單片機(jī)正弦波發(fā)生器設(shè)計(jì)論文+仿真+源碼

ID:263298 · 發(fā)表于 2017-12-20 21:37

目錄
前言 1
第一章緒論 2
1.1波形發(fā)生器簡(jiǎn)介 2
1.2 單片機(jī)相關(guān)介紹 2
1.3 設(shè)計(jì)意義 2
1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3
第二章方案比較、設(shè)計(jì)和論證 3
2.1 單片機(jī)方案 3
2.2 D/A轉(zhuǎn)換器接線方式 3
第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4
3.1 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4
3.2 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 5
第四章系統(tǒng)調(diào)試及仿真 8
4.1系統(tǒng)仿真 8
第五章結(jié)論 10
參考文獻(xiàn) 11
附錄程序清單 13

系統(tǒng)框圖
該系統(tǒng)采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理及控制核心，由單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)控制、信號(hào)的采集分析以及信號(hào)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(shè)計(jì)任務(wù)分解為按鍵電路、輸出轉(zhuǎn)換電路等模塊。圖3-2為系統(tǒng)的總體框圖。

系統(tǒng)仿真
單擊仿真界面左下方的開(kāi)始按扭，仿真就開(kāi)始了。具體仿真過(guò)程如下：
（1）f=50HZ正弦波的調(diào)試結(jié)果

第五章結(jié)論
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)課程所學(xué)理論知識(shí)的深化和提高。并且通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)更難的應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。同時(shí)培養(yǎng)了我撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。
在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題，雖然以前還做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我長(zhǎng)進(jìn)了很多。對(duì)于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其硬件電路是比較簡(jiǎn)單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)的問(wèn)題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書(shū)本上的，但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān)鍵的問(wèn)題所在，這需要對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說(shuō)單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。
要設(shè)計(jì)一個(gè)成功的電路，必須要有耐心，要有堅(jiān)持的毅力。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，花費(fèi)時(shí)間最多的是各個(gè)單元電路的連接及電路的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上，如在多種方案的選擇中，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原因。這就要求我們對(duì)硬件系統(tǒng)中各組件部分有充分透徹的理解和研究，并能對(duì)之靈活應(yīng)用。完成這次設(shè)計(jì)后，我在書(shū)本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上又有了更深層次的理解。
同時(shí)在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還學(xué)會(huì)了高效率的查閱資料、運(yùn)用工具書(shū)、利用網(wǎng)絡(luò)查找資料。我發(fā)現(xiàn)，在我們所使用的書(shū)籍上有一些知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)并不是十分理想，各種參數(shù)都需要自己去調(diào)整。偶而還會(huì)遇到錯(cuò)誤的資料現(xiàn)象，這就要求我們應(yīng)更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。
對(duì)該理論在實(shí)踐中應(yīng)用的深刻理解，通過(guò)把波形在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，知道和理解該理論在計(jì)算機(jī)中怎樣執(zhí)行的，對(duì)該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用更深刻的理解，激發(fā)了我的學(xué)習(xí)積極性，在這次課程設(shè)計(jì)中，我就是按通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，全面系統(tǒng)了解編譯原理課程序構(gòu)造的一般原理的基本實(shí)現(xiàn)方法。把死板的課本知識(shí)變得生動(dòng)有趣，激發(fā)了我的學(xué)習(xí)積極性。
致謝
本論文是在趙越老師指導(dǎo)下完成的。課題難點(diǎn)的解決，都給予了本人悉心地指導(dǎo)。向老師的治學(xué)態(tài)度、專(zhuān)業(yè)造詣和敬業(yè)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(guò)程中，還得到了許多同學(xué)的幫助，給我提供了很多思路與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我深入理解課題的有關(guān)知識(shí)與方法起到了重要作用。在此，我對(duì)同學(xué)們也表示誠(chéng)摯的謝意。

單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define DAdata P0 //DA數(shù)據(jù)端口
sbit DA_S1= P2^0; // 控制DAC0832的8位輸入寄存器，僅當(dāng)都為0時(shí)，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，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(dāng)都為0時(shí)，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，否則，輸出將被鎖存
sbit key= P3^2;
uchar wavecount; //'抽點(diǎn)'計(jì)數(shù)
uchar THtemp,TLtemp;//傳遞頻率的中間變量
uchar judge=1; //在方波輸出函數(shù)中用于簡(jiǎn)單判別作用
uchar waveform; //當(dāng)其為0、1、2時(shí)，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(gè)數(shù)組單元，用于存放單位頻率的個(gè)數(shù)
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(diào)整中間值
0xac,0xde,0x48,0x7a,0x99,0xaf,0xbb,0xc8,0xd0,0xde, //三角波頻率調(diào)整中間值
0x88,0x50,0x90,0x32,0x34,0xbe,0x4a,0xa3,0xe5,0x2c};
/*************************************************************************************************/
uchar code triangle_tab[]={ //每隔數(shù)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(kāi)8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關(guān)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(kāi)8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關(guān)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(kāi)8位輸入寄存器
DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器
}
/************1602液晶的相關(guān)函數(shù)*************/
#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(xiě)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(xiě)數(shù)據(jù)（在指令所指的地方寫(xiě)數(shù)據(jù)）
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(shí)一會(huì)兒???
for(num=0;num<16;num++)
{
write_date(temp1[num]);//或者這樣寫(xiě)write_date(*(temp1+num));
delay(1);
}
}
void init_lcd()
{
//uchar num;
lcden=0; //可有可無(wú)???
rw=0; //初始化一定要設(shè)置為零，表示寫(xiě)數(shù)據(jù)
write_com(0x38); //使液晶顯示點(diǎn)陣，為下面做準(zhǔn)備
write_com(0x0c); //初始設(shè)置
write_com(0x06); //初始設(shè)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(shù)聲明結(jié)束*********************/
void main()
{
uchar i=0;
DA_S2=0; //使DAC寄存器處于直通狀態(tài)
DAdata=0;
DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器
init_lcd();
waveform=0;
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為16位工作方式
IT0=1; //設(shè)置外部中斷0為下降沿觸發(fā)
ET0=1; //開(kāi)定時(shí)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(guān)總中斷與定時(shí)器
delay(5); //延時(shí)夠嗎???
if(key==0) //確實(shí)有按鍵按下而引發(fā)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(guī)定單位依次增加
wavefreq[waveform]++;
if(wavefreq[waveform]>10) wavefreq[waveform]=1; // /*這邊要用“>10”，因?yàn)樗取?11”可靠
break; // 性更高,使加數(shù)有個(gè)上限，不會(huì)一直加下去*/
……………………
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ID:369922 · 發(fā)表于 2018-7-12 09:24

絕世好貼666

ID:369922 · 發(fā)表于 2018-7-12 09:27

謝謝分享

ID:369922 · 發(fā)表于 2018-7-12 09:29

謝謝分享好人一生平安

ID:396689 · 發(fā)表于 2018-10-24 09:47

頻率怎么改到k次級(jí)？

ID:570500 · 發(fā)表于 2019-6-24 10:06

謝謝分享

ID:592753 · 發(fā)表于 2019-8-8 13:32

謝謝分享

ID:281113 · 發(fā)表于 2019-10-20 09:10

可以的

ID:633576 · 發(fā)表于 2019-11-22 15:14

好人一生平安

ID:358536 · 發(fā)表于 2019-11-23 00:00

好東西，666，謝謝大大分享

ID:253767 · 發(fā)表于 2019-11-23 07:40

謝謝分享!!!

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