峰值检测示波器的设计

徐正明，石晓晶

(南京理工大学机械工程学院，江苏南京　210094)

0　引言

峰值信号在工业检测中的地位越来越重要，例如检测某器械受损的峰值压力、某仪器工作时产生的峰值磁场强度，确定某芯片正常工作的峰值温度等[1-2]。传统的峰值检测仪只显示检测到的峰值信号，这不便于观察和分析仪器电路的工作情况，或者使用传统的示波器观察，但它携带不方便，价格昂贵。为此介绍一种基于STM32F107微控制器的峰值检测示波器，它能够将峰值信号采集的全过程实时显示在3.2寸TFT液晶显示器上，并由SD卡大容量地存储波形。

1　峰值检测示波器总体结构设计

峰值检测示波器总体结构设计框图如图1所示，选用基于CORTEX M3核心的STM32F107作为仪器的微控制器，并使用了内部的A/D转换模块、SysTick定时器和DMA控制器。3．2寸的TFT液晶显示器加上3×2行列式键盘为仪器提供了良好的人机交互界面，SD卡为仪器提供了大容量存储。采集前，选择合适的采样时间，再将处理后的信号通过限压保护电路进入微控制器内部A/D转换电路，由触发按钮启动第一次A/D转换，转换得到的数据通过DMA方式传输，处理后实时显示在TFT显示器上。连续两次采集的时间间隔主要由SysTick精确延时，当采集到峰值后可按下暂停按钮，自动存储最近采集的300次波形数据，并可以通过上翻和下翻按钮回看波形。

图1　峰值检测示波器总体结构设计框图

2　A/D转换

STM32F107内部的ADC是一种逐次逼近式模拟数字转换器，它的分辨率为12位，最快转换速度为1 μs，可采集0～3.6 V的电压。……