示波器的製造方法
2023-07-30 01:42:51
示波器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種示波器，其包括採集端與顯示端；所述採集端包括信號輸入接口模塊、信號調理模塊、數據採集模塊、充電模塊以及第一無線收發模塊；所述顯示端包括第二無線收發模塊、波形顯示模塊以及波形控制模塊；所述充電模塊分別連接所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊；所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊順序連接；所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用無線方式無線連接；所述第二無線收發模塊、所述波形顯示模塊以及所述波形控制模塊順序連接。
【專利說明】示波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及示波技術，特別是涉及一種示波器。
【背景技術】
[0002]示波器作為一種電子測量儀器，在各種電子產品的研發和維護方面尤為常用。雖然傳統示波器的功能齊全，但它也有體積過大、價格昂貴、成本高等嚴重缺陷，對於個人開發或工程師外出檢修等有著種種的限制。
[0003]此外，傳統示波器只能讓操作者近距離操作和測量，並且不能保存波形和發送波形圖給其他人員查看和分析。進一步地，傳統示波器只能作為示波器使用，不能兼作為信號發生源使用，給研發和測量人員帶來了很多的不便。
[0004]並且，現有技術存在結構複雜，能耗聞等問題。
【發明內容】
[0005]基於此，有必要提供一種新的攜帶方便、採集端與顯示端分離設置、連接簡單的示波器，本發明的其他技術方案，還解決了充電方便、攜帶方便、控制方便的技術問題。
[0006]本發明的一個技術方案是:一種示波器，其包括採集端與顯示端；
[0007]所述採集端包括用於輸入信號的信號輸入接口模塊、用於輸入信號的信號調理模塊、用於採集數據的數據採集模塊、用於供電的充電模塊以及用於收發無線信號的第一無線收發模塊；
[0008]所述顯示端包括用於收發無線信號的第二無線收發模塊、用於顯示波形的波形顯示模塊以及用於控制波形的波形控制模塊；
[0009]所述充電模塊分別連接所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊；
[0010]所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊順序連接；
[0011]所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用無線方式無線連接；
[0012]所述第二無線收發模塊、所述波形顯示模塊以及所述波形控制模塊順序連接。
[0013]例如，所述示波器中，所述第一無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第一藍牙收發模塊，所述第二無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第二藍牙收發模塊，所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用藍牙方式無線連接。
[0014]例如，所述示波器中，所述充電模塊內部設置鋰電池。
[0015]例如，所述示波器中，所述鋰電池為聚合物鋰離子蓄電池。
[0016]例如，所述示波器中，各所述聚合物鋰離子蓄電池分散設置。
[0017]例如，所述示波器中，所述數據採集模塊採用HT32F1765作為主控晶片。
[0018]例如，所述示波器中，所述顯示端為智能終端。
[0019]例如，所述示波器中，所述智能終端為手機。[0020]例如，所述示波器中，所述智能終端採用安卓系統。
[0021 ] 例如，所述示波器中，所述充電模塊為大電流充電模塊。
