基于单片机MSP430f149脉冲信号参数测量仪设计

基于单片机MSP430f149脉冲信号参数测量仪设计

摘要

现在的测量仪器很多，其中测量脉冲信号的峰值、频率、占空比、时间（下降和上升沿）等参数的时候大部分用的都是脉冲信号参数测量仪，这个仪器应用非常广泛。现在便携式的测量仪大多用的是万能表，用来测量电流，电阻，电容等。本文设计了一种基于单片机MSP430f149和滞回比较器的便携式脉冲信号参数测量仪泳衣测量以上参数。

关键词：MSP430f149 ; 滞回比较器；脉冲信号参数

第一章绪论

1.1课题背景及意义

1.2 C语言的发展背景和特点

1.2 MSP430系列单片机简介

第二章系统的总体设计

2.1整体设计方案设计思路

第三章系统的硬件设计

3.1 微处理器的选择

3.2 比较器的选择

3.3 占空比测量模块的选择

3.4 峰峰值测量的设置

3.5 显示电路模块选择

第四章系统的电路设计

4.1 最小芯片电路设计

4.1.1 电源电路

4.1.2 时钟电路

4.1.3 复位电路

4.1.4 通信接口电路

4.2 比较器电路

4.3 峰值检波电路

4.4 有效值测量电路

4.5 A/D模数转换电路

4.6 D/A数模转换电路

4.7 LCD液晶显示电路

第五章系统的软件设计

5.1总体流程图

第六章脉冲信号参数测量仪的调试过程

6.1 软件调试过程

第七章总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

谢辞

参考文献

附录

一绪论

众所周知，计算机的下属分支特别多，其中单片机就是其中的一个，这个微控制器的主要应用领域是自动化。它的功能比较强大，这个芯片是一个集成电路，例如在存储器、接口等均可使用。单片机仅仅是控制芯片，它还能接很多外部模块。根据功能的需求用不同的芯片组成不同的外部模块，所有的外部模块都由单片机控制，能够统一协调的完成工作。正是基于稳定、便宜、质量好且节能的优点，各个领域都有它的应用，这些领域范围很大，有自动化、智能监测控制、国防军事等等。

现代社会高速发展，不仅是电子产品类别大大增加，而且对于相关仪器的使用也是大量增加，其中特别是信号有关的，这些仪器都要有得到脉冲参数的功能，本次设计研究的主要内容就是脉冲信号相关参数被脉冲信号测量仪器测量得到，这就对电路和芯片都提出了更严格的要求。

1.1课题背景及意义

现在科技电子突飞猛进，这意味着，参数的数值也需要更高的准确精度，特别是脉冲信号的测量。其中数字示波器与模拟示波器相比较，一般都是数字类的仪器精度会高一点。市场上也出现了便携式的测量仪，但是不知道精度如何。我个人认为便携式的测量仪测量精度比不上大型测量仪，功能也不够多。因为其实电容自身的电阻会在一定程度上影响到信号参数的测量。制作的电路板也需要足够精准，不然测出的信号会有较大的误差。

在脉冲信号测量仪控制系统的历史中，出现了多种不同形式的版本，十八世纪后期英国的工业革命爆发后，出现了非常简陋的脉冲信号参数测量仪。第二次工业革命后期，放大电压电流信号的电子管被设计出来，实现了脉冲信号测量仪系统电子系统的雏形。后来，简易的集成器件和可编程控制器（PLC）出现之后，具有控制功能的脉冲信号测量仪系统才完全出现。

现在，很多领域都要进行参数的测量，尤其是高科技这方面的领域，对参数测量的精度要求更加高。信号参数的测量是最近几年非常活跃、发展迅速的一个领域。正交采样是脉冲参数测量中相对吃力的第一步，采样的精度和速度要首先考虑。在雷达中最常见的信号处理技术就是中频数字正交采样。电子侦查系统中的自动检测处理是当代雷达处理系统的一个重要领域，它是用来自动检测脉冲信号并提取目标信息，提供较为准确的信息。雷达脉内信号参数提取是电子侦查系统中最关键的问题，参数的准确性直接影响了后端对目标位置，速度等信息的处理结果。

第七章总结与展望

7.1 总结

本次设计的系统以及较好的完成了多个参数特别是脉冲信号的测量，虽然存在部分参数精度有点低。主要是硬件对整个系统产生了较大的影响，软件的修改不能够把精度改的很好，而且通过软件的修改也不怎么稳定。

设计借助于MSP430系列单片机、C语言程序设计、数模转换等电路设计出了针对脉冲信号参数测量仪的控制系统。具体工作内容如下：

(1)前期准备工作

在本课题开始之前，主要通过查阅文献、现场考察及咨询老师等方法，了解脉冲信号参数测量仪的发展状况以及实际控制要求，由此提出了针对脉冲信号参数测量仪的总体控制方案[15]。

(2)控制系统硬件设计

在介绍了系统控制方案的基础之上，对本课题设计的脉冲信号参数测量仪控制系统流程及方案进行了分析，

根据分析结果分别对微处理器、比较器、占空比模块及显示电路模块进行了选型，完成相关设计。

(3)控制系统软件设计

借助于C语言程序设计，在硬件电路设计的基础之上，完成了C语言程序设计，进行了现场调试，最终完成了

基于单片机的脉冲信号参数测量仪控制系统设计