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大家好，小编在这里为大家解答关于如何使用汉泰虚拟示波器的问题。 很多人不知道教程的工作原理和用法。 现在让我们来看看吧！ 全文预计阅读时间 5

本文通过LabVIEW虚拟实验软件平台设计了一个简单的虚拟示波器，使用ATmega16单片机进行数据采集，并通过RS232串口通信将数据传输到PC机。 用户可以在开发平台上设置和调整数据采集参数，存储波形数据。

该系统的创新之处在于摆脱了传统开发平台的局限，具有多渠道、便捷、灵活的特点，在数据采集、传感器监控等领域有着重要的应用。 虚拟仪器基于PC技术开发，因此完全“继承”了以现成PC技术为主导的最新商业技术的优势，包括超强处理器和文件I/O，使数据导入变得容易磁盘。 同时虚拟示波器使用方法，可以实时进行复杂的分析。

为了实时、准确地测量输入波形的参数，本文采用8通道10位ADC的单片机ATmega16，结合简单的外围电路，可以将输入波形传输到PC机进行计算。实时处理。 在PC机上利用虚拟仪器平台LabVIEW开发的上位机软件，可以对波形进行显示和处理，从而达到简单的虚拟示波器的效果。

数据采集​​电路设计

ATmega16单片机是美国Atmel公司生产的基于增强型R RISC结构的低功耗8位CMOS单片机。 ATmega16具有以下特点：16k字节在系统可编程Flash（可同时读写，即RWW），512字节EEPROM，1k字节SRAM，32条通用I/O线，以及32个通用工作寄存器，边界扫描的JTAG接口，支持片上调试和编程。

三个灵活的定时器/计数器 (T/C)，具有比较模式、片上/外部中断、可编程串行 USART、带启动条件检测器的通用串行接口、8 路 10 位带可选差分 ADC 和可编程输入级增益 (TQFP封装）、可编程看门狗定时器，带有片上振荡器、一个 SPI 串行端口和六种软件可选的省电模式。

图2 采样电路原理图。

本设计利用了ATmega16的8路10位可编程增益逐次比较ADC和可编程异步串行接口的内部资源，简化了电路设计和编程的难度。 采样电路的电路图如图2所示，ATmega16只需要结合一个简单的晶振电路和一个复位电路就可以完成设计要求。

模拟信号可通过8路模拟量输入的任意端口输入，通过单片机内部程序控制，很容易将输入的模拟量转换为数字量。 然后单片机通过串行接口传输给PC机，串行通信通过串行发送引脚TXD（PD1）和串行接收引脚RXD（PD0）连接到串行通信接口电路，实现串行收发数据的。

串行通信接口电路设计

本系统设计中，单片机与PC机通过Max232连接。 ATmega16 有一个异步串行通信接口（UART）。 UART 是一种全双工异步系统，可以与计算机通信。 本系统采用RS232接口方式，由于RS232信号电平与R单片机信号电平（TTL电平）不一致，所以采用RS232标准时必须进行信号电平转换。

在串行通信接口电路中，选用MAX232芯片作为信号电平转换芯片，实现TTL电平与RS232接口电平的转换。 从而将ATmega16内部需要传输的数字信号准确传输到PC机，供上位机软件读取和处理信号。

串行接口电路原理图如图3所示，TTL电平引脚输入引脚9和10，连接到ATmega16的串行发送接口TXD和串行接收接口RXD，通过电平转换为RS232电平，通过7引脚和8脚与串口的2脚和3脚相连，串口通过串口通讯线与采样模块的串口和PC机的串口相连。 ATmega16通过内部编程非常方便地向PC传输数据。

图3是串口通信接口的电路图。

多路采样原理：由于ATmega16内部ADC是8对1的数据通道，所以在实现某路数据采集时，需要改变多路复用选择寄存器ADMUX的值。 为了随时改变通道，本设计采用主从方式，通过上位机发送给ATmega16的值来改变通道。

在ATmega16串口中断的接收中断中，通过判断接收到的值来改变ADMUX的值。 同时，在串行接口的接收中断中，还可以通过对接收值的编码来改变ADC相邻两次转换之间的延迟值，从而达到改变转换速率的效果。 当需要采集双通道数值时，单片机内部的ADC可以采用时分复用的原理，同时在得到的8位数据上加上一个最高标志位，扩展成九个数据位。 上位机可以通过查看数据的最高位轻松区分数据，并在显示界面上实时更新双通道波形。

设计的虚拟示波器系统由单片机ATmega16和Max232组成的下位机系统和LabVIEW开发的上位机软件组成。 系统充分利用ATmega16单片机的软硬件资源虚拟示波器使用方法，方便快捷地实现数据采集。

并通过RS232接口实现与上位机的连接，上位机通过LabVIEW开发平台可以方便地实现简单的虚拟示波器进行数据分析、处理、存储和打印输出。 该系统具有电路简单、使用灵活方便的特点。 因此，可广泛应用于工业、农业、水文系统、环境监测等领域，实现现场调查和数据采集。

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