波形發(fā)生器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明精品

1、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 波形發(fā)生器 院 、 部： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 電氣本1204班 完成時(shí)間： 2015年06月08號(hào) 湖南工學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課 程： 單片機(jī)技術(shù) 課程設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字電子鐘 數(shù)字頻率計(jì) 數(shù)字電壓表 交通燈 搶答器 密碼鎖 波形發(fā)生器 數(shù)字溫度計(jì) 計(jì)算器 數(shù)字式秒表 適 用 班 級(jí)： 電氣本12012、電氣本12034 電氣本1205自本1201 時(shí) 間： 20142015學(xué)年第二學(xué)期 指 導(dǎo) 教 師： 單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：數(shù)字電子鐘、數(shù)字頻率計(jì)、數(shù)字電壓表、交通燈、搶答器、密碼鎖、

2、波形發(fā)生器、數(shù)字溫度計(jì)、計(jì)算器、數(shù)字式秒表。二、適用班級(jí)：電氣本11012、電氣本11034、電氣本1105自本1101三、指導(dǎo)教師：王韌四、設(shè)計(jì)目的與任務(wù)：學(xué)生通過(guò)理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題，鞏固和運(yùn)用在單片機(jī)技術(shù)中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的電子鐘。該電子鐘上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入時(shí)鐘準(zhǔn)備狀態(tài)；第一次按電子鐘啟動(dòng)/調(diào)整鍵，電子鐘從0時(shí)0分0秒開(kāi)始運(yùn)行，進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)；再次按電子

3、鐘啟動(dòng)/調(diào)整鍵，則電子鐘進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)可利用各調(diào)整鍵調(diào)整時(shí)間，調(diào)整結(jié)束后可按啟動(dòng)/調(diào)整鍵再次進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)。2、數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)能夠測(cè)量周期性矩形波信號(hào)的頻率、周期、脈寬、占空比的頻率計(jì)。該頻率計(jì)上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入測(cè)量準(zhǔn)備狀態(tài)。按頻率測(cè)量鍵則測(cè)量頻率；按周期測(cè)量鍵則測(cè)量周期；按脈寬測(cè)量鍵則測(cè)量脈寬；按占空比測(cè)量鍵則測(cè)量占空比。3、數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)一個(gè)能夠測(cè)量直流電壓的數(shù)字電壓表。測(cè)量電壓范圍05v，測(cè)量精度小數(shù)點(diǎn)后兩位。該電壓表上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入測(cè)量準(zhǔn)備狀態(tài)，按測(cè)量開(kāi)始鍵則開(kāi)始測(cè)量，并將測(cè)量值顯示在顯示器上，按測(cè)量結(jié)

4、束鍵則自動(dòng)返回“p.”狀態(tài)。4、交通燈設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的十字路口交通燈。該交通燈上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。按開(kāi)始鍵則開(kāi)始工作，按結(jié)束鍵則返回“p.”狀態(tài)。要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，甲車道為主車道，每次通車時(shí)間為60秒，乙車道為次車道，每次通車時(shí)間為30秒，要求黃燈亮3秒，并且1秒閃爍一次。有應(yīng)急車輛出現(xiàn)時(shí)，紅燈全亮，應(yīng)急車輛通車時(shí)間10秒，同時(shí)禁止其他車輛通過(guò)。5、搶答器設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的搶答器。該搶答器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。主持人按下開(kāi)始按鈕后，搶答開(kāi)始并限定時(shí)間30s；10s內(nèi)

5、無(wú)人搶答，蜂鳴器發(fā)出音響；主持人按下開(kāi)始按鈕之前有人按下?lián)尨鹌?，搶答違規(guī)，顯示器顯示違規(guī)臺(tái)號(hào)，違規(guī)指示燈亮，其它按鈕不起作用；正常搶答，顯示器顯示臺(tái)號(hào)，蜂鳴器發(fā)出音響，其它搶答按鈕無(wú)效；正常搶答下，從按下?lián)尨鸢粹o開(kāi)始30s內(nèi)，答完按鈕沒(méi)按下，則作超時(shí)處理，超時(shí)處理時(shí)，違規(guī)指示燈亮，顯示器顯示違規(guī)臺(tái)號(hào)。蜂鳴器發(fā)出音響；各臺(tái)數(shù)字顯示的消除，蜂鳴器音響及違規(guī)指示燈的關(guān)斷，都要通過(guò)主持人按復(fù)位按鈕。6、密碼鎖設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的密碼鎖。該密碼鎖上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該密碼鎖具有系統(tǒng)原始密碼888888，用戶可以設(shè)定并存儲(chǔ)用戶密碼，密碼輸入時(shí)應(yīng)處于保密顯示狀

