基于单片机的便携式脉冲信号参数测试仪

摘要：本文介绍了基于C8051F340单片机的脉冲信号参数测试仪的设计与实现。该测试仪能对脉冲信号的幅值、频率、周期、占空比等参数进行测量。通过采用10次定数计时法，提高测量精度，缩短测量时间。实验测试表明，该测试仪的误差率较低，精度高，能够满足闪光盒性能测试与校验的要求，可用于电信号参数测量、仪器检测等领域。该测试仪已应用于某型军用飞机闪光盒信号检测中，其稳定性、精确性均能满足要求。
关键词：单片机；脉冲信号；测试仪；定数计时

0 引言
目前在测量领域里，脉冲信号既可作为已知的激励信号，又可作为未知的被测信号。当作为未知的被测信号，对其参数(幅值、周期、频率、占空比)测试越显重要。以单片机为核心的脉冲信号参数测试仪和控制装置，小巧方便，便于携带，且易于扩展和技术更新，鉴于此，作者设计开发了基于单片机的信号参数测试仪。测试仪的主控器件采用Silicon Labs公司的一款C8051F340单片机，它具有强大的数据采集、存储、运算和控制功能。可通过按键操作测量信号的幅值、周期、频率和占空比等参数，并在YMl2864LCD液晶显示器上实时显示。本仪器具有操作简单、体积更小、便于携带和人机界面友好等特点。该仪器已用于某型军用飞机闪光盒信号检测，反馈良好，其稳定性、精确性均能满足要求。

1 硬件设计
1．1 测试仪组成框图
测试仪由单片机模块、显示模块、按键模块、电源模块和信号调理电路模块组成。单片机内部集成10位的A／D转换模块简化了硬件电路设计。脉冲信号通过信号调理模块，经单片机系统的A／D转换模块采集信号，单片机对采集到的数据进行处理，通过I／O口控制液晶模块显示测量结果。系统组成框图如图l所示。