基于單片機的便攜式脈沖信號參數測試儀

摘要：本文介紹了基于C8051F340單片機的脈沖信號參數測試儀的設計與實現。該測試儀能對脈沖信號的幅值、頻率、周期、占空比等參數進行測量。通過采用10次定數計時法，提高測量精度，縮短測量時間。實驗測試表明，該測試儀的誤差率較低，精度高，能夠滿足閃光盒性能測試與校驗的要求，可用于電信號參數測量、儀器檢測等領域。該測試儀已應用于某型軍用飛機閃光盒信號檢測中，其穩定性、精確性均能滿足要求。
關鍵詞：單片機；脈沖信號；測試儀；定數計時

0 引言
目前在測量領域里，脈沖信號既可作為已知的激勵信號，又可作為未知的被測信號。當作為未知的被測信號，對其參數(幅值、周期、頻率、占空比)測試越顯重要。以單片機為核心的脈沖信號參數測試儀和控制裝置，小巧方便，便于攜帶，且易于擴展和技術更新，鑒于此，作者設計開發了基于單片機的信號參數測試儀。測試儀的主控器件采用Silicon Labs公司的一款C8051F340單片機，它具有強大的數據采集、存儲、運算和控制功能。可通過按鍵操作測量信號的幅值、周期、頻率和占空比等參數，并在YMl2864LCD液晶顯示器上實時顯示。本儀器具有操作簡單、體積更小、便于攜帶和人機界面友好等特點。該儀器已用于某型軍用飛機閃光盒信號檢測，反饋良好，其穩定性、精確性均能滿足要求。

1 硬件設計
1．1 測試儀組成框圖
測試儀由單片機模塊、顯示模塊、按鍵模塊、電源模塊和信號調理電路模塊組成。單片機內部集成10位的A／D轉換模塊簡化了硬件電路設計。脈沖信號通過信號調理模塊，經單片機系統的A／D轉換模塊采集信號，單片機對采集到的數據進行處理，通過I／O口控制液晶模塊顯示測量結果。系統組成框圖如圖l所示。