6、態(tài)，密碼輸入正確時(shí)應(yīng)顯示密碼輸入正確提示信息，否則，顯示密碼輸入錯(cuò)誤提示信息。7、波形發(fā)生器設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的波形發(fā)生器。該波形發(fā)生器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值05v、頻率100hz100khz范圍內(nèi)的三角波、鋸齒波、方波、梯形波和正弦波。8、數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的數(shù)字溫度計(jì)。該數(shù)字溫度計(jì)上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。測(cè)量溫度范圍099，測(cè)量精度小數(shù)點(diǎn)后兩位，可以通過(guò)開(kāi)始和結(jié)束鍵控制數(shù)字溫度計(jì)的工作狀態(tài)。9、計(jì)算器設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的計(jì)算器。該計(jì)算器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系

7、統(tǒng)提示符“p.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。能實(shí)現(xiàn)（1）基本的加、減、乘、除、平方、開(kāi)方；（2）三角函數(shù)運(yùn)算；（3）十進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算；（4）其他功能。10、數(shù)字式秒表設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的數(shù)字式秒表。該數(shù)字式秒表上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該數(shù)字式秒表應(yīng)具有開(kāi)始、暫停、連續(xù)、清零和停止功能。設(shè)計(jì)要求1、以上課題可以任選其一或多選，學(xué)生也可以自擬課題；2、編程語(yǔ)言：匯編或c51；3、計(jì)算機(jī)打印單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；4、設(shè)計(jì)時(shí)間：一周；5、實(shí)物制作；6、人員分組：一人一組一實(shí)物。六、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文主要內(nèi)容參照“單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文主

8、要內(nèi)容”文件。七、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)規(guī)范格式 參照“單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)書(shū)寫(xiě)規(guī)范格式”文件。八、參考資料1、馬忠梅，單片機(jī)的c語(yǔ)言windows環(huán)境編程寶典m, 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.6； 2、李光飛,單片機(jī)c程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)m,北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2003.01 ；3、李光飛,單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)m,北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2004.9。電氣自動(dòng)化教研室 2014年2月20日摘 要隨著電子技術(shù)的飛快發(fā)展，單片機(jī)也應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，基于單片機(jī)的智能儀器的設(shè)計(jì)技術(shù)不斷成熟。單片機(jī)構(gòu)成的儀器具有高可靠性，高性價(jià)比。單片機(jī)技術(shù)在智能儀表和自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域

9、有了極為廣泛的應(yīng)用，并用到各種家庭電器，單片機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來(lái)產(chǎn)生波形，線路相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且還能對(duì)波形進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，改良波形，易于程序控制。只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，就能實(shí)現(xiàn)功能的升級(jí)。本系統(tǒng)利用單片機(jī)at89s52采用程序設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生方波鋸齒波、三角波、正弦波、梯形波5種波形，再通過(guò)d/a轉(zhuǎn)換器dac0832將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，濾波放大，最終由示波器顯示出來(lái)，并通過(guò)按鍵來(lái)控制5種波形的類型選擇。本次設(shè)計(jì)主要由信號(hào)發(fā)生模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和仿真模塊。主要的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程：首先，選用atmel

10、公司的單片機(jī)at89s52，以及選購(gòu)其他電子元器件。第二步，使用dxp2004設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，并設(shè)計(jì)pcb圖完成人工布線。第三步，并且使用 keil-uvision4軟件編寫(xiě)單片機(jī)的匯編語(yǔ)言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用proteus 軟件進(jìn)行模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬件調(diào)試電路板，完成本次課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：波形發(fā)生器；單片機(jī)；dac0832abstract with the fast development of electronic technology, computer is used more and more wi

11、dely, based on the design technology ofintelligent instrument and mcucontinues to mature. the instrument consists of a single chip microcomputer has the advantages of high reliability, high performance price ratio. scm technology in intelligent 

12、instrumentation and automation and other fields have been widely applied, and all kinds of household electrical appliances use, wide application of microcomputer technology, promote the progress of the society. using single chip computer program

13、 design method is adopted to generate waveforms, the line is relatively simple, compact structure, low price, high frequency stability, strong anti-interference ability, but also can be slightly adjusted, improved waveform of waveform, 

