波形采集、存储与回放系统设计(硬件设计)_开题报告

波形采集、存储与回放系统的设计作者：钟秀娟来源：《软件工程师》2013年第10期摘要：本系统利用MSP430F149单片机控制，可以同时采集单极性和双极性两路周期信号，并存储到FLASH存储器，系统断电重启后，能连续回放已采集的信号，同时测量信号周期和电平并显示。

本设计主要有输入电路模块、信号放大处理模块、单片机控制电路模块、D/A转换模块和输出模块等组成。

本系统特点是功耗低，高输入阻抗，低输出阻抗，回放信号与原信号误差小，能显示信号周期和高低电平。

关键词：MSP430F149单片机；A/D转换器；D/A7524转换器中图分类号：TP274.2 文献标识码：A1 总体方案设计及框图本系统主要由输入电路（集成运放和整形电路）部分、A/D转换电路模块、单片机及显示电路模块、D/A转换（DA7524转换电路）和输出电路模块[1]。

输入信号经电平移位电路，经A/D转换后存入储存器并实时显示，回放时经D/A转换，显示在示波器上。

具体框图如图1所示。

2 电路的设计与流程图设计（1）采样信号处理通过电阻分压方式实现电压的零点偏置，将电压整体抬高。

电阻分压方式具有结构简单，成本低的优点，且允许幅值较大的双极性模拟信号在板内传输，在外界干扰一定的时候，提高了信噪比[2]。

对于MSP430F149内部的积分型ADC而言，电阻分压方式的输入阻抗较大，为保证片内电容的充电时间，以达到应有的测量精度，需相应延长采样的时间。

（2）输入电路的设计由于MSP430F149内置的模数转换器（ADC）只能对低于3.3V的电压采样，而系统要求能完成对A通道高电平约4V，低电平接近0V信号的采样，所以系统在输入部分设计了一个同相比例运放电路，将输入信号衰减一倍，使之达到单片机对电压的采样要求。

（3）整形电路频率测量时，利用MSP430F149单片机捕获输入信号上升沿，计算两个上升沿之间的时间差，即信号的周期。

但设计的电路是正弦信号，有上升沿，不能达到电路的测量要求，所以本系统设计了一个整形电路，将正弦波信号转换为同频率的方波信号输出，以使单片机能准确捕捉到每一个上升沿信号。

波形采集、存储与回放系统的设计钟秀娟【期刊名称】《软件工程师》【年(卷),期】2013(000)010【摘要】This system uses MSP430F149 MCU control, can simultaneously capture two unipolar and bipolar periodic signal, and stored in FLASH memory, the system is rebooted, continuous playback of the acquired signal, the signal cycle and level measurement and display. This design has an input circuit module, a signal amplification processing module, the MCU control circuit module, D/A converter and output modules and other components. The system is characterized by low power consumption, high input impedance, low output impedance, the playback signal with the original signal error is small, can display signal cycles and high and low.%本系统利用MSP430F149单片机控制，可以同时采集单极性和双极性两路周期信号，并存储到FLASH存储器，系统断电重启后，能连续回放已采集的信号，同时测量信号周期和电平并显示。

本设计主要有输入电路模块、信号放大处理模块、单片机控制电路模块、D/A转换模块和输出模块等组成。

基于STC单片机的语音存储与回放系统设计开题报告
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哈尔滨华德学院
毕业设计（论文)开题报告
专业自动化（工业)
学生 xxxx
学号 xxxxxxxxxxx
班号 xxxxxx
指导教师
开题日期 2015年9月16日
201 年月日
说明
一、开题报告应包括下列主要内容:
1．通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计(论文）的内容和要求.
2．进度计划是否切实可行。

3．是否具备毕业设计所要求的基础条件.
4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。

5．主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次.
三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统
一交所在分院保存，以备检查。

