波形發(fā)生器課程設(shè)計說明書

27-《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書波形發(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)：電氣工程及其自動化班級：電氣本1204班完成時間：2015年06月08號湖南工學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程：單片機技術(shù)課程設(shè)計題目：數(shù)字電子鐘數(shù)字頻率計數(shù)字電壓表交通燈搶答器密碼鎖波形發(fā)生器數(shù)字溫度計計算器數(shù)字式秒表適用班級：電氣本1201～2、電氣本1203～4電氣本1205～自本1201時間：2014～2015學(xué)年第二學(xué)期指導(dǎo)教師：《單片機技術(shù)》課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：數(shù)字電子鐘、數(shù)字頻率計、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、計算器、數(shù)字式秒表。二、適用班級：電氣本1101～2、電氣本1103～4、電氣本1105～自本1101三、指導(dǎo)教師：王韌四、設(shè)計目的與任務(wù)：學(xué)生通過理論設(shè)計和實物制作解決相應(yīng)的實際問題，鞏固和運用在《單片機技術(shù)》中所學(xué)的理論知識和實驗技能，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計方法，提高設(shè)計能力和實踐動手能力，為以后從事電子電路設(shè)計、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。五、設(shè)計內(nèi)容與要求設(shè)計內(nèi)容1、數(shù)字電子鐘設(shè)計一個具有特定功能的電子鐘。該電子鐘上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入時鐘準(zhǔn)備狀態(tài)；第一次按電子鐘啟動/調(diào)整鍵，電子鐘從0時0分0秒開始運行，進入時鐘運行狀態(tài)；再次按電子鐘啟動/調(diào)整鍵，則電子鐘進入時鐘調(diào)整狀態(tài)，此時可利用各調(diào)整鍵調(diào)整時間，調(diào)整結(jié)束后可按啟動/調(diào)整鍵再次進入時鐘運行狀態(tài)。2、數(shù)字頻率計設(shè)計一個能夠測量周期性矩形波信號的頻率、周期、脈寬、占空比的頻率計。該頻率計上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入測量準(zhǔn)備狀態(tài)。按頻率測量鍵則測量頻率；按周期測量鍵則測量周期；按脈寬測量鍵則測量脈寬；按占空比測量鍵則測量占空比。3、數(shù)字電壓表設(shè)計一個能夠測量直流電壓的數(shù)字電壓表。測量電壓范圍0～5V，測量精度小數(shù)點后兩位。該電壓表上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入測量準(zhǔn)備狀態(tài)，按測量開始鍵則開始測量，并將測量值顯示在顯示器上，按測量結(jié)束鍵則自動返回“P.”狀態(tài)。4、交通燈設(shè)計一個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)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。按開始鍵則開始工作，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行，甲車道為主車道，每次通車時間為60秒，乙車道為次車道，每次通車時間為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，紅燈全亮，應(yīng)急車輛通車時間10秒，同時禁止其他車輛通過。5、搶答器設(shè)計一個具有特定功能的搶答器。該搶答器上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。主持人按下開始按鈕后，搶答開始并限定時間30S；10S內(nèi)無人搶答，蜂鳴器發(fā)出音響；主持人按下開始按鈕之前有人按下?lián)尨鹌鳎瑩尨疬`規(guī)，顯示器顯示違規(guī)臺號，違規(guī)指示燈亮，其它按鈕不起作用；正常搶答，顯示器顯示臺號，蜂鳴器發(fā)出音響，其它搶答按鈕無效；正常搶答下，從按下?lián)尨鸢粹o開始30S內(nèi)，答完按鈕沒按下，則作超時處理，超時處理時，違規(guī)指示燈亮，顯示器顯示違規(guī)臺號。蜂鳴器發(fā)出音響；各臺數(shù)字顯示的消除，蜂鳴器音響及違規(guī)指示燈的關(guān)斷，都要通過主持人按復(fù)位按鈕。6、密碼鎖設(shè)計一個具有特定功能的密碼鎖。該密碼鎖上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符PAGE3“P.”