，故在此使用STM单片机内置的12位的A/D转换器即可。
基于STM32的手持示波器设计随着科学技术的不断发展，手持式示波器越来越普及，成为现在电子工程师最常用的测试工具之一。
本文将介绍基于STM32的手持式示波器的设计。
1. 硬件设计本设计选用了STM32F407VGT6作为主控芯片，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设及易于开发的特点。
同时，该芯片还具有6路通用DMA控制器，可支持高速数据传输，有利于提高示波器的性能。
1.2 信号输入示波器需要通过一些输入通道来接收要测试的信号，本设计选择了4路输入通道。
每个通道都采用了放大电路和滤波电路，以增强信号的清晰度。
信号经过放大和滤波后，通过A/D转换芯片进行数字化处理，再传输到主控芯片进行处理。
1.3 显示屏本设计采用了3.5英寸的TFT彩屏，分辨率为320x480。
显示屏可折叠，方便携带。
同时，为了提高显示屏的清晰度，加入了背光控制电路，可以根据环境亮度自适应调节亮度。
1.4 电源为了方便携带，在电源设计上采用了锂电池供电，并加入了充电电路和保护电路。
同时，还加入了可变电阻，可以根据需要调节输出电压。
2.1 系统组成软件主要由以下几部分组成：界面模块、数据采集模块、数据处理模块和标准电压源控制模块。
2.2 界面模块该模块负责实现图形化交互界面，用户可以通过界面上的按钮和菜单选择需要的测试功能，并对参数进行设置。
同时，该模块还可以实时显示波形图和测量值，便于用户查看波形和测试结果。
2.3 数据采集模块该模块负责从输入通道接收信号并进行放大、滤波和A/D转换等处理，将处理后的数据传输到主控芯片进行处理。
同时该模块还负责实现数据的存储和回放功能，便于用户对波形数据进行后续分析。
该模块负责对采集到的数据进行处理、分析和显示，包括波形处理、频率分析、电压、电流和功率测量等功能。
用户可以通过界面设置参数来进行测试，同时还可以将测试结果保存到文件中。
2.5 标准电压源控制模块该模块负责控制标准电压源的输出，并将输出值传输到主控芯片进行处理，并与测试结果进行比较，以保证测量的准确性。
基于STM32的手持示波器设计1. 引言1.1 背景介绍在这样的背景下，本文将基于STM32微控制器设计一款手持示波器，旨在实现便携、高性能、易操作的特点。
通过对STM32微控制器的深入研究和优化设计，结合硬件和软件的设计，将实现一款功能强大的手持示波器。
这不仅将为电子工程师提供更加便捷和高效的测量工具，还将对现有示波器市场产生一定的冲击，促进示波器行业的进一步发展与创新。
本文选择基于STM32的手持示波器设计作为研究课题，旨在探索新型示波器的设计思路和实现方法，为电子工程师提供更加便捷实用的工具，推动示波器技术的发展与应用。
1.2 研究意义现代科技的发展日新月异，电子技术在各个领域的应用日益广泛。
示波器作为电子测试中不可或缺的仪器之一，用来显示和分析电信号的波形。
手持示波器相比传统示波器更加便携灵活，具有更广泛的应用场景。
基于STM32的手持示波器设计，具有成本低、功耗低、性能稳定等优点，可以满足日常实验、教学和维修等多种需要。
研究基于STM32的手持示波器设计的意义在于，可以充分发挥STM32微控制器的性能和灵活性，设计出性能稳定、功能丰富的手持示波器，满足不同领域对电子测试仪器的需求。
该设计可以为电子爱好者、工程师和学生提供一种方便实用的工具，有助于推动电子技术的普及和应用。
通过研究基于STM32的手持示波器设计，可以促进对嵌入式系统、数字信号处理等相关技术的深入理解和研究，有助于培养科技人才，推动科技创新。
【研究意义】深入探讨了基于STM32的手持示波器设计的重要性和必要性，为后续的研究和实践工作奠定了坚实的基础。
1.3 研究目的本文旨在设计一款基于STM32的手持示波器，通过对STM32微控制器的介绍，探讨手持示波器设计的思路，详细讨论硬件设计和软件设计方案，并对设计成果进行性能评测。
通过本次研究，旨在提高对STM32微控制器的理解和应用能力，同时探索手持示波器设计中的技术挑战及解决方案。