[0022]採用上述方案，本發明的採集端與顯示端分離設置、無線連接，攜帶方便，使用簡單，可以製成輕巧的便攜產品，具有較好的工業生產價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明示波器的一實施例；
[0024]圖2為本發明示波器採集端信號控制的一實施例；
[0025]圖3為本發明示波器流程實現的一實施例；
[0026]圖4為本發明示波器結構的一實施例；
[0027]圖5為本發明示波器顯示端所顯示內容的一實施例；
[0028]圖6為本發明示波器顯示端所顯示內容的另一實施例。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0030]例如，如圖4所示，一種示波器，其包括採集端與顯示端；所述採集端包括用於輸入信號的信號輸入接口模塊、用於輸入信號的信號調理模塊、用於採集數據的數據採集模塊、用於供電的充電模塊以及用於收發無線信號的第一無線收發模塊；所述顯示端包括用於收發無線信號的第二無線收發模塊、用於顯示波形的波形顯示模塊以及用於控制波形的波形控制模塊；例如，所述顯示端為智能終端。例如，所述智能終端為手機，例如，顯示波形和控制均在android手機觸控螢幕上實現。例如，所述智能終端採用安卓系統。又如，所述充電模塊為大電流充電模塊。例如，採集端和android手機可分離,採集端有一個藍牙模塊，通過藍牙模塊與android手機進行收發數據，實現對波形進行顯示和操作。這樣的採集端與顯示端分離式設計，顯示端可以在一定距離內操作和測量，不再是只能在信號源處操作和測量，使用方便。例如，一種示波器，其包括若干個採集端與若干個顯示端，各採集端與各顯示端組成一個無線連接的小型網絡，這樣，可以方便地進行教學演示等。
[0031]所述充電模塊分別連接所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊；所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用無線方式無線連接；所述第二無線收發模塊、所述波形顯示模塊以及所述波形控制模塊順序連接。例如，所述第一無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第一藍牙收發模塊；所述第二無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第二藍牙收發模塊，所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用藍牙方式無線連接。所述充電模塊分別連接所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一藍牙收發模塊；例如，所述示波器中，所述充電模塊內部設置鋰電池。例如，所述鋰電池為聚合物鋰離子蓄電池。一個例子是，各所述聚合物鋰離子蓄電池分散設置。例如，各所述聚合物鋰離子蓄電池分別設置於採集端的各個空位，從而有助於工業產品設計，可以製備體型較小的-1r 口
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[0032]其中，如圖4所示，所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一藍牙收發模塊順序連接；所述第一藍牙收發模塊與所述第二藍牙收發模塊採用藍牙方式無線連接；所述第二藍牙收發模塊、所述波形顯示模塊以及所述波形控制模塊順序連接。例如，所述數據採集模塊採用HT32F1765作為主控晶片；如圖1所示，一個例子是，基於HT32F1765晶片與android系統的示波器，採用Cortex_M3作為處理器內核，信號輸入後經過信號調理模塊、到Cortex-M3處理器內核進行數據採集和數據處理後經藍牙收發模塊將數據傳送給android手機並顯示和控制波形。例如，所述數據採集模塊，分別與信號調理模塊、藍牙收發模塊相連，android手機對Cortex-M3發過來的數據進行接收並通過安卓軟體設置顯示和控制波形。
