單片機(jī)波形/函數(shù)信號(hào)發(fā)生器源碼與仿真設(shè)計(jì)（10-100HZ）

ID:276332 · 發(fā)表于 2018-4-23 22:01

給大家分享一個(gè)可以產(chǎn)生10-100HZ信號(hào)的51單片機(jī)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)，DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路+LM358放大電路，調(diào)節(jié)電位器使得波形不失真.

示波器被關(guān)閉怎么打開(kāi)：
停止仿真狀態(tài)下，點(diǎn)工具欄的調(diào)試（Debug）按鈕，然后點(diǎn)恢復(fù)彈出窗口（Reset Popup Windows），彈出窗口點(diǎn)是（Yes）。

帶波形選擇，頻率加，頻率減，步進(jìn)值這幾個(gè)調(diào)節(jié)按鈕

波形/函數(shù)信號(hào)發(fā)生器仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

波形/函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h> //包含頭文件
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char //宏定義
#define uint unsigned int
sbit s1=P3^5; //定義按鍵的接口
sbit s2=P3^6;
sbit s3=P3^7;
sbit s4=P3^4;
sbit led0=P3^0; //定義四個(gè)LED，分別表示不同的波形
sbit led1=P3^1;
sbit led2=P3^2;
sbit led3=P3^3;
sbit lcdrs=P2^7; //液晶控制引腳，還有一個(gè)控制腳是RW，因?yàn)槲覀冎恍枰蛞壕Ю飳憯?shù)據(jù)就好了，所以，我們直接將RW引腳接地
sbit lcden=P2^6;
char num,boxing,u; //定義全局變量
uchar pinlv=100,bujin=1,bujin1=1; //頻率初始值是10Hz，步進(jìn)值默認(rèn)是0.1，顯示步進(jìn)值變量
uchar code table[]="0123456789"; //定義顯示的數(shù)組
uchar code table1[]="Fout= Wave form:"; //初始化顯示字符
unsigned int m; //定義變量 m
int a,b,h,num1; //定義全局變量
//自定義字符
uchar code zifu[]={ //此數(shù)組內(nèi)數(shù)據(jù)為液晶上顯示波形符號(hào)的自定義字符
0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00, //正弦波 0 1
0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00, //矩形波 2 3
0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00, //三角波 4 5
0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00, //鋸齒波 6
};
uchar code sin[64]={ //此數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)為，da輸出對(duì)應(yīng)電壓值對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，0是0V，255是5V
135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128
}; //正弦波取碼
uchar code juxing[64]={ //一個(gè)周期是采樣64個(gè)點(diǎn)，所以數(shù)組內(nèi)是64個(gè)數(shù)據(jù)
255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
}; //矩形波取碼
uchar code sanjiao[64]={
0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,
248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0
}; //三角波取碼
uchar code juchi[64]={
0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
}; //鋸齒波取碼
void delay(uint xms) //延時(shí)函數(shù)
{
int a,b;
for(a=xms;a>0;a--)
for(b=110;b>0;b--);
}
void write_com(uchar com) //寫命令函數(shù)
{
lcdrs=0;
P0=com;
delay(1);
lcden=1;
delay(1);
lcden=0;
}
void write_date(uchar date) //寫數(shù)據(jù)函數(shù)
{
lcdrs=0;
P0=date;
delay(1);
lcden=1;
delay(1);
lcden=0;
}
//自定義字符集
void Lcd_ram()
{
uint i,j,k=0,temp=0x40;
for(i=0;i<7;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
write_com(temp+j);
write_date(zifu[k]);
k++;
}
temp=temp+8;
}
}
void init_lcd() //初始化函數(shù)
{
uchar i;
lcden=0; //默認(rèn)開(kāi)始狀態(tài)為關(guān)使能端，見(jiàn)時(shí)序圖
Lcd_ram();
write_com(0x01); //顯示清屏，將上次的內(nèi)容清除，默認(rèn)為0x01.
write_com(0x0f);
write_com(0x38); //顯示模式設(shè)置，默認(rèn)為0x38,不用變。
