便携式野外电法仪器故障检测装置的硬件设计

论文摘要

当物探仪器在野外出现故障时,需要仪器来进行检测。目前的检测仪器体积大、功耗高,非常不适用于野外。根据这种情况,设计了一套集低频函数信号发生、信号检测为一体的便携式野外仪器故障检测装置。便携式野外仪器故障检测装置是由一个低频信号发生器和一个低频信号检测仪器组成的。阐述了信号发生器和信号检测仪器工作的基本原理,在此基础上,设计了信号发生装置和检测装置的系统框图；根据所需波形设计了基于AD9851的DDS模块和基于AT89S51这款单片机的外围控制电路；针对输入波形的特征,提出了信号检测装置的主要技术指标,再根据技术指标,设计了前置衰减与阻抗匹配电路、滤波电路、程控放大电路、AD转换电路以及信号整形电路。再根据功能的需要,设计了基于STM32F103ZE的控制电路,并完成了液晶显示、时钟电路、电源电路等；然后根据设计的电路完成PCB图,制版后对信号发生装置和信号检测装置分别进行了系统测试。最后总结了本论文所做的工作,并在此基础上提出了下一步工作建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 信号发生器的研究现状与发展趋势
• 1.3 示波器的研究现状与发展趋势
• 1.4 本课题的研究目标与任务
• 1.5 论文主要的研究内容
• 第二章 便携式低频携式低频信号发生装置的设计
• 2.1 便携式低频信号发生装置的研究思路及设计指标方案选取
• 2.2 DDS频率合成技术的介绍
• 2.3 便携式低频函数信号发生器的硬件设计
• 2.3.1 底板模块
• 2.3.2 AD9851模块
• 2.4 便携式低频函数信号发生器的PCB设计
• 第三章 便携式低频信号检测装置的设计
• 3.1 便携式低频信号检测装置的研究思路及设计指标方案选取
• 3.2 便携式信号检测装置的硬件设计
• 3.2.1 信号调理部分的硬件电路设计
• 3.2.2 电路的保护及滤波处理
• 3.2.3 STM32最小系统设计
• 3.2.4 液晶显示触摸屏的设计
• 3.2.5 电源电路设计
• 3.3 便携式信号检测装置的PCB设计
• 第四章 样机测试及结果分析
• 4.1 测试目标
• 4.2 测试流程
• 4.2.1 便携式信号发生装置的测试流程
• 4.2.2 便携式信号检测装置的测试流程
• 4.3 测试结果
• 4.3.1 便携式信号发生装置的测试结果及分析
• 4.3.2 便携式信号检测装置的测试结果及分析
• 第五章 总结与建议
• 5.1 总结
• 5.2 建议
• 参考文献
• 附录1 系统电路图
• 致谢