[0033]又如，所述數據採集模塊分別連接信號輸入接口模塊、信號調理模塊以及第一無線收發模塊；例如，採集端的信號控制如圖2所示，信號輸入接口模塊實現信號輸入，在程控放大器中，由HT32F1765控制程控放大的放大倍數；在模數轉換中，由HT32F1765通過定時器觸發AD採樣，在存儲器中，由HT32F1765實現外部觸發DMA傳輸，在第一藍牙收發模塊中，由HT32F1765使能藍牙發送，從而實現整體控制。
[0034]又如，示波器的流程實現如圖3所示，採集端開始啟動，執行硬體和系統的初始化，然後判斷是否收到控制命令，是則修改控制命令，例如，修改數據採集的控制命令，進行數據採集，否則直接進行數據採集，AD採樣，然後採用DMA通道方式進行藍牙數據傳輸。顯示端開始啟動後，進行藍牙匹配，判斷是否存在界面控制，是則通過藍牙發送控制命令，然後接收藍牙數據，實現波形顯示；否則直接接收藍牙數據，實現波形顯示。
[0035]其中，所述信號輸入接口模塊用於輸入外部信號，經所述信號調理模塊後輸入到具有微處理器的所述數據採集模塊中，由所述數據採集模塊採用DMA (Direct MemoryAccess，直接存儲器存取)方式將信號數據傳輸到所述第一藍牙收發模塊；例如，所述第二藍牙收發模塊接收所述信號數據，傳輸到所述波形顯示模塊進行顯示，並由所述波形控制模塊對所述波形顯示模塊所顯示的波形進行控制。
[0036]又如，所述採集端還包括第一開關模塊，用於控制所述採集端的啟動與關閉；所述顯示端還包括第二開關模塊、參數設置模塊、存儲模塊以及波形輸出模塊；所述第二開關模塊用於控制所述顯示端的啟動與關閉。
[0037]其中，所述參數設置模塊分別連接所述波形顯示模塊、所述存儲模塊以及所述波形輸出模塊，用於設置波形顯示參數、波形輸出參數，並存儲於所述存儲模塊；所述存儲模塊還連接所述波形顯示模塊，用於在所述波形顯示模塊顯示波形時緩存，以及在所述波形控制模塊控制下存儲；所述波形輸出模塊連接所述波形顯示模塊用於生成圖形文件並輸出；所述參數設置模塊設置語音輸入單元，用於採用語音輸入方式，進行參數設置，並在獲得預設語音信息時，將各參數存儲於所述存儲模塊；所述波形輸出模塊設置環境噪音輸入單元，由其生成環境噪音參考圖形，用於在生成圖形文件並輸出時，添加所述環境噪音參考圖形作為背景。
[0038]例如，所述顯示端還設置存儲模塊與分享模塊，所述存儲模塊用於將波形保存，所述分享模塊用於調用所述存儲模塊的波形，進行遠距離發送，例如發送給其他工程師；例如，android手機對Cortex_M3發過來的數據進行接收並通過安卓軟體顯示波形後可執行指令將波形保存起來並可調用發到其他手機或電腦上，這樣用戶不僅可以自己分析，也可以讓其他工程師幫忙分析和指導。
[0039]又如，所述顯示端還設置波形生成模塊，其分別與所述波形顯示模塊、所述第二藍牙模塊連接，用於根據函數生成波形，通過所述波形顯示模塊進行顯示，並通過所述第二藍牙模塊發送給所述第一藍牙模塊，經過數據採集模塊、信號調理模塊後，從信號輸入接口模塊輸出，使得信號輸入接口模塊能夠作為信號輸出端使用，從而在採集端輸出相應的信號波形，在實用中可以作為信號發生器使用，有較好的應用價值。
[0040]例如，在手機終端輸入函數公式，在採集端輸出相應的信號波形。例如，android終端將指令經過藍牙發送到HT32F1765，實現輸出相應的波形以及佔空比的調節，在手機終端輸入函數公式，在採集端輸出相應的信號波形，實現信號發生。
[0041]需要說明的是，本發明各實施例多採用HT32F1765晶片作用應用示例，但本發明不局限於僅使用所述HT32F1765晶片，本領域技術人員可以採用各種現有的相關晶片進行數據採集等相關處理工作。
[0042]例如，一種基於HT32F1765&android的示波器，包括採集端和手機終端，採集端包括信號輸入接口模塊、信號調理模塊、數據採集模塊、可快速充電模塊、藍牙收發模塊。該實施例體積小，經設計，其尺寸為10cmX2cm，重量為26g，可快速充電，方便攜帶與使用。例如，其可以通過Cortex-M3處理器將數據經過藍牙發送到android手機上並在手機上實現波形的顯示，數據測量，FFT變換，自動調節波形，顯示調節，觸發方式和類型，添加橫豎軸線，自校正，衰減10倍，存儲與調用波形等示波器的功能，非常實用。在手機上實現波形的顯示，如圖5或圖6所示，非常方便、直觀，易於控制。