14、;easy to program control. as long as the changes, the circuit a little adjustment program, can achieve the functions of the upgrade. the system uses microcontroller at89c52 programming method was used to produce sawtooth,triangle wave, sine

15、 wave, trapezoidal wave four waveforms, then the digital signal into an analog signal, through d/a converter dac0832 filter amplifier, and ultimately by the oscilloscope display, select the type .implement the design of the main process: fi

16、rst, choose atmel company's scm at89s52, and other electronic components of choose and buy. the second step, the use of dxp2004 design hardware circuit principle diagram, and complete the manual wiring design pcb figure. the third step, and use the keil uvision4 software write mcu assembly langu

17、age program, simulation, software debugging. fourth, the use of proteus simulation software and hardware debugging software. finally, the combination of software and hardware debugging circuit board, to complete the course. key words waveform generator; single chip microcomputer; dac0832 目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)、功

18、能要求及總體方案介紹41.1 設(shè)計(jì)任務(wù)41.2 總體方案設(shè)計(jì)4 1.3 總體邏輯框圖52 硬件電路設(shè)計(jì)6 2.1 設(shè)計(jì)課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹6 2.2 波形發(fā)生器原理圖、cad圖、pcb圖、元器件布局圖8 2.3 波形發(fā)生器元器件清單83 波形發(fā)生器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9 3.1 單片機(jī)資源使用情況 93.2 軟件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹94 調(diào)試與仿真結(jié)果17結(jié)束語(yǔ)21致謝22參考文獻(xiàn)23附錄24 附錄a24 附錄b25 附錄c26 附錄d27 附錄e2831 設(shè)計(jì)任務(wù)、功能要求及總體方案介紹1.1 設(shè)計(jì)要求 使用單片機(jī)at89s52作為主要控制芯片，設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的波形發(fā)生器。該波形

19、發(fā)生器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值05v、頻率100hz100khz范圍內(nèi)的三角波、鋸齒波、方波、梯形波和正弦波。繪制系統(tǒng)硬件連線圖，畫(huà)出程序流程圖并編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能。1.2 總體方案設(shè)計(jì) 利用at89c51單片機(jī)外接數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大電路，由用戶通過(guò)按鍵選擇輸出實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用到的幾種基本波形：方波、鋸齒波、正弦波、梯形波和三角波。方波由at89c51單片機(jī)將最大值（255）和最小值（0）輸出給進(jìn)行轉(zhuǎn)換，鋸齒波波由at89c51單片機(jī)將由最小到最大的值輸出給進(jìn)行轉(zhuǎn)換，三角波由at89c51單片機(jī)先將由最小到最大的值輸出給

20、進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將由最大到最小的值輸出給進(jìn)行轉(zhuǎn)換，每送一個(gè)值轉(zhuǎn)換后延時(shí)一段時(shí)間，并由用戶通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行延時(shí)長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)從而達(dá)到波形周期的調(diào)節(jié)。梯形波則是先將由最小到最大的值輸出給進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后延時(shí)一段時(shí)間，再將由最大到最小的值輸出給進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再延時(shí)相同的時(shí)間，接著進(jìn)行下一次轉(zhuǎn)換。正弦波則是在一個(gè)正弦波上取256個(gè)點(diǎn)送給d/a轉(zhuǎn)換，用正弦函數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生的到的點(diǎn)會(huì)精確一點(diǎn)。與微處理器兼容的8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac0832將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量電壓信號(hào)，通過(guò)運(yùn)放電路得到方波、鋸齒波、正弦波、三角波、梯形波信號(hào)，波形保證了它的精度、平滑和穩(wěn)定。調(diào)幅則是通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)放反饋電阻來(lái)改變放大倍數(shù)，從而改變幅值?？刹捎?/p>

21、單片機(jī)程序產(chǎn)生以上5種波形，并通過(guò)一片轉(zhuǎn)換器輸出。通過(guò)外接鍵盤(pán)來(lái)設(shè)定波形的類型、幅值和頻率，并在數(shù)碼管上簡(jiǎn)易的顯示波形類型。1.3 總體邏輯框圖 總體邏輯框圖如圖1所示。圖1 總體邏輯框圖2 硬件電路設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹(1) at89s52控制模塊 根據(jù)功能與設(shè)計(jì)的任務(wù)需要，控制器的功能用于外部鍵盤(pán)信號(hào)的接收和識(shí)別、復(fù)位電路、液晶模塊的顯示控制等，我采用了at89s52系列單片機(jī)，具有反應(yīng)速度極快，低功耗，高性能的特點(diǎn)。at89s52是一種性能比較好的cmos8位微控制器。atmel 公司采用密度高不容易丟失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造。片上flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程