，進入準(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)定并存儲用戶密碼，密碼輸入時應(yīng)處于保密顯示狀態(tài)，密碼輸入正確時應(yīng)顯示密碼輸入正確提示信息，否則，顯示密碼輸入錯誤提示信息。7、波形發(fā)生器設(shè)計一個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)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值0～5V、頻率100Hz～100KHz范圍內(nèi)的三角波、鋸齒波、方波、梯形波和正弦波。8、數(shù)字溫度計設(shè)計一個具有特定功能的數(shù)字溫度計。該數(shù)字溫度計上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。測量溫度范圍0℃～99℃，測量精度小數(shù)點后兩位，可以通過開始和結(jié)束鍵控制數(shù)字溫度計的工作狀態(tài)。9、計算器設(shè)計一個具有特定功能的計算器。該計算器上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。能實現(xiàn)（1）基本的加、減、乘、除、平方、開方；（2）三角函數(shù)運算；（3）十進制、十六進制轉(zhuǎn)換運算；（4）其他功能。10、數(shù)字式秒表設(shè)計一個具有特定功能的數(shù)字式秒表。該數(shù)字式秒表上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該數(shù)字式秒表應(yīng)具有開始、暫停、連續(xù)、清零和停止功能。設(shè)計要求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、編程語言：匯編或C51；3、計算機打印《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書一份；4、設(shè)計時間：一周；5、實物制作；6、人員分組：一人一組一實物。六、《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書正文主要內(nèi)容參照“《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書正文主要內(nèi)容”文件。七、《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書書寫規(guī)范格式參照“《單片機技術(shù)》課程設(shè)計說明書書寫規(guī)范格式”文件。八、參考資料1、馬忠梅，單片機的C語言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C程序設(shè)計指導(dǎo)[M],北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2003.01；3、李光飛,單片機課程設(shè)計實例指導(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，單片機也應(yīng)用得越來越廣泛，基于單片機的智能儀器的設(shè)計技術(shù)不斷成熟。單片機構(gòu)成的儀器具有高可靠性，高性價比。單片機技術(shù)在智能儀表和自動化等諸多領(lǐng)域有了極為廣泛的應(yīng)用，并用到各種家庭電器，單片機技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動了社會的進步。利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生波形，線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強等優(yōu)點，而且還能對波形進行細(xì)微的調(diào)整，改良波形，易于程序控制。只要對電路稍加修改，調(diào)整程序，就能實現(xiàn)功能的升級。本系統(tǒng)利用單片機AT89S52采用程序設(shè)計方法產(chǎn)生方波﹑鋸齒波、三角波、正弦波、梯形波5種波形，再通過D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，濾波放大，最終由示波器顯示出來，并通過按鍵來控制5種波形的類型選擇。本次設(shè)計主要由信號發(fā)生模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和仿真模塊。主要的設(shè)計實施過程：首先，選用ATMEL公司的單片機AT89S52，以及選購其他電子元器件。第二步，使用DXP2004設(shè)計硬件電路原理圖，并設(shè)計PCB圖完成人工布線。第三步，并且使用Keil-uVision4軟件編寫單片機的匯編語言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用PROTEUS