[0043]例如，一種示波器，其包括採集端以及顯示端，所述採集端與所述顯示端無線連接；例如，所述採集端與所述顯示端藍牙連接。例如，所述採集端容置於一筆形本體內部；所述筆形本體的筆尖位置設置一通孔；例如，一種示波器，所述筆形本體的筆尖位置設置一通孔；所述採集端容置於一筆形本體內部，並且，所述採集端的所述信號輸入接口模塊的信號輸入端設置於所述筆形本體的筆尖位置，且通過所述通孔凸出於所述筆形本體的外部；也就是說，所述採集端本體位於筆形本體內部，信號輸入端凸出於所述筆形本體的外部；所述筆形本體的筆尖位置外部還設置一圓筒形的海綿套，用於在被擠壓時露出所述信號輸入端；並且，沿所述海綿套內壁設置若干塑料環，用於保護所述信號輸入端。圓筒形的海綿套套置信號輸入端，海綿套的外徑比筆形本體的外徑小。
[0044]例如，為解決夾持以便於攜帶的技術問題，所述筆形本體還設置筆夾，用於夾持於外部，這樣可以達到方便攜帶的技術效果。
[0045]所述信號輸入端設置於所述筆形本體的筆尖位置，且通過所述通孔凸出於所述筆形本體的外部；這樣，在使用時，只需手持筆形本體，就能夠很好地控制信號輸入端採集獲得信號。例如，為解決便於控制信號輸入端以採集的技術問題，所述筆形本體還設置若干凹部，用於手持時易於獲得穩固的手持效果，這樣可以達到控制信號輸入端方便使用的技術效果。
[0046]所述筆形本體的筆尖位置外部還設置一圓筒形的海綿套，用於在被擠壓時露出所述信號輸入端；並且，沿所述海綿套內壁設置若干塑料環，用於保護所述信號輸入端。例如，所述示波器中，所述塑料環的厚度為0.8至1.2毫米；例如，所述塑料環的厚度為0.9或者1.0毫米。例如，所述塑料環為圓環形，所述厚度是所述塑料環的圓環的外徑與內徑的差值。適當的厚度有利於在彈性和保護之間獲得一個較好的平衡效果，既能保護信號輸入端，又能在採集信號的時候方便實用。例如，為了解決海綿套的彈性與實際使用的需求問題，圓筒形的海綿套的厚度是所述塑料環的厚度的2至5倍，其外徑時是所述筆形本體的外徑的50%至80% ;例如，所述塑料環的厚度為1.1毫米，所述海綿套的厚度為2.2至5.5毫米；例如2.7,3.2、3.3或4毫米。這樣，達到的技術效果是:有助於在使用時輕鬆地擠壓、扒開或者推移海綿套，露出所述信號輸入端；並且，還有助於保護信號輸入端。
[0047]例如，所述示波器中，所述海綿套包裹各所述塑料環。例如，海綿套中設置有若干凹槽，每一所述塑料環陷入一所述凹槽內部。這樣，可以設計成一個單獨的工業零部件，有利於生產組裝和使用維護，容易更換。例如，所述示波器中，各所述塑料環連貫設置為螺旋形。例如，設置一個類似於彈簧的塑料螺旋，更好的是，海綿套中對應設置有連續的凹槽，塑料螺旋陷入所述凹槽內部，形成一個整體。
[0048]例如，所述筆形本體設置有容置採集端的容置腔與通孔，其中，為了解決固定採集端的技術問題，容置腔設置圓形墊片以及若干環形套件；其中，圓形墊片設置於採集端遠離所述信號輸入端的一端部與所述筆形本體遠離所述信號輸入端的一端部之間；各所述環形套件分別套置採集端，且設置於採集端與所述筆形本體的內壁之間，從而達到固定與保護採集端的技術效果。又如，所述筆形本體還設置一控制開關，用於控制採集端的信號採集與無線傳輸。例如，所述控制開關為一按鍵。
[0049]例如，所述示波器中，所述筆形本體設置筆帽，其外部設置一層太陽能電池板，用於為所述採集端供電。例如，所述筆帽為稜柱體，例如，四稜柱、六稜柱或者三稜柱等，太陽能電池板採用扣接方式，扣接固定於所述筆帽的外部。例如，太陽能電池板圍合形成所述筆帽。這樣，可以實現太陽能電池板給採集端供電或者充電的技術效果。
[0050]例如，所述示波器中，所述採集端設置HT32F1765作為主控晶片。例如，採用HT32F1765晶片以及android系統的示波器，採用Cortex_M3作為處理器內核，優選的，還設置一信號調理模塊以及藍牙收發模塊，信號從信號輸入端輸入後經過信號調理模塊，進行信號調理後傳輸到Cortex-M3處理器內核進行數據採集和數據處理後，經藍牙收發模塊採用藍牙數據傳輸方式，將數據傳送給android系統的顯示端，並顯示和控制波形。例如，採用android系統的終端對Cortex-M3發過來的數據進行藍牙接收並通過安卓軟體顯示和控制波形，通過觸控螢幕上的圖標控制，可快捷地進行相關設置，能將信號數據和波形大量地存儲起來，並能方便地讀取這些信號數據和波形；並且，利用智能終端，本發明還可以作為信號發生器使用，並且可以在手機終端輸入函數公式，在採集端輸出相應的信號波形。