指导教师评语：
指导教师：年月日
开题答辩组审查意见:
组长: 组员：
年月日
语音存储
语音回放。

怀化学院本科毕业论文(设计)任务书论文题目波形采集、存储与回放系统（硬件设计）学生姓名黄津毅系别物理与信息工程系专业电子信息科学与技术指导老师姓名张仁民职称讲师题目来源1.科学技术□ 2.生产实践□ 3.社会经济□4.自拟□ 5.其他√毕业论文（设计）内容要求：设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1所示。

该系统能同时采集两周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。

图1 系统示意图主要参考资料:[1] 马明建，周长城.数据采集于处理技术.第二版.西安：西安电子科技大学出版社，2005.[2] 周浩敏.信号处理技术基础.第一版.北京：北京航空航天大学出版社，2001.[3] PICMG 2.0 R3.0 CompactPCI Specification October 1，1999.[4] 杨跃江.3U_导冷VPX信号采集、处理系统解决方案.深圳：研祥智能科技股份有限公司，2011.[5] Xilinx 7 Series FPGAS : Breakthrough Power and Performance, Dramatically Reduceddevelopment Time毕业论文（设计）工作计划：进度安排工作内容2011年10月15日-2011年11月25日文献资料查阅2011年11月26日-2012年01月15日方案论证与系统方案仿真2012年01月16日-2012年02月16日硬件电路的设计2012年02月17日-2012年03月20日单元模块电路调试2012年03月21日-2012年05月10日联调与毕业论文的撰写接收任务日期2012 年10月15日要求完成任务日期2012 年05 月10日学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日系主任（签名）年月日说明：本表为学生毕业论文（设计）指导性文件，由指导教师填写，一式两份，一份交系（部）存档备查，一份发给学生。

波形采集储存与回放系统毕业论文目录第一章方案设计与论证 (1)1.1要求 (1)1.1.1基本要求 (1)1.1.2发挥部分 (2)1.3方案论证 (2)1.3.3方案一 (2)1.3.4方案二 (2)1.3.5方案三 (3)第二章理论分析与计算 (4)2.1主芯片分析 (4)2.2 ADC12模块 (5)2.3扫描速度与采样频率的关系 (5)2.4信号采样技术的基本原理 (5)2.4.1实时采样 (5)2.4.2顺序采样 (6)2.4.3随机采样 (6)第三章系统设计与框图 (7)3.1输入输出电路 (8)3.1.1 A路输入 (8)3.1.2 A路输出 (8)3.1.3 B路输入 (9)3.1.4 B路输出 (9)3.2电源电路 (10)3.3 MSP430F1479最小系统 (10)3.4显示与控制模块 (11)3.5掉电保护电路控制 (12)第四章软件设计 (13)第五章系统测试 (14)5.1测试仪器 (14)5.2输入阻抗 (14)5.3测试方案 (14)5.3.1基本要求测试 (14)5.3.2发挥部分测试 (15)第六章实验结果分析与讨论 (16)6.1实验结果 (16)第七章结论及意义 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)第一章方案设计与论证设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图 1 所示。

该系统能同时采集两路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上1.1要求1.1.1基本要求（1）能完成对 A 通道单极性信号（高电平约 4V、低电平接近 0V）、频率约 1kHz 信号的采集、存储与连续回放。

要求系统输入阻抗不小于10 k?，输出阻抗不大于1k?。

（2）采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。

原信号与回放信号电平之差的绝对值≤50 mV，周期之差的绝对值≤5%。

（3）系统功耗≤50mW，尽量降低系统功耗，系统不允许使用电池。

毕业设计（论文）开题报告数字化语音存储与回放系统
系部：
专业：
学生姓名：
指导教师：
开题时间：2010 年 3 月30 日
一、总体说明
在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。

二、开题报告内容
1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势
2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）
3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施
4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)
5．参考文献
三、撰写要求
1．报告字数不少于3000字
2．报告内容一律用A4纸打印
3. 上交时间为毕业设计第三周周末。