軟件進行模擬軟、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。關(guān)鍵詞：波形發(fā)生器；單片機；DAC0832ABSTRACTWiththefastdevelopment

ofelectronictechnology,

computer

is

usedmoreandmorewidely,

basedonthedesign

technologyofintelligent

instrumentand

MCUcontinuestomature.

Theinstrument

consistsofasinglechipmicrocomputer

hastheadvantagesofhighreliability,

highperformancepriceratio.

SCM

technologyinintelligent

instrumentationandautomation

andotherfields

have

beenwidelyapplied,

and

allkindsofhouseholdelectricalappliances

use,

wideapplication

ofmicrocomputertechnology,

promotetheprogressofthesociety.

Usingsinglechipcomputer

programdesignmethodisadopted

togeneratewaveforms,

theline

isrelativelysimple,

compactstructure,

lowprice,

highfrequencystability,

stronganti-interferenceability,

butalsocanbe

slightlyadjusted,

improved

waveform

ofwaveform,

easyto

programcontrol.

Aslongasthechanges,

thecircuit

alittleadjustment

program,

canachievethefunctions

ofthe

upgrade.

ThesystemusesmicrocontrollerAT89C52

programmingmethodwasusedto

producesawtooth,trianglewave,

sinewave,

trapezoidal

wavefourwaveforms,

thenthe

digitalsignalintoananalogsignal,

throughD/A

converterDAC0832

filteramplifier,

andultimatelybythe

oscilloscope

display,

selectthetype

.Implementthedesignofthemainprocess:first,chooseATMELcompany'sSCMAT89S52,andotherelectroniccomponentsofchooseandbuy.Thesecondstep,theuseofDXP2004designhardwarecircuitprinciplediagram,andcompletethemanualwiringdesignPCBfigure.Thethirdstep,andusetheKeiluVision4softwarewriteMCUassemblylanguageprogram,simulation,softwaredebugging.Fourth,theuseofPROTEUSsimulationsoftwareandhardwaredebuggingsoftware.Finally,thecombinationofsoftwareandhardwaredebuggingcircuitboard,tocompletethecourse.Keywordswaveformgenerator;singlechipmicrocomputer;dac0832目錄1設(shè)計任務(wù)、功能要求及總體方案介紹 41.1設(shè)計任務(wù) 41.2總體方案設(shè)計 41.3總體邏輯框圖 52硬件電路設(shè)計 62.1設(shè)計課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹 62.2波形發(fā)生器原理圖、CAD圖、PCB圖、元器件布局圖 82.3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 93.1單片機資源使用情況 93.2軟件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹 94調(diào)試與仿真結(jié)果 17結(jié)束語 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23附錄 24附錄A 24附錄B 25附錄C 26附錄D 27附錄E 2827設(shè)計任務(wù)、功能要求及總體方案介紹1.1設(shè)計要求使用單片機AT89S52作為主要控制芯片，設(shè)計一個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)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值0～5V、頻率100Hz～100KHz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，畫出程序流程圖并編寫程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能。1.2總體方案設(shè)計利用AT89C51單片機外接數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運算放大電路，由用戶通過按鍵選擇輸出實驗室中經(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單片機將最大值（255）和最小值（0）輸出給Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，鋸齒波波由AT89C51單片機將由最小到最大的值輸出給Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，三角波由AT89C51單片機先將由最小到最大的值輸出給Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，然后將由最大到最小的值輸出給Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，每送一個值轉(zhuǎn)換后延時一段時間，并由用戶通過鍵盤進行延時長短的調(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Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，然后延時一段時間，再將由最大到最小的值輸出給Ｄ／Ａ進行轉(zhuǎn)換，再延時相同的時間，接著進行下一次轉(zhuǎn)換。