基于STM32 的时间可调的数字时钟设计一、设计题目：基于STM32 时间可调的数字时钟设计二、设计目的：1．时钟是人类进步的标识，时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着科技的飞速发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展的趋势进一步向CMOS 化、低能耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
2．融会贯通教材各章的内容，通过知识的综合运用，加深对基本接口芯片的工作原理及与CPU互连的认识，以进一步掌握常见接口的用法。
3．学习设计和调试嵌入式系统开发的基本步骤和方法，培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计和调试的实践和经验。
三、硬件设计：1、MCU STM32处理器意法半导体(STMicroelectronics) 集团于1987年6月成立，是由意大利的SGS 微电子公司和法国Thomson 半导体公司合并而成。
1998 年5 月，SGS-THOMSON Microelectronics 将公司名称改为意法半导体有限公司, 意法半导体是世界最大的半导体公司之一。
从成立之初至今，ST 的增长速度超过了半导体工业的整体增长速度。
自1 999年起，ST 始终是世界十大半导体公司之一。
据最新的工业统计数据，意法半导体(STMicroelectronics) 是全球第五大半导体厂商，在很多市场居世界领先水平。
例如，意法半导体是世界第一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商，世界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商，而且在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居世界前列。
STM32L系列产品基于超低功耗的ARMCortex-M3处理器内核，采用意法半导体独有的两大节能技术：130nm 专用低泄漏电流制造工艺和优化的节能架构，提供业界领先的节能性能。
开题报告:1。
本课题研究的目的、意义：随着电子行业的发展，示波器在实际生活生产中占据的地位越来越重要，其实用之广泛和发展速度之快都远远超过其他测量仪器，已经广泛应用于国防、科研、学校以及工农商业等各个领域和部门。
而在由芯片控制的数字示波器已经逐步成为示波器市场上的主要产品。
目前国内市场上出现的高精度数字示波器普遍存在着价格昂贵、不便于户外的测量等等缺点。
本课题研究的意义是通过本课题的研究，能够开发出一款价格较低,功能较齐全、体积较小而又不影响测量精度的手持式数字示波器，以求弥补国内市场在这方面的空缺。
本课题采用STM32为主控芯片，采用LCD液晶屏作为显示设备，通过外部A/D对输入信号采集和处理，最终将波形信息显示在液晶屏上，以此完成一款手持式数字示波器的设计。
使用单片机是本专业学生需要掌握的一项基本技能,本课题的主要目的是通过对单片机的应用,进一步加深单片机硬件电路的连接以及软件的编程。
可以达到学以致用，把理论与实践相结合，学会如何应用自己的所学的知识，学会在设计的过程中发现问题、解决问题的能力，掌握设计的技巧，为以后工作打下基础，并完成一个能够基本满足需求的手持式数字示波器。
2.国内外研究现状数字示波器经过多年的飞速发展,其自身的各种性能、功能和价格已经完全可与模示波器相媲美,而且集捕获、显示、测盘、分析、存储于一体。
它的实时带宽已达2GHz,测量精度Y轴达土1％~十2％、X轴达十0。
01％.这种示波器显示屏幕一般比模拟示波器显示屏幕要大,通常为7英寸和9英寸。
彩显CRT数字示波器价格下跌,过去普遍用于1GHz示波器,现已开始用于40MHz 的数字示波器。
过去独占示波器鳌头约50年的模拟示波器虽也有很大进步，但还是退出了长期一统示波器天下的局面.经过较量之后，带宽1GHz的模拟示波器已全部让给等效和实时采样数字示波器,10MHz～500MHz也已基本让给了实时采样数字示波器,只有在100MHz以下的示波器中大约还能占到近一半的份额。
