基于单片机的示波测试技术研究

杨宇

（陆军勤务学院，湖北武汉，430035）

0 引言

在设备的测试和开发过程中，可能会经常出现故障，盲目修改有可能会引入新的错误，因此如何高效的对这些错误进行测试，确保其能够被调试通过是设备开发中一个极为重要的问题，但是我国的设备开发体系还没有完全的成熟，一些新技术还没有得到广泛的开展，因此我们需要对传统的开发模式逐步进行改造，将其智能化程度提升，使得其可以在自动控制的情况下，自动地实现算法的纠错。我们主要考虑系统的技术性与先进性，利用基于单片机的示波器来对于设备的输出波形进行监测，同时要加强系统的稳定性，考虑在系统发生故障或出现问题时，能够让数据进行有效的保存，同时能够让数据的精确度提升，并且短时间内可以恢复到原始的状态，能够有不错的抗扰动能力。基于单片机的示波测试系统是根据全国范围内的各种生产需求而制定的，因此我们需要根据不同的情况建立全方位的工业管理体系。基本的要求是必须设立相关的控制设备，应该对于工业生产的时间地区进行信息的自动存储。相关的设备能够实现自动和手动的相互切换以及多方面的高效监控，对于一些非常重要的场所应该进行一对一的控制。这对于自动化加工处理的系统优化要求更高，对于系统设计的结构性要求也较高，因此其可以方便工作人员使用。

1 基于单片机的示波测试系统分析

1.1 系统结构

单片机。用STC89C52芯片作为系统核心，采用闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

示波器。示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

由于在整个系统中波形监控属于特别重要的组成，这一系统拥有着特别强的防范能力，波形监控系统所具备的及时、直观、丰富信息内容、准确的优点而在比较多场合广泛得到应用。尤其是在最近几年时间以来迅猛发展的计算机技术、图像处理技术的背景下，那么波形监控还会朝着智能分析、高清晰领域发展。测试平台的组成是各种设备资源等系统的磁盘阵列、数据库、服务器等基础设备设施，其职责就是将安全、可靠、稳定、有效数据来源提供给综合管理平台系统的应用系统。主要是指各种类型的安全数据交互中间件、关系数据库等综合信息资源库。通过封装各种类型的安全加密、操作系统、多媒体协议、数据库，使得所存在的差异得到屏蔽，让上层应用平台无关性实现，将运行系统效率与系统兼容性有效提升。

1.2 关键技术分析

数模转换技术。A/D转换器具有很多类型，一般采用逐次逼近型的A/D转换器。在信号转换的时候，多路模拟信号已经同时开始采集状态，但是如果在电平变化之后，信号还没有完成整个转换过程，那么采集的信号就可能会出现边偏差，为了使得采集信号是准确的，不出现这种以时间上面的偏差，就需要采用一个保持电路来使得采样信号能够保持一段时间，这样就可以使得最后所采到的信号数据还是之前的，这样信号就不容易出现严重的偏差，所以为了使得整个系统的测量是准确的，那么电路的采样时间应该较短，保持时间应该是选用比较长的。

RFID技术。仿真平台端口扩充了大量的通信环节与功能，这样有利于实现信号的高速传输，RFID叫做无线射频识别技术，可以在非接触的环境下实现数据的读取。RFID技术是一种比较新的通讯方案，主要是通过脉冲来进行检测带宽，这样就可以在很多地方解决无线技术的传播困难问题，因为它可以用较好的抗干扰能力来进行信号的传输，同时在信号的传输过程中损耗比较小，在短距离过程中可以有效的对于信号进行传输，最终完成识别，因此这个技术在短距离的仿真平台信号传输当中有着极为重要的意义，同时其损耗比较小，就可以使得检测设备是极为准确的，不易受其他信号的干扰。

2 系统测试注意事项

在测试中可能出现一些没有事先预知的问题，要及时的提出，进行检测的修正，问题解决后要继续进行测试，对于每类问题都要进行全面的测试。

对于波形信号要进行不确定性的评估，评估方式是十分重要的，它的适用范围是可观性较差的情况，就是说在输入量无法进行重复观测时需要进行的评估方案，因此它的偏差是比较大的，对其进行操作时，一定要按照相应的说明来进行，从其观测性来对于其控制性进行相关的评估，这样才能够更加准确的得到信号值以及偏差值，能够更好的进行信号的估计，实现通信的准确性的提升和不确定度的降低。通过预先的考虑，可以有效的进行不确定度的估计和预算。在评估当中，如果合成度并不高，那么就可能会出现测量值的偏差较大，如果是所取的样本过少，那么就可能会造成所得到的信号值和实际值出现较为严重的误差，那么因子就无法进行计算得出，需要在相关的文献查找经验值来能够使其更加准确的被测定出来，使得不确定度的值稳定，其有效数字可以到两位。根据实际场强带入公式即可运算出结果，让其综合评价的可靠性较为显著。

3 总结

根据示波测试技术来看，当前算法蕴含着更高程度信息化的条件，但会受到网络状况、存储情况等诸多因素的制约，针对这样的情况，该系统的发展与提升密切联系着存储系统、网络系统等系统的发展。使用示波测试技术可以有效地对于设备中的问题进行解决，有利于实现高效的开发，因此我们应当做好其检测与优化，使其能够更好地发展。

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