write_com(0x0c); //顯示功能設(shè)置0x0f為開(kāi)顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍；0x0c為開(kāi)顯示，不顯光標(biāo)，光標(biāo)不閃
write_com(0x06); //設(shè)置光標(biāo)狀態(tài)默認(rèn)0x06,為讀一個(gè)字符光標(biāo)加1.
write_com(0x80); //設(shè)置初始化數(shù)據(jù)指針，是在讀指令的操作里進(jìn)行的
for(i=10;i<20;i++) //顯示初始化
{
write_date(table1[i]); //顯示第一行字符
}
write_com(0x80+40); //選擇第二行
for(i=0;i<9;i++)
{
write_date(table1[i]); //顯示第二行字符
}
write_com(0x80+10); //選擇第一行第十個(gè)位置
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1); //顯示自定義的波形圖案
write_com(0x80+0x40+0x09); //選擇第二行第九個(gè)位置
write_date(' ');
write_date('1');
write_date('0');
write_date('.');
write_date('0');
write_date('H');
write_date('z'); //顯示初始的頻率值
}
void initclock() //定時(shí)器初始化函數(shù)
{
TMOD=0x01; //定時(shí)器的工作方式
TH0=a;
TL0=b; //定時(shí)器賦初值
EA=1; //打開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān)
ET0=1; //打開(kāi)定時(shí)器允許中斷開(kāi)關(guān)
TR0=1; //打開(kāi)定時(shí)器定時(shí)開(kāi)關(guān)
}
void display() //顯示函數(shù)
{
uchar qian,bai,shi,ge; //定義變量用于顯示
qian=pinlv/1000; //將頻率值拆成一位的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)除以1000，得到的商是一位數(shù)，賦值給qian
bai=pinlv%1000/100; //將頻率除以1000的余數(shù)再除以100就得到了頻率的百位，賦值給bai
shi=pinlv%1000%100/10; //同上，得到頻率的十位
ge=pinlv%1000/100%10;
write_com(0x80+0x40+0x09); //選中第二行第九個(gè)位置
if(qian==0) //千位如果為0
write_date(' '); //不顯示
else //千位不為0
write_date(table[qian]); //正常顯示千位
if(qian==0&&bai==0) //千位和百位都為0
write_date(' '); //百位不顯示
else //不都為0
write_date(table[bai]); //百位正常顯示
write_date(table[shi]); //顯示十位數(shù)
write_date('.'); //顯示小數(shù)點(diǎn)
write_date(table[ge]); //顯示個(gè)位
write_date('H'); //顯示頻率的單位Hz
write_date('z');
if(boxing==0) //判斷波形為正弦波
{
write_com(0x80+10); //選中一行頻率圖案位置
write_date(0); //顯示正弦波圖案
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
led3=1;
led0=0; //點(diǎn)亮正弦波指示燈
}
if(boxing==1) //注釋同上
{
write_com(0x80+10);
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
led0=1;
led1=0;
}
if(boxing==2)
{
write_com(0x80+10);
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
led1=1;
led2=0;
}
if(boxing==3)
{
write_com(0x80+10);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
led2=1;
led3=0;
}
}
void keyscan() //頻率調(diào)節(jié)鍵盤檢測(cè)函數(shù)
{
if(s1==0) //加按鍵是否按下
{
EA=0; //關(guān)閉中斷
delay(2); //延時(shí)去抖
if(s1==0) //再次判斷
{
while(!s1); //按鍵松開(kāi)
pinlv+=bujin; //頻率以步進(jìn)值加
if(pinlv>1000) //最大加到100Hz
{
pinlv=100; //100Hz
}
display(); //顯示函數(shù)
m=65536-(150000/pinlv);//計(jì)算頻率
/*頻率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因?yàn)橐@示小數(shù)點(diǎn)后一位）,150000/100=1500，這個(gè)1500就是定時(shí)器需要計(jì)時(shí)的，單位是us，65536-1500得到的是定時(shí)器的初值，
先不管初值，先看定時(shí)時(shí)間，1500us，一個(gè)波形的周期是由64個(gè)定時(shí)組成的，所以，一個(gè)波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，約等
于100ms，也就是10Hz的頻率*/
a=m/256; //將定時(shí)器的初值賦值給變量
b=m%256;
EA=1; //打開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān)
}
}
if(s2==0) //減按鍵按下
{