各示波器生产厂商纷纷倒向数字示波器的生产。
继80年惠普公司的示波器全部转至数字示波器生产后,泰克公司相继放弃7000系列1GHz、400MHz模拟示波器的生产,结束了长期独家占领1GHz模拟示波器市场的局面，全力转至数字和数字取样示波器的研制和生产。
经过前一时期的发展,CRT存储示波器已不复存在,取样示波器已改为数字（惠普公司)或数字取样(泰克公司)示波器、DSO已全部（惠普公司）归到数字示波器或部分(泰克公司)归到数字示波器之中。
3。
拟采取的研究路线：欲完成此设计，首先应查阅相关的资料、文献，对所需的芯片和器件的规格、结构、性能进行了解,并选取芯片,本设计拟选用意法半导体生产的STM32F103系列单片机。
然后对电路的硬件部分进行构思，因为考虑到测量精度的问题,首先在输入端加入一个阻抗匹配电路，并对信号进行放大处理.然后对采样信号进行AD转换，并将转换后的数字信号送入LCD 显示，这样就实现了波形的显示，另外将键盘接入后就能实现波形大小、采样间隔等控制。
为了能够便于手持,还可以加入一个电源控制电路，采用充电式锂电池供电。
软件部分应用C语言编程,C语言是在国内外广泛使用的一种语言。
是单片机编程应用最为广泛的编程语言之一。
使用C语言编程的优点在于程序编写方便、可读性强、便于模块化及有益于维护和升级。
整体思路是对单片机的ADC模块、LCD显示模块、键盘模块和USB接口部分进行编程。
系统电路的焊接与调试工作都需要在实验室中进行，通过调试，不断优化程序代码, 对程序中的问题及时更正修改, 使系统的性能得以提高,工作状态更加稳定。
在测试的过程中可以修正电路中元器件的参数等，以避免理论分析与实际状态的差距引起的波形显示效果不佳以及显示中噪声的影响.4。
进度安排：文献综述：前言为了完成本课题的设计任务，本人查阅了相关资料。
目前世界范围内，数字示波器已经逐步代替模拟示波器，其优点为精度高、功能齐全、操作简单.但国内市场上高精度数字示波器的价格往往较高，并且不易携带，往往不能满足日常生活生产的需要.本课题采用STM32F103单片机作为主控芯片，由于其供电电压较低，故考虑使用充电式锂电池作为供电设备,这样更易于实现随身携带。
在信号采集时加入一个保护放大电路，这样会增加测量精度。
采用TFT—LCD液晶屏作为显示设备，可以使显示更加清晰。
以上为总体思路的确定，下面对系统的各个部分进行详细的描述.1.硬件部分：硬件部分共分为：信号采集处理部分、键盘控制部分、LCD显示部分和电源管理部分。
（1）.信号采集处理部分：对于低速数据采集，由于信号反射对信号的传输过程影响微乎其微, 所以低速数据采集系统良好的高阻抗性能，对提高系统的测量精确度有很大的意义。
本设计中采用电压跟随器实现阻抗变换, 数据采集阻抗变换电路的设计方如图所示, 其输入阻抗为10M.信号放大电路主要采用具有可变增益的数字程控放大器AD8260.AD8260是AD公司生产的一款大电流驱动器及低噪声数字可编程可变增益放大器. 该器件增益调节范围为—6 dB ~ + 24 dB ，可调增益的-3dB带宽为230MHz，可采取单电源或双电源供电。
主要用于数字控制自动增益系统、收发信号处理等领域，本设计主要使用其数字控制自动增益功能。
AD转换部分使用的STM32F103芯片的数模转换ADC模块.阻抗变换电路（2）。
键盘控制部分加入键盘控制的主要目的是为了能够实现波形显示时幅值,频率间隔等控制，键盘就采用STM32F103自带键盘，通过软件编程来实现对波形的各项参数的控制。
由于这部分主要依赖软件编程，所以在硬件连接部分不再做多余赘述,将于软件部分对此项进行具体说明。
（3）.LCD显示部分LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,通过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。
LCD的主要技术参数有:对比度：LCD制造时选用的控制IC、滤光片和定向膜等配件，与面板的对比度有关,对于一般用户而言，对比度能够达到350:1就足够了，但在专业领域这样的对比度还不能满足用户的要求。
