专利名称：全音频数字存储示波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子测量领域，具体涉及一种全音频数字存储示波器。
背景技术：
示波器是电子技术人员和电子爱好者用于观察和测量变化的电信号仪器。但普通 示波器有一个致命不足无法准确地观测非周期信号，例如音频信号。普通示波器在观察音 频信号时示波器的屏幕显示会较为混乱，而且音频信号即闪即失的特点，使得示波器无法 捕捉到它的精准变化情况。大多数情况下电子技术人员需要知道声音电信号的精准变化， 例如在分析声音频率的情况下，或者在进行语音识别的情况下，而普通示波器无法解决这 个问题。数字存储示波器能够存储显示各种非周期性变化的信号，但是价格昂贵，并且由 于市面上出售的这些数字存储示波器必须配备一个显示设备，使得数字存储示波器体积较 大，不适合携带，易用性较差。

实用新型内容本实用新型的目的在于，提出一种全音频数字存储示波器，能够实现对音频信号 的观测，并且示波器体积小巧，易于携带。本实用新型提出的全音频数字存储示波器，包括音频信号处理模块、模数转换模 块、主控模块、显示控制模块和显示模块；所述音频信号处理模块、所述模数转换模块、所述 主控模块、所述显示控制模块和所述显示模块依次连接。本实用新型，由音频信号处理模块对输入的音频信号进行信号幅度调整与信号放 大等音频信号处理后，再由模数转换模块将其转换为数字信号，由主控模块对该数字信号 进行采样并存储，再由显示控制模块根据采样后的数字信号输出控制指令至显示模块进行 显示，最终实现对音频信号的观测。本实用新型的显示模块可以为点阵式液晶屏幕，不同于 传统的示波器用示波管显示，无需扫描电路和显像管等器件，体积小巧，易于携带。

图1是全音频数字存储示波器结构组成示意图。
具体实施方式
实施例1 本实施例为一种全音频数字存储示波器，如图1所示，包括主控模块、音频信号处 理模块、模数转换模块、显示控制模块和显示模块。其中，音频信号处理模块、模数转换模 块、主控模块、显示控制模块和显示模块依次连接。该全音频数字存储示波器的产品可以包含七个按键，供使用者输入不同的指令。 七个按键具体为模式变换、时基升、时基降、扫描线上移键、扫描线下移键、第二功能键，重启键。一、模式变换键按下模式变换键循环变换3种模式，这三种模式分别为模式一 2S采样显示一次；模式二 采样一次显示并保值；模式三动态捕抓模块。二、时基升按键按下时基升按键采样率提高，可对更高频率的信号进行采样。三、时基降按键按下时基降按键采样率降低，可对更低频率的信号进行采样。四、扫描线上移按键按下扫描线上移按键扫描线向上移动。五、扫描线下移按键按下扫描线下移按键扫描线向下移动。六、第二功能键按住第二功能键的同时，如果再按扫描线上移键则信号波形幅度 变大，再按扫描线下移键则信号波形幅度变小。七、重启按键当系统出现错误时按此键系统重启。当全音频数字存储示波器的使用者分别按下上述按键时，主控模块接收按键的触 发指令，并根据该触发指令发出控制命令至其他模块，执行相应操作。在本实施例中，主控 模块可以包括存储单元，主控模块采用AtmegaS单片微型计算机来实现，对数字信号进行 采样与存储。音频信号处理模块主要对音频信号进行信号幅度调整和信号放大的处理。在本实 施例中，音频信号处理模块可以包括依次连接的数字电位器和音频信号放大器。在测试音 频信号时，信号的幅度大小是不确定的。如果信号幅度太小，信号被采集后显示的波形幅度 也很小，不利于对声音波形的分析；如果信号的幅度太大又可能大过模数转换模块的参考 电压，使得采样数据都为十进制256，根本显示不了声音信号的波形。因此在音频信号处理 模块中，先让音频信号通过一个数字电位器再进入音频信号放大器。