正弦波則是在一個正弦波上取256個點送給D/A轉(zhuǎn)換，用正弦函數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器來產(chǎn)生的到的點會精確一點。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，通過運放電路得到方波、鋸齒波、正弦波、三角波、梯形波信號，波形保證了它的精度、平滑和穩(wěn)定。調(diào)幅則是通過調(diào)節(jié)運放反饋電阻來改變放大倍數(shù)，從而改變幅值?？刹捎脝纹瑱C程序產(chǎn)生以上5種波形，并通過一片Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器輸出。通過外接鍵盤來設(shè)定波形的類型、幅值和頻率，并在數(shù)碼管上簡易的顯示波形類型。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2.1設(shè)計課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹(1)AT89S52控制模塊根據(jù)功能與設(shè)計的任務(wù)需要，控制器的功能用于外部鍵盤信號的接收和識別、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，具有反應(yīng)速度極快，低功耗，高性能的特點。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器技術(shù)制造。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在芯片上，擁有強大的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1KΩ電阻、一個發(fā)光二極管、一個二極管、還有一個開關(guān)組成。電源電路的主要功能是給單片機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220Ω電阻、一個1KΩ電阻、一個22uF的電解電容還有一個安靜來組成。復(fù)位電路在這次設(shè)計中起到了復(fù)位與清零的作用。(4）下載電路下載電路就由一個下載口組成，目的是讓程序經(jīng)過下載口下載到單片機中。(5)振蕩模塊本設(shè)計系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式，利用單片機內(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，外部電路簡單，只需要一個晶振和2個電容即可，電路中的器件選擇可以通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器C1和C2對震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是30±10pF，在這個系統(tǒng)中選擇了33pF；石英晶振選擇范圍最高可選24MHz，它決定了單片機電路產(chǎn)生的時鐘信號震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是12MHz，因而時鐘信號的震蕩頻率為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個數(shù)碼管叫四位數(shù)碼管。數(shù)碼管按段數(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)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(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，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，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)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。本設(shè)計我采用共陽極四位一體數(shù)碼管兩個，8根段控線并聯(lián)各自接到單片機P0口線上，位控線通過74HC573接到單片機P2口線上。74HC573包含八進制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，是一種高性能硅門CMOS器件。這里將LE接VCC，OE接GND，使芯片處于直通狀態(tài)。(7)運放模塊LM324是四運放集成電路，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算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每組運放有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。將得到的模擬信號量分別進行放大，以利于對系統(tǒng)的信號量進行觀察、讀取等研究。由于信號從D/A轉(zhuǎn)換器出來的模擬信號量是比較微弱的，因而需要對所得到的信號量進行放大。(8)按鍵模塊在單片機控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)人對系統(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，實現(xiàn)簡單的人機會話。鍵盤是一組（通常多于8個）按鍵的集合。鍵盤所使用的按鍵一般都是具有一對常開觸點的按鍵開關(guān)，平時不按鍵時，觸點處于斷開（開路）狀態(tài)，當(dāng)按下按鍵時，觸點才處于閉合（短路）狀態(tài)，而當(dāng)按鍵被松開后，觸點又處于斷開狀態(tài)。根據(jù)鍵盤上閉合鍵的識別方法不同，鍵盤可分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤兩種。非編碼鍵盤上，閉合鍵的識別采用軟件實現(xiàn)；編碼鍵盤上，閉合鍵的識別則由專門的硬件譯碼器產(chǎn)生按鍵的編號（即鍵碼），并產(chǎn)生一個脈沖信號，以通知CPU接受鍵碼。編碼鍵盤使用較為方便，易于編程，但硬件電路較為復(fù)雜，因此在單片機的控制系統(tǒng)中應(yīng)用較少。而非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路，因此在實際單片機控制系統(tǒng)中較多采用。從鍵盤的結(jié)構(gòu)來分，鍵盤可分為獨立式和矩陣式兩類。當(dāng)系統(tǒng)操作比較簡單，所需鍵盤較少時，可采用獨立式非編碼鍵盤；而當(dāng)系統(tǒng)操作比較復(fù)雜，需要數(shù)量較多的按鍵時，可采用矩陣式非編碼鍵盤。在本課題設(shè)計中，采用的是獨立式鍵盤。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（見附錄A）電路PCB圖（見附錄B）元器件布局圖（見附錄C）2.3波形發(fā)生器元器件清單設(shè)計課題元器件清單。