[0051]本發明有效地解決了目前示波器體積大，成本高，結構複雜，測量受限，不能兼作信號發生器使用等問題。
[0052]例如，採用HT32F1765作為主控晶片，同時再加上藍牙傳輸和手機顯示來實現數字示波，該數字示波器將實現對波形的分析、通過FFT從頻域分析信號特性、通過改變定時器來實現作為信號發生器功能、通過手機終端實現波形保存、調用以及發送。
[0053]並且，在如今智能觸屏手機越來越流行的時代，本發明利用手機觸控螢幕顯示出信號波形以及輸入操作命令，通過觸控操作，讓波形縮放、移動、菜單選擇變得簡潔靈活，沒有臺式示波器繁瑣的操作面板，給人一種全新的操控感受。既可以節省按鍵所佔的空間，又符合了現在人們對電子產品的操作習慣，給示波器這種電子測量儀器增加了一種時尚感。
[0054]另外可以將轉換後的數據信號和相關參數信息存入手機內存卡中，並能調用和發送給其他人員檢查和分析，能遠距離操作和測量，也可作為信號發生器使用，同時該示波器不僅用起來方便，可快速充電，價格也是非常的便宜，預計不久將會得到廣泛的應用。
[0055]需要說明的是，本發明的其它實施例還包括，上述各實施例中的技術特徵相互組合所形成的、能夠實施的示波器，這樣，可以實現更便宜，攜帶方便，功耗低，集測量、運算、分析於一體的智能化測量儀器，特別適合小型化、智能化的市場趨勢。
[0056]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種示波器，其特徵在於，包括採集端與顯示端； 所述採集端包括用於輸入信號的信號輸入接口模塊、用於輸入信號的信號調理模塊、用於採集數據的數據採集模塊、用於供電的充電模塊以及用於收發無線信號的第一無線收發豐吳塊； 所述顯示端包括用於收發無線信號的第二無線收發模塊、用於顯示波形的波形顯示模塊以及用於控制波形的波形控制模塊； 所述充電模塊分別連接所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊； 所述信號輸入接口模塊、所述信號調理模塊、所述數據採集模塊以及所述第一無線收發模塊順序連接； 所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用無線方式無線連接； 所述第二無線收發模塊、所述波形顯示模塊以及所述波形控制模塊順序連接。
2.根據權利要求1所述示波器，其特徵在於，所述第一無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第一藍牙收發模塊，所述第二無線收發模塊為用於採用藍牙方式收發無線信號的第二藍牙收發模塊，所述第一無線收發模塊與所述第二無線收發模塊採用藍牙方式無線連接 。
3.根據權利要求2所述示波器，其特徵在於，所述充電模塊內部設置鋰電池。
4.根據權利要求3所述示波器，其特徵在於，所述鋰電池為聚合物鋰離子蓄電池。
5.根據權利要求4所述示波器，其特徵在於，各所述聚合物鋰離子蓄電池分散設置。
6.根據權利要求1至5任一所述示波器，其特徵在於，所述數據採集模塊採用HT32F1765作為主控晶片。
7.根據權利要求6所述示波器，其特徵在於，所述顯示端為智能終端。
8.根據權利要求7所述示波器，其特徵在於，所述智能終端為手機。
9.根據權利要求8所述示波器，其特徵在於，所述智能終端採用安卓系統。
10.根據權利要求9所述示波器，其特徵在於，所述充電模塊為大電流充電模塊。
【文檔編號】G01R13/00GK104020331SQ201410284448
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】餘澤超, 任斌, 林澤凱, 吳健超, 王浩新 申請人:東莞理工學院