数字电位器接收主控 模块发出的控制指令，根据不同的控制指令使输入的音频信号的幅度自如地变大和变小。 这和使用普通示波器的幅度改变旋钮来改变波形幅度的效果是一样的。而这个控制过程是 由主控模块接收按键的触发指令来实现的，增加了全音频数字存储示波器使用的人机交互 性。本实施例中，针对20Hz-20k Hz全音频信号而设计。音频信号频率从20HZ_20k Hz, 如果对于不同频率的音频信号采取相同的采样率来进行数据采集，波形能够在示波器上显 示；但是对于频率很高的音频信号波形显示很窄，对于频率很低的音频信号波形可能只显 示其单个周期的某一部分。所以，本实施例设置了时基升和时基降这两个按键来按使用者 要求控制采样率的快慢，以适应显示不同频率的声音信号的波形。本实施例的模数转换模块采样模数转换芯片TLC5540来实现。利用该芯片将模拟 电信号转化为数字信号。本实施例的显示控制模块采用单片机AT89S52来实现，对显示模块进行控制。而 显示模块采用点阵式液晶显示屏来实现，这样的话则不同于传统的示波管显示的示波器， 不需要扫描电路，不需要显像管等器件，增强产品的便携性。全音频数字存储示波器的工作过程如下音频信号输入至数字电位器，AtmegaS单片微型计算机接收用户指令，然后发出 控制指令至数字电位器，由数字电位器调整该音频信号的幅度，然后数字电位器将调整后的信号输出至音频信号放大器进行放大处理。模数转换芯片TLC5540接收放大处理后的 信号将模拟音频信号转换为数字信号，然后将数字信号输出至AtmegaS单片微型计算机， AtmegaS单片微型计算机接收用户指令，对数字信号进行采样，并将其存储在存储单元之 中。然后再将采样后的信号发送至单片机AT89S52，由该单片机根据采样后的信号发出控 制信号至点阵式液晶显示屏，点阵式液晶显示屏根据接收的控制信号显示该音频信号的波 形。本实施例的全音频数字存储示波器原理简单，但是对于低频的声音信号来说显示 效果非常好，具有很强的实用性并且成本低廉。它可以对非周期变化的音频信号进行波形 显示，又可以当做普通的低频示波器来使用。并且使用点阵式液晶显示屏，大大减小了整机 的体积和重量，成为极为轻巧的便携式电子测试仪器。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的权利要求保护范围之内。
权利要求一种全音频数字存储示波器，其特征在于，包括音频信号处理模块、模数转换模块、主控模块、显示控制模块和显示模块；所述音频信号处理模块、所述模数转换模块、所述主控模块、所述显示控制模块和所述显示模块依次连接。
2.根据权利要求1所述全音频数字存储示波器，其特征在于，所述音频信号处理模块 包括依次连接的数字电位器和音频信号放大器。
3.根据权利要求2所述全音频数字存储示波器，其特征在于，所述主控模块包含存储 单元。
4.根据权利要求3所述全音频数字存储示波器，其特征在于，所述显示模块为点阵式 液晶显示屏。
专利摘要本实用新型涉及电子测量领域，具体涉及一种全音频数字存储示波器，包括音频信号处理模块、模数转换模块、主控模块、显示控制模块和显示模块，音频信号处理模块、模数转换模块、主控模块、显示控制模块和显示模块依次连接。本实用新型的全音频数字存储示波器原理简单，它可以对非周期变化的音频信号进行波形显示，又可以当做普通的低频示波器来使用，具有很强的实用性并且成本低廉。而且使用点阵式液晶显示屏，大大减小了整机的体积和重量，使得本实用新型成为极为轻巧的便携式电子测试仪器。
文档编号G01R13/02GK201622296SQ20102015851
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者骆嘉俊 申请人:佛山市三水区三水中学