基于單片機的示波測試技術研究

楊宇

（陸軍勤務學院，湖北武漢，430035）

0 引言

在設備的測試和開發過程中，可能會經常出現故障，盲目修改有可能會引入新的錯誤，因此如何高效的對這些錯誤進行測試，確保其能夠被調試通過是設備開發中一個極為重要的問題，但是我國的設備開發體系還沒有完全的成熟，一些新技術還沒有得到廣泛的開展，因此我們需要對傳統的開發模式逐步進行改造，將其智能化程度提升，使得其可以在自動控制的情況下，自動地實現算法的糾錯。我們主要考慮系統的技術性與先進性，利用基于單片機的示波器來對于設備的輸出波形進行監測，同時要加強系統的穩定性，考慮在系統發生故障或出現問題時，能夠讓數據進行有效的保存，同時能夠讓數據的精確度提升，并且短時間內可以恢復到原始的狀態，能夠有不錯的抗擾動能力。基于單片機的示波測試系統是根據全國范圍內的各種生產需求而制定的，因此我們需要根據不同的情況建立全方位的工業管理體系。基本的要求是必須設立相關的控制設備，應該對于工業生產的時間地區進行信息的自動存儲。相關的設備能夠實現自動和手動的相互切換以及多方面的高效監控，對于一些非常重要的場所應該進行一對一的控制。這對于自動化加工處理的系統優化要求更高，對于系統設計的結構性要求也較高，因此其可以方便工作人員使用。

1 基于單片機的示波測試系統分析

1.1 系統結構

單片機。用STC89C52芯片作為系統核心，采用閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C52在眾多嵌入式控制應用系統中得到廣泛應用。

示波器。示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

由于在整個系統中波形監控屬于特別重要的組成，這一系統擁有著特別強的防范能力，波形監控系統所具備的及時、直觀、豐富信息內容、準確的優點而在比較多場合廣泛得到應用。尤其是在最近幾年時間以來迅猛發展的計算機技術、圖像處理技術的背景下，那么波形監控還會朝著智能分析、高清晰領域發展。測試平臺的組成是各種設備資源等系統的磁盤陣列、數據庫、服務器等基礎設備設施，其職責就是將安全、可靠、穩定、有效數據來源提供給綜合管理平臺系統的應用系統。主要是指各種類型的安全數據交互中間件、關系數據庫等綜合信息資源庫。通過封裝各種類型的安全加密、操作系統、多媒體協議、數據庫，使得所存在的差異得到屏蔽，讓上層應用平臺無關性實現，將運行系統效率與系統兼容性有效提升。

1.2 關鍵技術分析

數模轉換技術。A/D轉換器具有很多類型，一般采用逐次逼近型的A/D轉換器。在信號轉換的時候，多路模擬信號已經同時開始采集狀態，但是如果在電平變化之后，信號還沒有完成整個轉換過程，那么采集的信號就可能會出現邊偏差，為了使得采集信號是準確的，不出現這種以時間上面的偏差，就需要采用一個保持電路來使得采樣信號能夠保持一段時間，這樣就可以使得最后所采到的信號數據還是之前的，這樣信號就不容易出現嚴重的偏差，所以為了使得整個系統的測量是準確的，那么電路的采樣時間應該較短，保持時間應該是選用比較長的。

RFID技術。仿真平臺端口擴充了大量的通信環節與功能，這樣有利于實現信號的高速傳輸，RFID叫做無線射頻識別技術，可以在非接觸的環境下實現數據的讀取。RFID技術是一種比較新的通訊方案，主要是通過脈沖來進行檢測帶寬，這樣就可以在很多地方解決無線技術的傳播困難問題，因為它可以用較好的抗干擾能力來進行信號的傳輸，同時在信號的傳輸過程中損耗比較小，在短距離過程中可以有效的對于信號進行傳輸，最終完成識別，因此這個技術在短距離的仿真平臺信號傳輸當中有著極為重要的意義，同時其損耗比較小，就可以使得檢測設備是極為準確的，不易受其他信號的干擾。

2 系統測試注意事項

在測試中可能出現一些沒有事先預知的問題，要及時的提出，進行檢測的修正，問題解決后要繼續進行測試，對于每類問題都要進行全面的測試。

對于波形信號要進行不確定性的評估，評估方式是十分重要的，它的適用范圍是可觀性較差的情況，就是說在輸入量無法進行重復觀測時需要進行的評估方案，因此它的偏差是比較大的，對其進行操作時，一定要按照相應的說明來進行，從其觀測性來對于其控制性進行相關的評估，這樣才能夠更加準確的得到信號值以及偏差值，能夠更好的進行信號的估計，實現通信的準確性的提升和不確定度的降低。通過預先的考慮，可以有效的進行不確定度的估計和預算。在評估當中，如果合成度并不高，那么就可能會出現測量值的偏差較大，如果是所取的樣本過少，那么就可能會造成所得到的信號值和實際值出現較為嚴重的誤差，那么因子就無法進行計算得出，需要在相關的文獻查找經驗值來能夠使其更加準確的被測定出來，使得不確定度的值穩定，其有效數字可以到兩位。根據實際場強帶入公式即可運算出結果，讓其綜合評價的可靠性較為顯著。

3 總結

根據示波測試技術來看，當前算法蘊含著更高程度信息化的條件，但會受到網絡狀況、存儲情況等諸多因素的制約，針對這樣的情況，該系統的發展與提升密切聯系著存儲系統、網絡系統等系統的發展。使用示波測試技術可以有效地對于設備中的問題進行解決，有利于實現高效的開發，因此我們應當做好其檢測與優化，使其能夠更好地發展。

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