基于单片机的波形采集、存储与回放系统设计作者：梁丽来源：《中国教育技术装备》2016年第18期摘要系统以单片机为核心，以低功耗运放构成输入输出电路，选用外部低功耗存储芯片作存储，软件系统控制外部A/D转换器实现对输入信号的采集、数据存储，并通过外部D/A 转换器实现对已采集信号的回放，系统的各种信息及采集波形信息由液晶显示输出。

关键词单片机；接口电路；波形采集中图分类号：G642 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2016）18-0032-021 前言采用AT89C52单片机作为整个控制核心，通过软件编程实现对模拟信号的采集、存储数据的输出以及各种测量、逻辑控制的功能。

现从系统单元电路设计、单片机与外部设备的接口电路设计和系统软件设计的角度，阐述基于单片机的波形采集、存储与回放系统的设计思想。

2 单元电路设计通道调理电路将ADC0809转换器的基准电压输入端接至+5 V电源，它可对0～5 V的模拟信号进行转换。

A通道输入信号是单极性的，输入电压范围为0～4 V，符合A/D转换器对输入信号的要求。

A通道的输入、输出电路均选用电压跟随器，电压跟随器具有输出电压跟随输入电压、输入阻抗高、输出阻抗低的特点，使得整个通道的放大倍数为1。

B通道输入信号是双极性的，输入电压范围为-50～+50 mV。

为此，在B通道输入端需将信号电压由双极性转换为单极性，并调理为0～4 V 电压输出，以匹配A/D转换器的输入电压范围；在B通道输出端则需将信号电压的极性和幅度范围进行还原。

B通道输入电路如图1所示，它由三级运放构成：第一级运放构成电压跟随器；第二级运放构成反相比例电路，其交流放大倍数为-40，作用是将信号电压由-50～+50 mV 调理到+2～-2 V范围内；第三级运放构成反相求和电路，其交流放大倍数为-1，调节电位器给信号电压+2 V的电平平移，将双极性信号转换为单极性，即将信号电压由+2～-2 V调理到0～4 V范围内。

波形采集、存储与回放系统设计摘要本系统由CORTEX-M3系列TI公司生产的LM3S2948芯片做系统的CPU，CPU控制A/D 转换芯片对输入信号进行采样，转换成数字信号存入存储芯片中。

在需要读取时，CPU读取存储芯片中的数据，然后通过D/A转换器将数字信号转换成近似模拟信号，通过低通滤波器将这个近似的模拟信号中的高频率成分滤除，这样就得到了一个模拟信号，最后输出，通过示波器显示。

这样就实现了信号的存储和回放。

关键字：A/D转换；D/A转换；信号；存储；回放目录一、绪论 (1)1.课题设计的目的与意义 (1)2.课题的现状及发展趋势 (1)二、系统方案的选取与论证 (1)1.CPU的选取 (1)2.A/D转换器的选取 (2)3.显示模块的选择 (2)4.存储模块的选择 (2)三、总系统方案设计 (3)四、理论的分析与计算 (4)1.A/D转换器的选取 (4)2.D/A转换器的选取 (4)五、电路设计与程序设计 (5)1.电路设计 (5)（1）前级输入的设计 (5)（2）过零比较器电路的设计 (7)（3）低通滤波和差损补偿电路设计 (7)2.程序设计 (8)（1）流程图 (8)（2）系统软件代码见附录2 (9)六、测试方案与测试结果 (9)1.原信号与回放信号的电平 (9)2.原信号与回放信号的周期 (9)3.系统的功耗测量 (9)七、总结 (10)八、致谢 (10)九、参考文献 (11)一、绪论1.课题设计的目的与意义在电子领域中，对电路的数据采集、处理以及存储尤为重要，它可以实时反映电路的运行状态，便于我们更好的研究电路、观测电路。

数据采集是生产研发中的重要阶段，它是工程完成的前提，只有可靠的采集到相关的数据才能确定工程的发展方向，为项目研发定下目标。

波形，则是数据采集中直观的体现。

采集完成后还需要进行回放，才能对采集的数据进行系统合理的分析，为工程的发展提供可靠的数据支持。

波形在采集过程中，应该尽肯能避免失真。