电信号测量仪的电路怎么设计啊？

amo_1

电信号测量仪的电路怎么设计啊？ [复制链接]

电子设计题目要求：

一、设计任务

设计并制作一台数字显示的多功能电信号测量仪

二、要求

1、基本要求

（1）频率测量：可测量方波、正弦波；频率：0.1Hz～64KHz,测量误差≤0.1%。

（2）幅值测量：可测量方波、正弦波；幅度（峰值）： 0.1V～5V；测量误差≤0.1%。

（3）采用LED或LCD显示十进制数字，可同时显示幅值和频率。

真心不知道该怎么实现。为之奈何啊？谁有没有好想法啊？

谢谢…_…     附上我的ADC采样程序跟方波频率程序，太拙了

/*ADC采样，1HZ */

#include
#include
#include"inc/hw_memmap.h"
#include"inc/hw_types.h"
#include"inc/hw_ints.h"
#include"driverlib/sysctl.h"
#include"driverlib/gpio.h"
#include"driverlib/timer.h"
#include"driverlib/adc.h"
#include"driverlib/pin_map.h"
#include"driverlib/debug.h"
#include"driverlib/interrupt.h"
#include"LCD_module.h"

uint32_t ui32ADCData[1];
float ADC_Value = 0;

uint32_t ui32Period = 0;
uint32_t ui32PinRead ;

uint32_t ui32TOF = 0;

void IntHandler()
{
    uint32_t ui32Status = 0;

    GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_6,0x00);
    SysCtlDelay(2000000);

    ui32Status = ADCIntStatus(ADC0_BASE,3,false);
    if(ui32Status && ADC_INT_SS3)
    {
        ui32TOF = 1;
        ADCSequenceDataGet(ADC0_BASE, 3, ui32ADCData);
        ADC_Value = (3.3) * (ui32ADCData[0]) / 0xFFF;
    }

    ADCIntClear(ADC0_BASE,3);
}

int main(void)
{
    SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_5|SYSCTL_USE_PLL|SYSCTL_OSC_MAIN|SYSCTL_XTAL_16MHZ);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
    GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_6);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);
    GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_1);
    GPIOPinWrite(GPIO_PORTB_BASE, GPIO_PIN_1, 0x02);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);
    TimerConfigure(TIMER0_BASE,TIMER_CFG_PERIODIC);
    ui32Period = SysCtlClockGet();
    TimerLoadSet(TIMER0_BASE,TIMER_A,ui32Period - 1);
    TimerADCEventSet(TIMER0_BASE,TIMER_ADC_TIMEOUT_A);
    TimerEnable(TIMER0_BASE,TIMER_A);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOE);
    GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTE_BASE,GPIO_PIN_0);
    GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTE_BASE,GPIO_PIN_0,GPIO_STRENGTH_2MA,GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);
    GPIOPinTypeADC(GPIO_PORTE_BASE,GPIO_PIN_0);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_ADC0);
    ADCSequenceConfigure(ADC0_BASE,3,ADC_TRIGGER_TIMER,0);
    ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE,3,0,ADC_CTL_CH3|ADC_CTL_IE|ADC_CTL_END);
    ADCIntRegister(ADC0_BASE,3,IntHandler);
    IntEnable(INT_ADC0SS3_TM4C123);
    ADCIntEnable(ADC0_BASE,3);
    ADCSequenceEnable(ADC0_BASE,3);
    IntMasterEnable();

    LCD_pin_init();
    LCD_initialization();
    LCD_clear_screen();

    while(1)
    {
        TimerControlTrigger(TIMER0_BASE,TIMER_A,true);
        GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_6,0x40);
        LCD_string_16x8(1,1,"ADC_V = ");
        LCD_num_16x8(2,1,0,ADC_Value);
        LCD_num_16x8(3,1,0,ui32TOF);
    }
}





/*Frequence Counter*/

#include
#include
#include"inc/hw_memmap.h"
#include"inc/hw_types.h"
#include"inc/hw_ints.h"
#include"LCD_module.h"
#include"grlib/grlib.h"
#include"driverlib/sysctl.h"
#include"driverlib/gpio.h"
#include"driverlib/debug.h"
#include"driverlib/pin_map.h"
#include"driverlib/interrupt.h"
#include"driverlib/timer.h"
uint32_t ui32Time[5];
uint32_t t = 0;
uint32_t ui32Freq = 0;
uint32_t ui32Period = 0;
uint8_t ui8State = 0;
uint32_t ui32TD = 1;

int main(void)
{
    SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_5|SYSCTL_USE_PLL|SYSCTL_OSC_MAIN|SYSCTL_XTAL_16MHZ);
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER1);
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
    GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_6);
    GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_6,0x00);

    GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_4);
    GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_4,GPIO_STRENGTH_2MA,GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);
    GPIOPinConfigure(GPIO_PB4_T1CCP0);
    GPIOPinTypeTimer(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_4);
    LCD_pin_init();
    LCD_initialization();
    LCD_clear_screen();

    TimerConfigure(TIMER0_BASE,TIMER_CFG_PERIODIC);
    ui32Period = SysCtlClockGet() ;
    TimerLoadSet(TIMER0_BASE,TIMER_A,ui32Period-1);
    IntEnable(INT_TIMER0A_TM4C123);
    TimerIntEnable(TIMER0_BASE,TIMER_TIMA_TIMEOUT);
    IntMasterEnable();

    TimerConfigure(TIMER1_BASE,TIMER_CFG_A_CAP_COUNT_UP |TIMER_CFG_SPLIT_PAIR);
    TimerControlEvent(TIMER1_BASE,TIMER_A,TIMER_EVENT_POS_EDGE);
/*    IntEnable(INT_TIMER1B_TM4C123);
    TimerIntEnable(TIMER0_BASE,TIMER_CAPA_EVENT);
    IntMasterEnable();*/

    TimerEnable(TIMER0_BASE,TIMER_A);
    TimerEnable(TIMER1_BASE,TIMER_A);

    while(1)
    {
        LCD_string_16x8(1,1,"The Freq is:");
        LCD_num_16x8(2,1,0,ui32Freq);
        LCD_string_16x8(3,1,"Hz");
        LCD_num_16x8(4,1,0,t);
        LCD_num_16x8(4,3,0,ui32Time[t]);
    }
}
void IntHandler()
{
    ui32Time[t] = TimerValueGet(TIMER1_BASE,TIMER_A);
    t++;
    if(t == 5)
    {
        ui32TD = ui32Time[4] - ui32Time[0];
        ui32Freq = ui32TD/5 ;
        t=0;
        ui32Time[0] = 0;
    }
    if(ui8State)
        ui8State = 0;
    else
        ui8State = 0x40;
    TimerIntClear(TIMER0_BASE,TIMER_TIMA_TIMEOUT);
//    SysCtlDelay(200000);
}

文中LCD的函数在头文件里。

maychang

幅值测量，要求测峰值，但却不说频率范围。
不同频率范围的电压峰值测量，要求大不一样。
先别说程序，还是考虑硬件都需要什么电路吧。

amo_1

maychang 发表于 2014-7-30 16:13
幅值测量，要求测峰值，但却不说频率范围。
不同频率范围的电压峰值测量，要求大不一样。
先别说程序，还 ...

题目要求里面有说啊，频率在0.1HZ到64KHZ，幅值在0.1V到5V之间。
我就是不知道该怎么设计硬件电路，所以才觉着难的。不知道该用那些器件以及原理是什么样子的？
看了些峰值保持电路原理，感觉有点难度了吧？
为之奈何？？谢谢谢

maychang

amo_1 发表于 2014-7-31 09:07
题目要求里面有说啊，频率在0.1HZ到64KHZ，幅值在0.1V到5V之间。
我就是不知道该怎么设计硬件电路，所以 ...

那么，题目里面就应该说“未知信号，频率在0.1Hz至64kHz之间，幅度在0.1V至5V之间，要求同时测量频率及幅度，并显示”。
峰值保持电路并不复杂，网上搜一搜，大把。
频率测量，不必AD，信号整型后，使用定时器即可。不过，0.1Hz至64kHz这么大范围，最好分几档来测量。频率低时测周期，频率高时测频率(一定时间内的脉冲个数)。

amo_1

maychang 发表于 2014-7-31 11:45
那么，题目里面就应该说“未知信号，频率在0.1Hz至64kHz之间，幅度在0.1V至5V之间，要求同时测量频率及幅 ...

谢谢额。受教了。具体的电压幅值测量怎么办呢？出了峰值保持电路外还需要什么器件，如AD怎么用呢？

maychang

amo_1 发表于 2014-7-31 15:40
谢谢额。受教了。具体的电压幅值测量怎么办呢？出了峰值保持电路外还需要什么器件，如AD怎么用呢？

除了峰值保持和AD，电压测量不需要其它电路了。除非你电压测量也分几档。
AD芯片怎么用？那要看你选择什么型号的AD。

amo_1

maychang 发表于 2014-7-31 19:04
除了峰值保持和AD，电压测量不需要其它电路了。除非你电压测量也分几档。
AD芯片怎么用？那要看你选择什 ...

恩，好。谢谢