（見附錄D）3波形發(fā)生器軟件系統(tǒng)的設(shè)計3.1單片機資源使用情況本次設(shè)計所占用的I/O口資源如下所示：使用P0口接DAC0832芯片的輸入信號端和數(shù)碼管的段控端；使用P1口接獨立鍵盤：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)各模塊功能簡要介紹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延時函數(shù)延時函數(shù)的作用就是產(chǎn)生固定或者帶參數(shù)的延時，運用在鍵掃描函數(shù)中，用于延時去抖，運用在波形發(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，在沒有按鍵按下時執(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)計主要應(yīng)用了protues和keilC51軟件進行系統(tǒng)設(shè)計和仿真，經(jīng)過仿真后，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。沒有按鍵按下時，波形圖如圖10所示圖10沒有按鍵按下時波形圖當(dāng)按下K0鍵時,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，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，產(chǎn)生三角波，如圖13所示圖13按下K2鍵時產(chǎn)生三角波當(dāng)按下按鍵K3時，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，產(chǎn)生正弦波，如圖15所示圖15按下K4產(chǎn)生正弦波結(jié)束語課程設(shè)計是將本學(xué)期學(xué)到的單片機知識有機的結(jié)合起來的一種手段，它的目的是檢驗并且提高學(xué)生的動手和分析問題的能力。本次設(shè)計雖然課題較難，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，才能讓自己學(xué)到更多的東西。設(shè)計過程中也的確遇到了很多問題，例如自學(xué)獨立式鍵盤和數(shù)模轉(zhuǎn)換、編寫的程序反復(fù)出錯等，通過請教同學(xué)和查閱網(wǎng)上資料問題也一步一步地得以解決，自己也確實學(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，只有通過理論聯(lián)系實際，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)生器的制作過程中我遇到了很多有挑戰(zhàn)和問題，是同學(xué)的熱情無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)計論文的過程中，得到了王老師的悉心指導(dǎo)和支持。王老師淵博的學(xué)識、教書育人的高尚風(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。無論是論文總體結(jié)構(gòu)還是具體完成，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踐水平得到較大的提高開闊視野，并總結(jié)了很多有意義的經(jīng)驗。這些對于我來說是無比珍貴的知識財富。同時，我的課程設(shè)計論文也得以順利的完成。在此，我衷心地向王老師表示最誠摯的謝意，同時，還要向幫助過的同學(xué)衷心的說聲謝謝，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.單片機基礎(chǔ)[M]（第三版）.北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2007.LiGuangdi,ZhuYuexiu.Singlechipmicrocomputer'sbasis[M](Thirdedition).Beiji-ng:BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2007.[2]馬忠梅，籍順心，張凱，馬巖.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].（第四版）北京：北京航空航天大學(xué)出版社MaZhongmei,JiShunxin,ZhangKai,MaYan.Singlechipmicrocomputer'sCapp-licationdesign[M](Fourthedition).Beijing:BeijingUniversityofAeronauticsandAstro-nautics.[3]安源.8位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC548、TLC549的應(yīng)用[J].國外電子元器件，2000，（2）：25-26.AnYuan.The8serialmodulusconverterTLC548、TLC549’sapplication[J].Foreigne-lectroniccomponents,2000,(2):25-26.[4]張義紅.單片機與TLC549模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口設(shè)計[J].岳陽：湖南理工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，（2）：79-82.ZhangYihong.TheinterfacedesignofsinglechipmicrocomputerandTLC549mod-ulusconverter[J].YueYang:JournalofHunaninstituteoftechnology(naturesciencev-ersion),2005,(2):79-82.[5]李全利.單片機原理及應(yīng)用（C51編程）[M].北京：高等教育出版社，2012.LiQuanli.Thesinglechipmicrocomputerprincipleandapplication(C51programmin-g)[M].Beijing:Highereducationpress,2012.附錄附錄A:電路原理圖和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：元器件清單序號元器件名稱規(guī)格數(shù)目1AT89S52單片機40P12AT89S52單片機芯片鎖緊座40P13四位一體共陽數(shù)碼管24四位一體共陽數(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114六腳按鍵電源開關(guān)115USB電源線116USB電源線插座117電阻200Ω118電阻470Ω819電阻1K420電解電容22uf221瓷片電容33pf222排阻10k423排阻470124短路冒425PCB板子127USB下載線128DAC083220P129LM324130電阻10K1附錄E：程序**********************************************************************項目名稱:波形發(fā)生器的設(shè)計*設(shè)計者：張漢武*指導(dǎo)老師：王韌*設(shè)計日期：2014年06月08日*功能要求：設(shè)計一個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)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“P.”