單片機正弦波發生器設計論文+仿真+源碼

ID:263298 · 發表于 2017-12-20 21:37

目錄
前言 1
第一章緒論 2
1.1波形發生器簡介 2
1.2 單片機相關介紹 2
1.3 設計意義 2
1.4 設計內容 3
第二章方案比較、設計和論證 3
2.1 單片機方案 3
2.2 D/A轉換器接線方式 3
第三章系統設計 4
3.1 總體系統設計 4
3.2 硬件實現及單元電路設計 5
第四章系統調試及仿真 8
4.1系統仿真 8
第五章結論 10
參考文獻 11
附錄程序清單 13

系統框圖
該系統采用單片機作為數據處理及控制核心，由單片機完成人機界面、系統控制、信號的采集分析以及信號的處理和變換，采用按鍵輸入，利用虛擬示波器顯示波形的方案。將設計任務分解為按鍵電路、輸出轉換電路等模塊。圖3-2為系統的總體框圖。

系統仿真
單擊仿真界面左下方的開始按扭，仿真就開始了。具體仿真過程如下：
（1）f=50HZ正弦波的調試結果

第五章結論
通過這次課程設計使我對課程所學理論知識的深化和提高。并且通過本次課程設計，使我了解和掌握單片機應用系統的軟硬件設計過程、方法及實現，培養了我分析問題和解決問題的能力，為以后設計和實現更難的應用系統打下良好基礎。同時培養了我撰寫設計說明書的能力。
在本次設計的過程中，我發現很多的問題，雖然以前還做過這樣的設計但這次設計真的讓我長進了很多。對于單片機設計，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設計的問題，而程序設計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創新能力，它才是一個設計的靈魂所在。因此在整個設計過程中大部分時間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子程序才是關鍵的問題所在，這需要對單片機的結構很熟悉。因此可以說單片機的設計是軟件和硬件的結合，二者是密不可分的。
要設計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。在整個電路的設計過程中，花費時間最多的是各個單元電路的連接及電路的細節設計上，如在多種方案的選擇中，我們仔細比較分析其原理以及可行的原因。這就要求我們對硬件系統中各組件部分有充分透徹的理解和研究，并能對之靈活應用。完成這次設計后，我在書本理論知識的基礎上又有了更深層次的理解。
同時在本次設計的過程中，我還學會了高效率的查閱資料、運用工具書、利用網絡查找資料。我發現，在我們所使用的書籍上有一些知識在實際應用中其實并不是十分理想，各種參數都需要自己去調整。偶而還會遇到錯誤的資料現象，這就要求我們應更加注重實踐環節。
對該理論在實踐中應用的深刻理解，通過把波形在計算機上實現，知道和理解該理論在計算機中怎樣執行的，對該理論在實踐中的應用更深刻的理解，激發了我的學習積極性，在這次課程設計中，我就是按通過該課程設計，全面系統了解編譯原理課程序構造的一般原理的基本實現方法。把死板的課本知識變得生動有趣，激發了我的學習積極性。
致謝
本論文是在趙越老師指導下完成的。課題難點的解決，都給予了本人悉心地指導。向老師的治學態度、專業造詣和敬業精神都使我收益非淺，。在此，我首先向趙越師致以衷心的感謝！
在課題完成過程中，還得到了許多同學的幫助，給我提供了很多思路與經驗，對我深入理解課題的有關知識與方法起到了重要作用。在此，我對同學們也表示誠摯的謝意。

單片機源程序如下:

