專利名稱：全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器。
背景技術(shù)：
示波器是電子技術(shù)人員和電子愛好者用于觀察和測(cè)量變化的電信號(hào)儀器。但普通 示波器有一個(gè)致命不足無法準(zhǔn)確地觀測(cè)非周期信號(hào)，例如音頻信號(hào)。普通示波器在觀察音 頻信號(hào)時(shí)示波器的屏幕顯示會(huì)較為混亂，而且音頻信號(hào)即閃即失的特點(diǎn)，使得示波器無法 捕捉到它的精準(zhǔn)變化情況。大多數(shù)情況下電子技術(shù)人員需要知道聲音電信號(hào)的精準(zhǔn)變化， 例如在分析聲音頻率的情況下，或者在進(jìn)行語音識(shí)別的情況下，而普通示波器無法解決這 個(gè)問題。數(shù)字存儲(chǔ)示波器能夠存儲(chǔ)顯示各種非周期性變化的信號(hào)，但是價(jià)格昂貴，并且由 于市面上出售的這些數(shù)字存儲(chǔ)示波器必須配備一個(gè)顯示設(shè)備，使得數(shù)字存儲(chǔ)示波器體積較 大，不適合攜帶，易用性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提出一種全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)音頻信號(hào) 的觀測(cè)，并且示波器體積小巧，易于攜帶。本實(shí)用新型提出的全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，包括音頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊、主控模塊、顯示控制模塊和顯示模塊；所述音頻信號(hào)處理模塊、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、所述 主控模塊、所述顯示控制模塊和所述顯示模塊依次連接。本實(shí)用新型，由音頻信號(hào)處理模塊對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)幅度調(diào)整與信號(hào)放 大等音頻信號(hào)處理后，再由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由主控模塊對(duì)該數(shù)字信號(hào) 進(jìn)行采樣并存儲(chǔ)，再由顯示控制模塊根據(jù)采樣后的數(shù)字信號(hào)輸出控制指令至顯示模塊進(jìn)行 顯示，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的觀測(cè)。本實(shí)用新型的顯示模塊可以為點(diǎn)陣式液晶屏幕，不同于 傳統(tǒng)的示波器用示波管顯示，無需掃描電路和顯像管等器件，體積小巧，易于攜帶。

圖1是全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 本實(shí)施例為一種全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，如圖1所示，包括主控模塊、音頻信號(hào)處 理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、顯示控制模塊和顯示模塊。其中，音頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊、主控模塊、顯示控制模塊和顯示模塊依次連接。該全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器的產(chǎn)品可以包含七個(gè)按鍵，供使用者輸入不同的指令。 七個(gè)按鍵具體為模式變換、時(shí)基升、時(shí)基降、掃描線上移鍵、掃描線下移鍵、第二功能鍵，重啟鍵。一、模式變換鍵按下模式變換鍵循環(huán)變換3種模式，這三種模式分別為模式一 2S采樣顯示一次；模式二 采樣一次顯示并保值；模式三動(dòng)態(tài)捕抓模塊。二、時(shí)基升按鍵按下時(shí)基升按鍵采樣率提高，可對(duì)更高頻率的信號(hào)進(jìn)行采樣。三、時(shí)基降按鍵按下時(shí)基降按鍵采樣率降低，可對(duì)更低頻率的信號(hào)進(jìn)行采樣。四、掃描線上移按鍵按下掃描線上移按鍵掃描線向上移動(dòng)。五、掃描線下移按鍵按下掃描線下移按鍵掃描線向下移動(dòng)。六、第二功能鍵按住第二功能鍵的同時(shí)，如果再按掃描線上移鍵則信號(hào)波形幅度 變大，再按掃描線下移鍵則信號(hào)波形幅度變小。七、重啟按鍵當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)按此鍵系統(tǒng)重啟。當(dāng)全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用者分別按下上述按鍵時(shí)，主控模塊接收按鍵的觸 發(fā)指令，并根據(jù)該觸發(fā)指令發(fā)出控制命令至其他模塊，執(zhí)行相應(yīng)操作。在本實(shí)施例中，主控 模塊可以包括存儲(chǔ)單元，主控模塊采用AtmegaS單片微型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行 采樣與存儲(chǔ)。音頻信號(hào)處理模塊主要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)幅度調(diào)整和信號(hào)放大的處理。在本實(shí) 施例中，音頻信號(hào)處理模塊可以包括依次連接的數(shù)字電位器和音頻信號(hào)放大器。在測(cè)試音 頻信號(hào)時(shí)，信號(hào)的幅度大小是不確定的。如果信號(hào)幅度太小，信號(hào)被采集后顯示的波形幅度 也很小，不利于對(duì)聲音波形的分析；如果信號(hào)的幅度太大又可能大過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的參考 電壓，使得采樣數(shù)據(jù)都為十進(jìn)制256，根本顯示不了聲音信號(hào)的波形。因此在音頻信號(hào)處理 模塊中，先讓音頻信號(hào)通過一個(gè)數(shù)字電位器再進(jìn)入音頻信號(hào)放大器。