22、，亦適于常規(guī)編程器。在芯片上，擁有強(qiáng)大的8 位cpu 和可編程的flash，使它在嵌入式控制領(lǐng)域上提供多功能、靈活的解決方案。(2) 電源電路模塊電源電路是由一個(gè)1k電阻、一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)二極管、還有一個(gè)開(kāi)關(guān)組成。電源電路的主要功能是給單片機(jī)和液晶顯示提供電源，保證at89s52控制模塊和12864液晶模塊能正常工作。(3) 復(fù)位電路模塊復(fù)位電路是由一個(gè)220電阻、一個(gè)1k電阻、一個(gè)22uf的電解電容還有一個(gè)安靜來(lái)組成。復(fù)位電路在這次設(shè)計(jì)中起到了復(fù)位與清零的作用。(4） 下載電路下載電路就由一個(gè)下載口組成，目的是讓程序經(jīng)過(guò)下載口下載到單片機(jī)中。(5) 振蕩模塊本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利

23、用單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，xtal1為該放大器的輸入端，xtal2為該放大器輸出端，外部電路簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)晶振和 2個(gè)電容即可，電路中的器件選擇可以通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器c1和c2對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是30±10pf，在這個(gè)系統(tǒng)中選擇了33pf；石英晶振選擇范圍最高可選24mhz，它決定了單片機(jī)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是12mhz，因而時(shí)鐘信號(hào)的震蕩頻率為12mhz。(6) 數(shù)碼管顯示模塊四位數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。能顯示4個(gè)數(shù)碼管叫四位數(shù)碼管。數(shù)碼管按段

24、數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(com)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極com接到+5v，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(com)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極com接到地線gnd上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。本設(shè)

25、計(jì)我采用共陽(yáng)極四位一體數(shù)碼管兩個(gè)，8根段控線并聯(lián)各自接到單片機(jī)p0口線上，位控線通過(guò)74hc573接到單片機(jī)p2口線上。74hc573包含八進(jìn)制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，是一種高性能硅門(mén)cmos器件。這里將le接vcc，oe接gnd，使芯片處于直通狀態(tài)。(7) 運(yùn)放模塊lm324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝（dip14），它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每組運(yùn)放有5 個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“v+”、“v-”為正、負(fù)電源端，“vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端vo 的信號(hào)與該輸

26、入端的相位相反；vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。由于lm324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。將得到的模擬信號(hào)量分別進(jìn)行放大，以利于對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)量進(jìn)行觀察、讀取等研究。由于信號(hào)從d/a轉(zhuǎn)換器出來(lái)的模擬信號(hào)量是比較微弱的，因而需要對(duì)所得到的信號(hào)量進(jìn)行放大。 (8) 按鍵模塊在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)人對(duì)系統(tǒng)的操縱控制及向系統(tǒng)輸入?yún)?shù)，都需要為系統(tǒng)設(shè)置按鍵或鍵盤(pán)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)會(huì)話。鍵盤(pán)是一組（通常多于8個(gè)）按鍵的集合。鍵盤(pán)所使用的按鍵一般都是具有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)的按鍵開(kāi)關(guān)，平時(shí)不按鍵時(shí)，觸

27、點(diǎn)處于斷開(kāi)（開(kāi)路）狀態(tài)，當(dāng)按下按鍵時(shí)，觸點(diǎn)才處于閉合（短路）狀態(tài)，而當(dāng)按鍵被松開(kāi)后，觸點(diǎn)又處于斷開(kāi)狀態(tài)。根據(jù)鍵盤(pán)上閉合鍵的識(shí)別方法不同，鍵盤(pán)可分為非編碼鍵盤(pán)和編碼鍵盤(pán)兩種。非編碼鍵盤(pán)上，閉合鍵的識(shí)別采用軟件實(shí)現(xiàn)；編碼鍵盤(pán)上，閉合鍵的識(shí)別則由專門(mén)的硬件譯碼器產(chǎn)生按鍵的編號(hào)（即鍵碼），并產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，以通知cpu接受鍵碼。編碼鍵盤(pán)使用較為方便，易于編程，但硬件電路較為復(fù)雜，因此在單片機(jī)的控制系統(tǒng)中應(yīng)用較少。而非編碼鍵盤(pán)幾乎不需要附加什么硬件電路，因此在實(shí)際單片機(jī)控制系統(tǒng)中較多采用。從鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)來(lái)分，鍵盤(pán)可分為獨(dú)立式和矩陣式兩類。當(dāng)系統(tǒng)操作比較簡(jiǎn)單，所需鍵盤(pán)較少時(shí)，可采用獨(dú)立式非編碼鍵盤(pán)；而當(dāng)系