delay(5);
if(s2==0)
{
EA=0;
while(!s2);
pinlv-=bujin; //頻率以步進(jìn)值減
if(pinlv<100)
{
pinlv=100;
}
display();
m=65536-(15000/pinlv);
a=m/256;
b=m%256;
EA=1;
}
}
if(s3==0) //波形切換按鍵
{
delay(5);
if(s3==0)
{
EA=0;
while(!s3);
boxing++; //波形切換
if(boxing>=4) //4種波形
{
boxing=0;
}
display();
EA=1;
}
}
}
void bujindisplay() //步進(jìn)值設(shè)置界面顯示程序
{
uint bai,shi,ge; //定義步進(jìn)值百十個(gè)位
bai=bujin1/100; //將步進(jìn)值除以100得到百位，也就是頻率值的十位，因?yàn)橛幸粋€(gè)小數(shù)位
shi=bujin1%100/10; //將步進(jìn)值除以100的余數(shù)除以十得到十位
ge=bujin1%100%10; //取余10后得到個(gè)位，也就是頻率步進(jìn)值的小數(shù)點(diǎn)后一位
write_com(0x80+11); //選中液晶第一行第十一列
if(bai==0) //百位是否為0
write_date(' '); //百位不顯示
else //百位不為0
write_date(table[bai]); //顯示百位數(shù)據(jù)
write_date(table[shi]); //顯示十位數(shù)據(jù)
write_date('.'); //顯示小數(shù)點(diǎn)
write_date(table[ge]); //顯示個(gè)位，也就是小數(shù)點(diǎn)后一位
}
void bujinjiance() //步進(jìn)值設(shè)置鍵盤程序
{
if(s4==0) //步進(jìn)設(shè)置按鍵按下
{
delay(5); //延時(shí)去抖
if(s4==0) //再次判斷按鍵
{
while(!s4); //按鍵釋放，按鍵松開(kāi)才繼續(xù)向下執(zhí)行
h++; //變量加
if(h==1) //進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)時(shí)
{
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80); //初始化顯示步進(jìn)設(shè)置界面
write_date('S');delay(1); //step value
write_date('t');delay(1);
write_date('e');delay(1);
write_date('p');delay(1);
write_date(' ');delay(1);
write_date('v');delay(1);
write_date('a');delay(1);
write_date('l');delay(1);
write_date('u');delay(1);
write_date('e');delay(1);
write_date(':');delay(1);
bujin1=bujin; //步進(jìn)值賦值給臨時(shí)變量
bujindisplay(); //顯示步進(jìn)值
}
if(h==2) //退出設(shè)置
{
h=0; //清零
bujin=bujin1; //設(shè)置好的臨時(shí)步進(jìn)值賦值給步進(jìn)變量
init_lcd(); //初始化液晶顯示
initclock(); //定時(shí)器初始化
display(); //調(diào)用顯示程序
}
}
}
if(h==1) //設(shè)置步進(jìn)值時(shí)
{
if(s1==0) //加按鍵按下
{
delay(5); //延時(shí)去抖
if(s1==0) //再次判斷
{
while(!s1); //按鍵釋放
bujin1++; //步進(jìn)值加1
if(bujin1>=101) //步進(jìn)值最大100，也就是10.0Hz
{
bujin1=1; //超過(guò)最大值就恢復(fù)到0.1Hz
}
bujindisplay(); //步進(jìn)顯示
}
}
if(s2==0) //減按鍵，注釋同上
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!s2);
bujin1--; //步進(jìn)減
if(bujin1<=0)
{
bujin1=100;
}
bujindisplay();
}
}
}
}
void main() //主函數(shù)
{
init_lcd(); //調(diào)用初始化程序
m=65536-(15000/pinlv); //定時(shí)器初值
a=m/256;
b=m%256;
initclock(); //定時(shí)器初始化
led0=0; //點(diǎn)亮第一個(gè)波形指示燈
while(1) //進(jìn)入while循環(huán)，括號(hào)內(nèi)為1，一直成立，所以也叫死循環(huán)，程序不會(huì)跳出，一直在內(nèi)執(zhí)行
{
if(h==0) //正常模式不是步進(jìn)調(diào)節(jié)
{
keyscan(); //掃描按鍵
// display();
}
bujinjiance(); //掃描步進(jìn)調(diào)節(jié)程序
switch(boxing) //選擇波形
{
case 0 : P1=sin[u]; break; //正弦波
case 1 : P1=juxing[u]; break; //矩形波
case 2 : P1=sanjiao[u]; break; //三角波
case 3 : P1=juchi[u]; break; //鋸齒波
}
}
}
void T0_time()interrupt 1 //定時(shí)器
{
TH0=a;
TL0=b; //根據(jù)不同的初值，定時(shí)器定時(shí)時(shí)間不同，達(dá)到不同頻率的目的
u++; //變量加
if(u>=64) //一個(gè)周期采樣64個(gè)點(diǎn)，所以加到64就清零
u=0; //u清零
……………………
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