，進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。該波形發(fā)生器可以分別產(chǎn)生幅值0～5V、頻率100Hz～100KHz范圍內(nèi)的三角波、鋸齒波、方波、梯形波和正弦波*********************************************************************#include<reg52.h> /*單片機頭文件*/#include<absacc.h> /*地址定義頭文件*/#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitss0=P2^0;//數(shù)碼管四個位控端sbitss1=P2^1;sbitss2=P2^2;sbitss3=P2^3;#definedacXBYTE[0x7fff] //dac0832地址定義uchari,j,m,temp,v,a,b,fanhui; ucharys=5; //延時參數(shù)，用于調(diào)整頻率，初始值為0ucharcodeSin[256]={0x7F,0x82,0x85,0x88,0x8B,0x8F,0x92,0x95,0x98,0x9B,0x9E,0xA1,0xA4,0xA7,0xAA,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,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,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,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x03,0x02,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,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,0x73,0x76,0x79,0x7C};//正弦波采樣表格ucharSeg[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92}; //數(shù)碼管0~9數(shù)字代碼表格voiddelay30ms(void)//30ms延時{unsignedchara,b;for(b=101;b>0;b--)for(a=147;a>0;a--);}voiddelay(m){ while(--m);} //鍵掃描函數(shù)所用的延時voiddelay1(void){ for(b=1;b>0;b--) for(a=2;a>0;a--);} //調(diào)整頻率所用延時ucharkeyscan() //鍵掃描函數(shù){uchartmp; //列號，行號P1=0xff;//發(fā)全行0掃描碼if((P1&0xff)!=0xff)//若有鍵按下{delay(1000);//延時去抖if((P1&0xff)!=0xff)//有鍵按下{ tmp=(P1&0xff); //當(dāng)需要屏蔽某些位的時候可改變0xff的值 do{}while((P1&0xff)!=0xff); //等待釋放 tmp=~tmp; return(tmp); //還回鍵值 }} return(0);//無鍵按下,還回0}voidfangbo(void) //方波函數(shù)，ys控制延時次數(shù){ dac=0x00; for(i=0;i<ys;i++) delay1(); dac=0xff; for(i=0;i<ys;i++) delay1(); }voidjuchibo(void) //鋸齒波函數(shù){ for(i=0;i<255;i++){dac=i; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); }}voidsanjiaobo(void) //三角波函數(shù){for(i=0;i<255;i++){dac=i; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); } for(i=0xff;i>0;i--){dac=i; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); }}voidzhengxianbo(void) // 正弦波函數(shù){ for(i=0;i<=255;i++) {dac=Sin[i]; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); v=keyscan(); if(!(v==8||v==0))break; }}voidtixingbo(void) //梯形波函數(shù){ for(i=0xff;i>0x00;i--) { dac=i; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); } dac=0x00; delay30ms(); for(i=0x00;i<0xff;i++) { dac=i; for(j=0;j<ys;j++) delay1(); } delay30ms(); }voidmain(void) //主函數(shù){ EA=0; //關(guān)中斷 dac=0; ss0=1; ss1=0; ss2=0; ss3=0; P0=0x0c;//顯示P. v=keyscan(); if(v!=0) //當(dāng)有鍵按下進入判鍵循環(huán) { while(1) { switch(v) { case1: fanhui=1;//恢復(fù)值保存用于調(diào)整頻率后返回 while(v==1||v==0)//保持循環(huán)，并保證能跳出 { fangbo(); v=keyscan(); } break; case2: fanhui=2; while(v==2||v==0) { juchibo(); v=keyscan(); } break; case4: fanhui=4; while(v==4||v==0) { sanjiaobo(); v=keyscan(); } break; case8: fanhui=8; while(v==8||v==0) { zhengxianbo(); } break; case16: fanhui=16; while(v==16||v==0) { tixingbo(); v=keyscan(); } break; case32: if(ys<15)ys++;//限制允許增加延時 v=fanhui;//從哪個部分跳出來就回到哪個部分去 break; case64: if(ys>1)ys--;//用>1限制ys比用=0限制更安全 v=fanhui; break; case128: P2=0x01; fanhui=0;//返回值清零防止回跳混亂 while(!(v=keyscan()));//當(dāng)有鍵按下時跳出 break; default: v=keyscan(); break; } } }}基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一