28、統(tǒng)操作比較復(fù)雜，需要數(shù)量較多的按鍵時(shí)，可采用矩陣式非編碼鍵盤(pán)。在本課題設(shè)計(jì)中，采用的是獨(dú)立式鍵盤(pán)。2.2 波形發(fā)生器原理圖、cad圖、pcb圖、元器件布局圖 電路原理圖和cad圖（見(jiàn)附錄a） 電路pcb圖（見(jiàn)附錄b） 元器件布局圖（見(jiàn)附錄c）2.3 波形發(fā)生器元器件清單 設(shè)計(jì)課題元器件清單。（見(jiàn)附錄d）3 波形發(fā)生器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)資源使用情況本次設(shè)計(jì)所占用的i/o口資源如下所示：使用p0口接dac0832芯片的輸入信號(hào)端和數(shù)碼管的段控端；使用p1口接獨(dú)立鍵盤(pán)：使用p2口接hc573芯片控制數(shù)碼管的位控端；使用p3.6(/wr)接到dac0832的/cs和/wr。3.2 軟件系統(tǒng)各

29、模塊功能簡(jiǎn)要介紹3.2.1 總流程圖程序總體流程圖如圖2所示。圖2 程序總體流程圖3.2.2 延時(shí)函數(shù) 延時(shí)函數(shù)的作用就是產(chǎn)生固定或者帶參數(shù)的延時(shí)，運(yùn)用在鍵掃描函數(shù)中，用于延時(shí)去抖，運(yùn)用在波形發(fā)生函數(shù)里，用于控制波形的周期。3.2.3 鍵掃描函數(shù) 件掃描函數(shù)的作用是生成并返回鍵碼，在沒(méi)有按鍵按下時(shí)執(zhí)行掃描函數(shù)的結(jié)果是將返回鍵碼置“0”，當(dāng)有鍵按下時(shí)則生成相應(yīng)的鍵碼，并返回給定義的變量。鍵掃描寒暑流程圖如圖3所示。圖3 鍵掃描函數(shù)流程圖3.2.4 顯示函數(shù) 顯示函數(shù)的作用是，在數(shù)碼管上顯示“p.”，表示準(zhǔn)備工作。其流程圖如圖4所示。圖4顯示函數(shù)流程圖3.2.5 方波函數(shù) 方波函數(shù)的作用是產(chǎn)生方波

30、函數(shù)。其流程圖如圖5所示。圖5 方波函數(shù)流程圖 3.2.6 鋸齒波函數(shù)鋸齒波函數(shù)的作用是產(chǎn)生鋸齒波。其流程圖如圖6所示。圖6 鋸齒波函數(shù)流程圖3.2.7 三角波函數(shù) 三角波函數(shù)的作用就是產(chǎn)生三角波，其流程圖如圖7所示。圖7三角波函數(shù)流程圖3.2.8 梯形波函數(shù) 梯形波函數(shù)的作用是產(chǎn)生梯形波，其流程圖如圖8所示。圖8 梯形波函數(shù)流程圖3.2.9 正弦波函數(shù)正弦波函數(shù)的作用產(chǎn)生正弦波，其流程圖如圖9所示。圖9 正弦波函數(shù)流程圖4調(diào)試與仿真結(jié)果 本次的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了protues和keilc51軟件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真，經(jīng)過(guò)仿真后，結(jié)果較好，示波器可以正確的輸出方波鋸齒波、三角波、梯形波、正弦波。 沒(méi)