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DAdata P0 //DA數據端口
sbit DA_S1= P2^0; // 控制DAC0832的8位輸入寄存器，僅當都為0時，可以輸出數據(處于直通狀態)，否則，輸出將被鎖存
sbit DA_S2= P2^1; // 控制DAC0832的8位DAC寄存器，僅當都為0時，可以輸出數據(處于直通狀態)，否則，輸出將被鎖存
sbit key= P3^2;
uchar wavecount; //'抽點'計數
uchar THtemp,TLtemp;//傳遞頻率的中間變量
uchar judge=1; //在方波輸出函數中用于簡單判別作用
uchar waveform; //當其為0、1、2時，分別代表三種波
uchar code freq_unit[3]={10,50,200}; //三種波的頻率單位
uchar idata wavefreq[3]={1,1,1}; //給每種波定義一個數組單元，用于存放單位頻率的個數
uchar code lcd_hang1[]={"Sine Wave " "Triangle Wave " "Square Wave " "Select Wave: " "press No.1 key! "};
uchar idata lcd_hang2[16]={"f= Hz "};
uchar code waveTH[]={
0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
0xec,0xf6,0xf9,0xfb,0xfc,0xfc,0xfd,0xfd,0xfd,0xfe};
uchar code waveTL[]={
0x06,0x8a,0x10,0x4e,0x78,0x93,0xa8,0xb3,0xbe,0xc6, //正弦波頻率調整中間值
0xac,0xde,0x48,0x7a,0x99,0xaf,0xbb,0xc8,0xd0,0xde, //三角波頻率調整中間值
0x88,0x50,0x90,0x32,0x34,0xbe,0x4a,0xa3,0xe5,0x2c};
/*************************************************************************************************/
uchar code triangle_tab[]={ //每隔數字8，采取一次
0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50,0x58,0x60,0x68,0x70,0x78,
0x80,0x88,0x90,0x98,0xa0,0xa8,0xb0,0xb8,0xc0,0xc8,0xd0,0xd8,0xe0,0xe8,0xf0,0xf8,0xff,
0xf8,0xf0,0xe8,0xe0,0xd8,0xd0,0xc8,0xc0,0xb8,0xb0,0xa8,0xa0,0x98,0x90,0x88,0x80,
0x78,0x70,0x68,0x60,0x58,0x50,0x48,0x40,0x38,0x30,0x28,0x20,0x18,0x10,0x08,0x00};
uchar code sine_tab[256]={
//輸出電壓從0到最大值（正弦波1/4部分）
0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,
0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,
0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
//輸出電壓從最大值到0（正弦波1/4部分）
0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,
0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,
0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,
//輸出電壓從0到最小值（正弦波1/4部分）
0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,
0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16 ,0x15,0x13,
0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
//輸出電壓從最小值到0（正弦波1/4部分）
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,
0x11,0x13,0x15 ,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,
0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80};
void delay(uchar z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void triangle_out() //三角波輸出
{
DAdata=triangle_tab[wavecount++];
if(wavecount>64) wavecount=0;
DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關閉8位輸入寄存器
}
void sine_out() //正弦波輸出
{
DAdata=sine_tab[wavecount++];
DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關閉8位輸入寄存器
}
void square_out() //方波輸出
{
judge=~judge;
if(judge==1) DAdata=0xff;
else DAdata=0x00;
DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關閉8位輸入寄存器
}
/************1602液晶的相關函數*************/
#define lcd_ports P1
sbit rs=P2^2;
sbit rw=P2^3;
sbit lcden=P2^4;
void write_com(uchar com)
{
rs=0; //置零，表示寫指令
lcden=0;
lcd_ports=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void write_date(uchar date)
{
rs=1; //置1，表示寫數據（在指令所指的地方寫數據）
lcden=0;
lcd_ports=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void disp_lcd(uchar addr,uchar *temp1)
{
uchar num;
write_com(addr);
delay(1); //延時一會兒???
for(num=0;num<16;num++)
{
write_date(temp1[num]);//或者這樣寫write_date(*(temp1+num));
delay(1);
}
}
void init_lcd()
{
//uchar num;
lcden=0; //可有可無???
rw=0; //初始化一定要設置為零，表示寫數據
write_com(0x38); //使液晶顯示點陣，為下面做準備
write_com(0x0c); //初始設置
write_com(0x06); //初始設置
write_com(0x01); //清零
write_com(0x80); //使指針指向第一行第一格
disp_lcd(0x80,&lcd_hang1[3*16]); //在第一行顯示
disp_lcd(0xc0,&lcd_hang1[4*16]); //在第二行顯示
}
/********************1602液晶函數聲明結束*********************/
void main()
{
uchar i=0;
DA_S2=0; //使DAC寄存器處于直通狀態
DAdata=0;
DA_S1=1; //關閉8位輸入寄存器
init_lcd();
waveform=0;
TMOD=0x01; //設置定時器0為16位工作方式
IT0=1; //設置外部中斷0為下降沿觸發
ET0=1; //開定時器中斷
EX0=1;
EA=1;
while(1)
{
//DAout(0xff); //可輸出TTL波形
//DAout(0x80);
//T_temp=32;
}
}
void timer0() interrupt 1
{
TH0=THtemp;
TL0=TLtemp;
if(waveform==0) sine_out();
else if(waveform==1) triangle_out();
else if(waveform==2) square_out();
}
void key_int0() interrupt 0
{
uchar keytemp;
uint total_freq; //總頻率
EA=0; TR0=0; //關總中斷與定時器
delay(5); //延時夠嗎???
if(key==0) //確實有按鍵按下而引發中斷
{
keytemp=P3&0xf0; //獲取P3口高四位的值
switch(keytemp)
{
case 0xe0: //選擇波形
waveform++;
if(waveform>2) waveform=0;
break;
case 0xd0: //頻率按規定單位依次增加
wavefreq[waveform]++;
if(wavefreq[waveform]>10) wavefreq[waveform]=1; // /*這邊要用“>10”，因為它比“=11”可靠
break; // 性更高,使加數有個上限，不會一直加下去*/
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

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ID:369922 · 發表于 2018-7-12 09:24

絕世好貼666

ID:369922 · 發表于 2018-7-12 09:27

謝謝分享

ID:369922 · 發表于 2018-7-12 09:29

謝謝分享好人一生平安

ID:396689 · 發表于 2018-10-24 09:47

頻率怎么改到k次級？

ID:570500 · 發表于 2019-6-24 10:06

謝謝分享

ID:592753 · 發表于 2019-8-8 13:32

謝謝分享

ID:281113 · 發表于 2019-10-20 09:10

可以的

ID:633576 · 發表于 2019-11-22 15:14

好人一生平安

ID:358536 · 發表于 2019-11-23 00:00

好東西，666，謝謝大大分享

ID:253767 · 發表于 2019-11-23 07:40

謝謝分享!!!

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