數(shù)字電位器接收主控 模塊發(fā)出的控制指令，根據(jù)不同的控制指令使輸入的音頻信號(hào)的幅度自如地變大和變小。 這和使用普通示波器的幅度改變旋鈕來改變波形幅度的效果是一樣的。而這個(gè)控制過程是 由主控模塊接收按鍵的觸發(fā)指令來實(shí)現(xiàn)的，增加了全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器使用的人機(jī)交互 性。本實(shí)施例中，針對(duì)20Hz-20k Hz全音頻信號(hào)而設(shè)計(jì)。音頻信號(hào)頻率從20HZ_20k Hz, 如果對(duì)于不同頻率的音頻信號(hào)采取相同的采樣率來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，波形能夠在示波器上顯 示；但是對(duì)于頻率很高的音頻信號(hào)波形顯示很窄，對(duì)于頻率很低的音頻信號(hào)波形可能只顯 示其單個(gè)周期的某一部分。所以，本實(shí)施例設(shè)置了時(shí)基升和時(shí)基降這兩個(gè)按鍵來按使用者 要求控制采樣率的快慢，以適應(yīng)顯示不同頻率的聲音信號(hào)的波形。本實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC5540來實(shí)現(xiàn)。利用該芯片將模擬 電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。本實(shí)施例的顯示控制模塊采用單片機(jī)AT89S52來實(shí)現(xiàn)，對(duì)顯示模塊進(jìn)行控制。而 顯示模塊采用點(diǎn)陣式液晶顯示屏來實(shí)現(xiàn)，這樣的話則不同于傳統(tǒng)的示波管顯示的示波器， 不需要掃描電路，不需要顯像管等器件，增強(qiáng)產(chǎn)品的便攜性。全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器的工作過程如下音頻信號(hào)輸入至數(shù)字電位器，AtmegaS單片微型計(jì)算機(jī)接收用戶指令，然后發(fā)出 控制指令至數(shù)字電位器，由數(shù)字電位器調(diào)整該音頻信號(hào)的幅度，然后數(shù)字電位器將調(diào)整后的信號(hào)輸出至音頻信號(hào)放大器進(jìn)行放大處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC5540接收放大處理后的 信號(hào)將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)輸出至AtmegaS單片微型計(jì)算機(jī)， AtmegaS單片微型計(jì)算機(jī)接收用戶指令，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元之 中。然后再將采樣后的信號(hào)發(fā)送至單片機(jī)AT89S52，由該單片機(jī)根據(jù)采樣后的信號(hào)發(fā)出控 制信號(hào)至點(diǎn)陣式液晶顯示屏，點(diǎn)陣式液晶顯示屏根據(jù)接收的控制信號(hào)顯示該音頻信號(hào)的波 形。本實(shí)施例的全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器原理簡(jiǎn)單，但是對(duì)于低頻的聲音信號(hào)來說顯示 效果非常好，具有很強(qiáng)的實(shí)用性并且成本低廉。它可以對(duì)非周期變化的音頻信號(hào)進(jìn)行波形 顯示，又可以當(dāng)做普通的低頻示波器來使用。并且使用點(diǎn)陣式液晶顯示屏，大大減小了整機(jī) 的體積和重量，成為極為輕巧的便攜式電子測(cè)試儀器。以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何 在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，其特征在于，包括音頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、顯示控制模塊和顯示模塊；所述音頻信號(hào)處理模塊、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、所述主控模塊、所述顯示控制模塊和所述顯示模塊依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，其特征在于，所述音頻信號(hào)處理模塊 包括依次連接的數(shù)字電位器和音頻信號(hào)放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，其特征在于，所述主控模塊包含存儲(chǔ) 單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，其特征在于，所述顯示模塊為點(diǎn)陣式 液晶顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器，包括音頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、顯示控制模塊和顯示模塊，音頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、顯示控制模塊和顯示模塊依次連接。本實(shí)用新型的全音頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器原理簡(jiǎn)單，它可以對(duì)非周期變化的音頻信號(hào)進(jìn)行波形顯示，又可以當(dāng)做普通的低頻示波器來使用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性并且成本低廉。而且使用點(diǎn)陣式液晶顯示屏，大大減小了整機(jī)的體積和重量，使得本實(shí)用新型成為極為輕巧的便攜式電子測(cè)試儀器。
文檔編號(hào)G01R13/02GK201622296SQ20102015851
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者駱嘉俊 申請(qǐng)人:佛山市三水區(qū)三水中學(xué)