31、有按鍵按下時(shí)，波形圖如圖10所示圖10沒(méi)有按鍵按下時(shí)波形圖 當(dāng)按下k0鍵時(shí),產(chǎn)生方波,如圖11所示圖11 按下k0鍵產(chǎn)生方波當(dāng)按下k1按鍵時(shí)，產(chǎn)生鋸齒波，如圖12所示圖12 按下k1鍵產(chǎn)生鋸齒波當(dāng)按下k2按鍵時(shí)，產(chǎn)生三角波，如圖13所示圖13 按下k2鍵時(shí)產(chǎn)生三角波當(dāng)按下按鍵k3時(shí)，產(chǎn)生梯形波，如圖14所示圖14 按下k3產(chǎn)生梯形波當(dāng)按下k4按鍵時(shí)，產(chǎn)生正弦波，如圖15所示圖15 按下k4產(chǎn)生正弦波結(jié)束語(yǔ) 課程設(shè)計(jì)是將本學(xué)期學(xué)到的單片機(jī)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)的一種手段，它的目的是檢驗(yàn)并且提高學(xué)生的動(dòng)手和分析問(wèn)題的能力。本次設(shè)計(jì)雖然課題較難，但我相信困難是可克服的，只有挑戰(zhàn)有一定難度的設(shè)計(jì)，才能讓自

32、己學(xué)到更多的東西。設(shè)計(jì)過(guò)程中也的確遇到了很多問(wèn)題，例如自學(xué)獨(dú)立式鍵盤(pán)和數(shù)模轉(zhuǎn)換、編寫(xiě)的程序反復(fù)出錯(cuò)等，通過(guò)請(qǐng)教同學(xué)和查閱網(wǎng)上資料問(wèn)題也一步一步地得以解決，自己也確實(shí)學(xué)習(xí)了不少的東西。革命尚未成功，生活還在繼續(xù)，在今后的學(xué)習(xí)中，只有通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，才能真正的了解自己，才能更全面地學(xué)到真本事。致 謝在波形發(fā)生器的制作過(guò)程中我遇到了很多有挑戰(zhàn)和問(wèn)題，是同學(xué)的熱情無(wú)私的幫助和王韌老師的悉心指導(dǎo)才得以逐一克服。在我完成課程設(shè)計(jì)論文的過(guò)程中，得到了王老師的悉心指導(dǎo)和支持。王老師淵博的學(xué)識(shí)、教書(shū)育人的高尚風(fēng)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、高度的敬業(yè)精神以及熱情細(xì)致的指導(dǎo)，使我終身受益。無(wú)論是論文總體結(jié)構(gòu)還是具體完成，

33、王老師都給予了我大量的幫助，并提供了充足的最新方案資料等。從而使我的理論和實(shí)踐水平得到較大的提高開(kāi)闊視野，并總結(jié)了很多有意義的經(jīng)驗(yàn)。這些對(duì)于我來(lái)說(shuō)是無(wú)比珍貴的知識(shí)財(cái)富。同時(shí)，我的課程設(shè)計(jì)論文也得以順利的完成。在此，我衷心地向王老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)，還要向幫助過(guò)的同學(xué)衷心的說(shuō)聲謝謝，如果不是王老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我是很難克服這些困難的，謝謝你們！參考文獻(xiàn)1李廣第，朱月秀.單片機(jī)基礎(chǔ)m（第三版）.北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2007. li guangdi, zhu yuexiu. single chip microcomputer's basis m(third editi

34、on).beiji-ng: beijing university of aeronautics and astronautics,2007.2馬忠梅，籍順心，張凱，馬巖.單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)m.（第四版）北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ma zhongmei, ji shunxin, zhang kai, ma yan. single chip microcomputer's c app-lication design m(fourth edition).beijing: beijing university of aeronautics and astro-nautics.3安源

35、.8 位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器tlc548、tlc549 的應(yīng)用j.國(guó)外電子元器件，2000，（2）：25-26. an yuan. the 8 serial modulus converter tlc548、tlc549s applicationj.foreign e-lectronic components, 2000, (2):25-26.4張義紅.單片機(jī)與tlc549 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口設(shè)計(jì)j.岳陽(yáng)：湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，（2）：79-82. zhang yihong. the interface design of single chip microcomputer and

36、 tlc549 mod-ulus converter j. yue yang: journal of hunan institute of technology (nature science v-ersion), 2005, (2):79-82.5李全利.單片機(jī)原理及應(yīng)用（c51編程）m.北京：高等教育出版社，2012. li quanli. the single chip microcomputer principle and application(c51 programmin-g) m. beijing: higher education press, 2012.附 錄附 錄a: 電路