对比值定义是最大亮度值(全白）除以最小亮度值（全黑）的比值.亮度：LCD是一种介于固态与液态之间的物质，本身是不能发光的，需要借助于额外的光源才行。
因此，灯管数目关系着液晶显示器亮度。
液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极涉嫌管来决定，亮度值一般都在200～250cd/m2间.可视面积：液晶显示器所表示的尺寸就是与实际可以使用的屏幕范围一致.可视角度:当背光源通过偏极片、液晶和去向层之后，输出的光线变具有了方向性。
也就是说大多说光都是从屏幕中垂直射出来的，所以从某一个较大的角度观看液晶显示时，便不能看到原来的颜色，甚至是只能看到全白或者全黑。
为了解决这个问题，制造商们也着手开发广角技术，到目前为止有三种比较流行的技术，分别是：TN+FILM、IPS和MVA.色彩度：任何一种色彩都是由红、绿、蓝三种基本色组成的.LCD面板上是由480×272个像素点组成现象的，每个独立的像素色彩是由红、绿、蓝（R、G、B）三种基本色来控制.（4).电源管理部分:与普通示波器不同的是，充电电池采用锂电池，它具有能量密度高的特性,较镍镉电池而言，这种充电电池具有重量轻、体积小、容量大和无记忆效应等优点.充电管理模块采用的是LTC4054芯片，该芯片是可编程的独立的线性的锂电池充电器，可通过USB接口进行充电，所以我们自然也配备了USB接口,对锂电池进行充电，充分满足了户外现场测试的需要。
LTC4054简洁的应用电路非常适合用于便携式电子设备中。
其组成的充电电路非常简单，充电的所有功能均由单个芯片实现，结构紧凑可靠。
2.软件部分：软件部分采用C语言编程。
系统软件设计采用模块化设计方法，整个程序主要由初始化程序、人机交互菜单程序、键盘扫描程序、电源管理程序、触发程序、显示程序和数据采集及频率控制程序组成.键盘扫描:利用4个按键K1，K2，K3,K4来选择波形的放大和缩小，按键采用外部中断方式。
其中通过K1和K2来调整波形显示的高度比例,通过K3和K4来改变采样间隔增加或减少一个周期内采样点数，达到控制水平扫描速度,使低频率波形能完整显示。
当检测到K1时，波形幅度系数置为2，当检测到K2时，波形幅度系数置为1/2,否则波形幅度系数为1，以此控制幅度的放大和缩小。
当检测到K3、K4时，采样函数中分别加入不同的延时函数来拉长或缩短波形.显示及数据采集：该部分程序主要有LCD初始化，AD转换过来的数据转换成显示数据。
用数组连续存储AD转换结果,存满后依次在LCD上显示，依次循环.显示过程中由于STM32处理器频率较低，导致显示一屏的时间较长，从而使刷屏速度较慢,效果不好.这里采用每次刷一列的的算法,即每次显示下一列点之前将此列初始化为屏幕底色,从而改善视觉效果。
电源管理：采用内部电池供电和外部USB供电两种方式。
外部USB供电时，同时自动对内部电池进行充电。
在内部电池供电时，会概略显示内部电池的剩余电量，包括FULL（充足)HALF(一半）FEW（很少)和EMPTY（空）四种状态.系统流图如下：参考文献:1.周萍,陈毅华，陆毅。
基于STM32的掌上型数字存储示波器的研制。
江苏技术师范学院学报。
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重庆教育学院学报6.谭浩强.C程序设计教程。
清华大学出版社7.李静。
快速学通51单片机C语言程序设计.人民邮电出版社外文文献：规格说明STM32F103x8和STM32F103xB增强型系列使用高性能的ARM® Cortex™—M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。
所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口:多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。
STM32F103xx中等容量增强型系列产品供电电压为2.0V至3.6V，包含—40°C至+85°C温度范围和—40°C至+105°C的扩展温度范围.一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。
