解读智能蓝牙虚拟示波器系统整体电路设计

2015-04-23 09:25:12来源: elecfans
  在电气检修工作中,有时要用到示波器查看各种电压波形,普通的示波器体积大、笨重,最重要的是没有电气隔离,操作时要注意不能触电。随着单片机等电子技术的发展,以及智能手机的普及,设计一个能和手机配套使用的虚拟示波器,成本低,携带使用都方便。

  硬件设计电路包括信号预处理、单片机、蓝牙串口模块和电源4部分,电路原理图见图1。

  

  图1:蓝牙虚拟示波器电路原理图

  信号预处理:单片机AD转换电压范围是0~3.3V,为了能测量交流信号,把输入信号地端接RP3调节出的1.65V,这样就能测到-1.65~+1.65V的电压。实际工作中电工测量电压范围从几伏到几百伏,为此加入了电阻降压网络R1、R2、R4、R5、RP1和RP2,这样就能测到60V的电压,再加上个有x10 挡(放大10倍)的示波器探头,最大可测到600V电压。LM358是双运放,接成电压跟随器方式,主要作用是提高输入阻抗,使示波器标入阻抗是1MΩ,否则示波器探头放到x10挡时,测量数值会有偏差。运放还能起到当输入信号过大时,限制输入到单片机的信号幅度,保护单片机的作用。共有2个信号输入端,组成双踪示波器,可以比较2路信号的相位关系。

  单片机:选用了飞利浦的单片机P89LPC938,是基于80C51内核的低功耗 FLASH单片机,其内部有7.373MHz振荡器、复位电路、8通道10位AD转换器,8K字节Flash程序存储器、768字节RAM数据存储器,这使得外围电路很简洁。为了提高AD转换速度和提高通信波特率的准确程度,使用了外部12MHz晶振。单片机的P2.0(AD07)、P2.1(AD06) 接双运放LM358的电压输出,单片机的P1.0(TXD)、P1.1(RXD)接蓝牙模块的串口。

  蓝牙串口模块主要参数:兼容蓝牙V2.0 规范、CLASS 2 标准,传输距离最大10M,支持SPP 服务(串口)。功能多的蓝牙模块可更改主从设置,默认为从设备,可以和电脑或手机蓝牙连接,还可以更改通信波特率,默认是9600bps,可更改为较大的波特率,如115200bps,加快通信速度。默认配对密码是1234,每次搜索蓝牙模块前先给蓝牙模块上电再搜索,再次搜索时要先把蓝牙模块重新上电,否则可能搜索不到。手机蓝牙和蓝牙串口模块之间的连接,是程序设计的重点,也是难点。这个连接过程就是创建一个蓝牙客户端,分查找设备、查找服务、获得连接URL和建立连接4个主要步骤。

关键字:智能蓝牙  虚拟示波器系统  整体电路

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0423/article_11508.html
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