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而形成所需的各种波形。主程序的流程图如下图所示

主程序的流程图

在程序开始运行之后，首先是对8155进行初始化，之后判断信号频率值，如符合所需的频率，则重置时间常数，并通过显示器显示出来，不符则返回。在中断结 束后，还要来判断波形是否符合，如符合，则显示其频率，不符则返回，重新判断。下图为各波形子程序的流程图。如图所示，在中断服务子程序开始后，通过判断 来确定各种波形的输出，当判断选择的不是方波后，则转向对正弦波的判断，如此反复。如果选择的是方波，则用查表的方法求出相应的数据，并通过D/A转换器 将数据转换成模拟信号，形成所需波形信号。

程序运行流程图

3.3数字万用表

3.3.1数字万用表简介

特点： 分辨力强、准确度高（±0.5%～ ± 0.03%） 测试功能完善、测量速率快、显示直观、耗电省、过载能力强、便于携带。

测量参数：DCV：直流电压、ACV：交流电压、DCA：直流电流、R：电阻、UF：二极管的正向导通电压、hFE：三极管放大倍数

3.3.2原理图

3.3.3功能电路

1、功能量程的选择：通过操作界面选择万用表模式，并选择相应的档位和量程。

参数转换电路：

ICL7106：三位半LCD/LED显示A/D转换器.

AD转换原理

从上式可知：被测电压只与基准电压及计数值有关，而这两者的准确度都可以做得较高，所以数字万用表的测量准确度较高

测量 DCV、 ACV、 DCA、 hFE时UREF=100mV，测量二极管正向压降时UREF=1V

测量R时，UREF不一定为100mV

5LCD显示 在液晶屏幕上显示出所测参数的物理量

6、直流电流转换电路（I→〈200mV电压）

以200mA档为例

U_IN = 1Ω ×100mA= = 100mV

7、直流电压转换电路

8、交流电压转换电路（以200V档为例）

9、电阻转换电路(以20k挡为例)

若RX= RREF则N2=1000，把小数点点在百位即可

10、二极管正负极测量电路

11、 三极管放大倍数测量

Ic=βIb ——> 200mV直流电压——> A/D转换

3.4 LCD触摸屏

3.4.1 LCD触摸屏参数

5. 显示屏幕尺寸 2.8inch

5. 屏幕点阵 240 * 320

5. 屏幕色彩 65K色

5. 接口标准 intel80(D0-D15,ADDR0,nWR,nRD,nCS,)接口，支持MCU51（74F373扩展），ARM

6. 驱动IC：HX8347

5. 工作电压2.5~3.6,背光电流80mA

5. 可以支持2.8inch可视面积，3.0inch手写触摸膜

5. 屏幕尺寸 50(W) * 69.2(H) * 4.0(T) 带触摸膜

3.4.2 触摸屏实现功能

我们采用的液晶屏主要用于显示功能，其次，该液晶屏还带触摸功能，还可以作为输入，对系统进行控制。

3.4.3 硬件实现

由于该液晶屏已经自带转接线，只要从AVR主控芯片把引脚扩展出来，另外再为液晶屏搭个驱动电路驱动液晶屏，便可以对液晶屏进行控制了。（具体硬件电路需等官方提供了开发套件之后方好确定下来）

3.4.4 软件部分

液晶屏主要是用来显示示波器的输出，同时作为输入对示波器进行各项功能的选择，故我们把显示屏软体部分分成了两个部分：一是输出的显示，二是输入的检测。

输出的显示：根据示波器所处的模式，显示相应的输出，如果示波器处于波形检测模式，则在输出屏幕上显示检测到的波形；如果示波器处于万用表工作模式下，则输出屏幕上显示测到的电压，电流，电阻等物理量的数值。

输入检测：由于该液晶屏带触摸功能，故可以把输入按键放到液晶屏上，实现触摸按键功能。

下图是多功能示波器的初步界面设计方案：（以下设计仅为初步设想，最终界面需根据具体功能进一步改善）

（多功能示波器界面图）

3.5太阳能充电器

为了绿色环保，我们将使用太阳能来提供所需的能源。

6V200MA 太阳能电池板

仪器使用2节5号充电电池供电。

充电器功能：

1、给充电电池充电；

2、给手机充电；

3、充电完成自动断电，避免过冲。

充电器输出电压：5V或1.2V

充电器输出电流：350mA

3.6 SD外部存储

3.6.1 外部存储简介

由 于示波器是一种精密的测量仪器，数据量比较大，很多时候用户不仅需要实时地观测数据，事后还需要对数据进行处理和分析，这就要求要有一个较大的数据存储空 间，由于单片机自带的ROM一般不会太大，而且很不方便与PC机进行数据传输，因而我们决定采用外部SD卡对数据进行存储。

3.6.2 SD外部存储原理

SD 有两种操作模式：SD 卡模式，SPI 模式。SD 卡模式不介绍。一般用SPI 模式操作。我们这里采用SPI模式对SD卡进行存取数据。

在SPI模式下，用单片机的4个控制I/O口分别模拟MOSI、MISO、CS、CLK即可实现数据的存取，电路简单，如下图所示：

SD卡原理图

3.6.3 SD卡驱动

通用驱动为：

（1）初始化SPI接口，使用低速模式

（2）延时至少74clock

（3）发送CMD0，需要返回0x01，进入Idle 状态

（4）循环发送CMD55+A