论文摘要
汽车示波器的诞生,为汽车维修人员快速诊断汽车电子设备和点火系统故障提供了一个有力的工具。目前,国内汽车专用示波器市场几乎全被国外厂商占领,高昂的价格阻碍了汽车专用示波器在汽车修理过程中的广泛应用,这严重阻碍了我国汽车修理业的发展。因此对汽车专用示波器的研究和设计具有十分重要的意义。本文主要目的是设计出一款能够普及使用的手持式汽车专用示波器,该示波器特点为采用液晶显示、重量轻、操作使用方便;其功能包括对发动机点火系统、汽车传感器及汽车电子设备等进行测试。汽车维修人员可根据被测对象的在示波器LCD上显示的波形信号判断被测对象工作正常与否。课题以单片机C8051F120作为系统的核心,调控整个系统正常运行,同时完成对数据的处理。复杂可编程逻辑器件EPM7256S作为系统的外围控制器,实现对系统的SRAM、A/D等的控制。采用液晶屏显示,为用户提供友好的界面,并实现了系统的小型化和便携式。本课题的主要完成工作如下:（1）研究了数字存储示波器的原理,并在此基础上提出了基于MCU+CPLD的手持式汽车专用示波器的实现方案。（2）利用集成芯片设计了四通道数据采集电路,利用CPLD设计了分频电路、峰值捕捉电路及其它逻辑控制电路,利用MCU设计了系统触发、发动机转速测量等电路。（3）设计了MCU与静态存储器（SRAM）、LCD显示模块、键盘、RS232接口的硬件接口电路,电路经调试,基本实现了相应的功能。（4）在硬件设计的基础上,基于模块化程序设计思想,开发了系统软件、波形显示软件等,并进行了相应的在系统调试。本仪器在神龙富康发动机实训台上多次试验,试验结果证明本系统硬件设计正确性、软件设计合理性。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 国内外汽车检测诊断设备发展概述1.1.1 检测诊断凭人工经验1.1.2 检测诊断用的一般仪器1.1.3 综合性、智能化的检测诊断设备1.2 手持式汽车专用示波器发展现状1.3 汽车示波器原理及性能参数1.3.1 汽车示波器原理1.3.2 汽车示波器的主要性能参数1.4 课题的来源、目的及意义1.5 本课题的主要工作及创新之处1.5.1 本文设计的手持式汽车专用示波器主要技术指标1.5.2 本文主要完成的任务1.5.3 本文的创新之处1.6 本章小结第二章 手持式汽车专用示波器总体设计方案及系统硬件组成2.1 手持式汽车专用示波器硬件系统需求分析2.2 手持式汽车专用示波器硬件系统结构总体设计2.3 汽车专用示波器关键部件选型2.3.1 CPU部件2.3.2 可编程逻辑器件2.3.3 A/D转换部件2.3.4 系统缓存部件2.3.5 液晶模块2.4 本章小结第三章 数据采集、存储与控制部分硬件设计3.1 数据采集模块设计3.1.1 信号衰减电路设计3.1.2 程控放大电路设计3.1.3 电平变换电路设计3.1.4 信道选择电路设计3.1.5 A/D转换电路设计3.1.6 峰值捕捉原理及实现3.1.7 A/D与存储器接口电路设计3.2 数据采集存储系统控制模块设计3.2.1 CPLD实现采样控制电路设计3.2.2 CPLD实现通道切换控制电路设计3.2.3 CPLD实现存储器写及地址产生电路设计3.2.4 CPLD实现峰值捕捉电路设计3.3 本章小结第四章 数据处理与显示模块设计4.1 数据处理模块设计TM微控制器核简介'>4.1.1 C8051F120的CIP-51TM微控制器核简介4.1.2 C5051F120可编程数字I/O和交叉开关4.1.3 C8051F120存储器扩展设计4.1.4 触发电路设计4.1.5 转速测量原理及实现4.1.6 JTAG调试电路设计4.2 显示模块设计TFT3224与C8051F120的硬件连接'>4.2.1 VTTFT3224与C8051F120的硬件连接4.2.2 波形的显示4.2.3 汉字的显示4.3 键盘接口电路4.4 通信接口电路4.5 电源电路4.6 本章小结第五章 汽车专用示波器软件设计5.1 汽车专用数字示波器软件设计概述5.2 汽车专用数字示波器系统软件结构设计5.2.1 汽车专用示波器功能分析及系统软件流程设计5.2.2 汽车专用示波器数据采集初始化流程5.2.3 数据数据、处理及显示过程实现流程图5.2.4 键盘响应5.3 汽车专用示波器滤波算法分析5.3.1 滤波器算法分析5.4 本章小结第六章 电路板设计制作与系统抗干扰设计6.1 电路板布局与布线6.1.1 电路板布局6.1.2 电路板的布线6.2 硬件方面抗干扰措施6.3 系统软件方面抗干扰措施6.4 本章小结第七章 总结与展望7.1 本文已完成的工作7.2 存在的问题及展望参考文献致谢附录A 四通道信号衰减、保护电路图附录B 四通道信号调理电路部分电路图附录C CPLD部分电路电路图附录D C8051F120部分电路电路图附录E 手持式汽车专用数字示波器硬件平台附录F 在神龙富康发动机实训台上测试1#气缸次级点火信号附录G 在神龙富康发动机实训台上测试1#～4#气缸次级点火信号在校期间公开发表论文
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