37、原理圖和cad圖附錄b: pcb圖pcb底層圖pcb頂層圖 附錄c：元件布局圖附錄d：元器件清單 序 號(hào)元器件名稱規(guī) 格 數(shù) 目 1at89s52單片機(jī)40p12at89s52單片機(jī)芯片鎖緊座40p13四位一體共陽(yáng)數(shù)碼管24四位一體共陽(yáng)數(shù)碼管插座40p1574hc57320p1674hc573芯片插座20p17晶振12mhz18發(fā)光二極管99單排插針55p210三極管9012111蜂鳴器112小按鍵1513下載口座子114六腳按鍵電源開(kāi)關(guān)115usb電源線116usb電源線插座117電阻200118電阻470819電阻1k420電解電容22uf221瓷片電容33pf222排阻10k423排阻4

38、70124短路冒425pcb板子127usb下載線1 28dac083220p1 29lm3241 30電阻10k1附錄e：程序*項(xiàng)目名稱:波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)*設(shè)計(jì)者：張漢武 *指導(dǎo)老師：王韌*設(shè)計(jì)日期：2014年06月08日*功能要求：設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的波形發(fā)生器。該波形發(fā)生器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“p.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值05v、頻率100hz100khz范圍內(nèi)的三角波、鋸齒波、方波、梯形波和正弦波*#include<reg52.h>/*單片機(jī)頭文件*/#include<absacc.h>/*地址定義頭文件*/#def

39、ine uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ss0=p20; / 數(shù)碼管四個(gè)位控端sbit ss1=p21;sbit ss2=p22;sbit ss3=p23;#define dac xbyte0x7fff/ dac0832地址定義uchar i,j,m,temp,v,a,b,fanhui; uchar ys=5;/延時(shí)參數(shù)，用于調(diào)整頻率，初始值為0uchar code sin256= 0x7f,0x82,0x85,0x88,0x8b,0x8f,0x92,0x95,0x98,0x9b,0x9e,0xa1,0xa4,0xa7,0xaa

40、,0xad,0xb0,0xb3,0xb6,0xb8,0xbb,0xbe,0xc1,0xc3,0xc6,0xc8,0xcb,0xcd,0xd0,0xd2,0xd5,0xd7,0xd9,0xdb,0xdd,0xe0,0xe2,0xe4,0xe5,0xe7,0xe9,0xeb,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfb

41、,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xeb,0xe9,0xe7,0xe5,0xe4,0xe2,0xe0,0xdd,0xdb,0xd9,0xd7,0xd5,0xd2,0xd0,0xcd,0xcb,0xc8,0xc6,0xc3,0xc1,0xbe,0xbb,0xb8,0xb6,0xb3,0xb0,0xad,0xaa,0xa7,0xa4,0xa1,0x9e,0x9b,0x98,0x95,0x92,0x8f,0x8b,0x88,0x85,0x82,0x7f,0x7c,0x79,0x76,0x73,0x6f,0x6c

42、,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x54,0x51,0x4e,0x4b,0x48,0x46,0x43,0x40,0x3d,0x3b,0x38,0x36,0x33,0x31,0x2e,0x2c,0x29,0x27,0x25,0x23,0x21,0x1e,0x1c,0x1a,0x19,0x17,0x15,0x13,0x12,0x10,0x0f,0x0d,0x0c,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x03,0x02,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

43、,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0c,0x0d,0x0f,0x10,0x12,0x13,0x15,0x17,0x19,0x1a,0x1c,0x1e,0x21,0x23,0x25,0x27,0x29,0x2c,0x2e,0x31,0x33,0x36,0x38,0x3b,0x3d,0x40,0x43,0x46,0x48,0x4b,0x4e,0x51,0x54,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x73,0x76,0x79

44、,0x7c; /正弦波采樣表格uchar seg=0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92;/數(shù)碼管09數(shù)字代碼表格void delay30ms(void) / 30ms延時(shí) unsigned char a,b; for(b=101;b>0;b-) for(a=147;a>0;a-);void delay(m)while(-m); /鍵掃描函數(shù)所用的延時(shí)void delay1(void)for(b=1;b>0;b-)for(a=2;a>0;a-); /調(diào)整頻率所用延時(shí)uchar keyscan() /鍵掃描函數(shù) uchar tmp; /列號(hào)，行號(hào) p1=0xff; /發(fā)全行0掃描碼 if(p1&0xff)!=0xff) /若有鍵按下 delay(1000); / 延時(shí)去抖 if(p1