基于51單片機產生占空比和頻率可調的方波信號發生器（附全部代碼）

ID:595804 · 發表于 2019-8-5 21:16

   前段時間開始接觸到單片機，以為單片機會很簡單，但比我預想的要復雜一些，特別是剛開始接觸的時候，需要下載各種軟件，然后自己慢慢地去熟悉這些軟件的操作。我是從51單片機開始入手，畢竟51單片機是最基本的了。正好這學期學習了波形的產生，就做一個基本的函數信號發生器吧。
   這次實現的函數發生器是基于51單片機的占空比、頻率可調的方波發生器，適用于AT89C51/52、STV89C51/52等，現在把具體過程給大家說說。
   第1步：安裝一個單片機仿真圖軟件，推薦使用Protues，這是一款專門用來仿真單片機的，功能十分強大。我用的是Protues8.6，下載安裝步驟大家就自行查詢了，學習起來比較簡單，半小時就能掌握了。下面是我的仿真圖形。

第2步：單片機仿真圖形界限完成之后，就是寫程序了，程序寫好之后，需要下載Keil軟件將程序轉換為單片機能識別的機器語言，即hex文件，程序可以使是c語言，也可以是匯編語言。在Keil上運行程序沒有錯誤后就會自動生成hex文件，Keil的使用大家自行查詢。下面那個“單片機1111.hex”就是我們寫好的程序轉換為hex文件了，其他的是附加產物。

第3步：回到Protues仿真，雙擊單片機，就會彈出一個窗口，在Program File欄加入我們剛才產生的hex文件就可以了，然后點擊運行就可以運行了。很多人仿真的時候可能沒有示波器窗口，點擊運行后，然后點擊上方“調試”，再點擊彈出窗口的最后一行，示波器窗口就彈出來了，就可以看到單片機產生的波形了。

下面是仿真波形圖

（兩張圖的頻率不一樣，即頻率可調）

（這兩張圖的占空比不一樣，即占空比可調）

現在說說具體功能，一共有4個按鍵，初始頻率為500Hz，第1個按鍵按下后頻率增加500Hz,第2個按鍵按下后頻率增加100Hz，當頻率增加到最大值1MHz后重新定義為500Hz，即頻率500~1MHz可變；初始占空比為50%，第3個按鍵按下后占空比增加10%，第4個按鍵按下后占空比增加1%，當占空增加到100%后就定義為0%，即占空比0%~100%可調。大家還可以稍微修改程序，實現頻率和占空比在不同范圍內可調。
源代碼：
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
float fosc=12000000;
sbit KEY1=P1^0;
sbit KEY2=P1^1;
sbit KEY3=P1^2;
sbit KEY4=P1^3;
sbit OUTPUT=P2^0;
uchar zkb;
uint freq;
uchar TIMER0_L,TIMER0_H,TIMER1_L,TIMER1_H;
void delay(uchar n)
{
uchar i;
while(n--)
{for(i=255;i>0;i--)
{}
}}
void chushihua(void)
{
P1=0x0f;
freq=500;
zkb=50;
TIMER0_L=0xe0;
TIMER0_H=0xb1;
TIMER1_L=0xf0;
TIMER1_H=0xd8;
TL0=0xe0;
TH0=0xb1;
TL1=0xf0;
TH1=0xd8;
TMOD=0x11;
IT0=1;
EX0=1;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TR0=1;
TR1=1;
}
void main(void)
{
chushihua();
while(1)
{ }
}
void Timer0_freq() interrupt 1
{
TR1=1;
TL0=TIMER0_L;
TH0=TIMER0_H;
OUTPUT=1;
}
void Timer1_zkb() interrupt 3
{
TR1=0;
TL1=TIMER1_L;
TH1=TIMER1_H;
OUTPUT=0;
}
void keyscan() interrupt 0 using 1
{
float TF0,TZ1;
EX0=0;
delay(10);
if(P1!=0x0f)
{
if(KEY1==0) freq+=500;
if(KEY2==0) freq+=50;
if(freq>10000) freq=500;
if(KEY3==0) zkb+=10;
if(KEY4==0) zkb++;
if(zkb>100) zkb=1;
TF0=(65536-fosc/(12.0*freq));
TZ1=(65536-(fosc*zkb)/(12.0*100*freq));
TIMER0_H=(uint)TF0/256;
TIMER0_L=(uint)TF0%256;
TIMER1_H=(uint)TZ1/256;
TIMER1_L=(uint)TZ1%256;
}
P1=0x0f;
EX0=1;
TR0=1;
TR1=1;
}

ID:379386 · 發表于 2019-11-19 09:15

您好，樓主，在您的keyscan()中定義了TF0，這個是stc的中斷溢出標志位，您的程序跑起來沒有問題么？

ID:420256 · 發表于 2019-12-20 20:36

為什么我的仿真改不了占空比呢

ID:671476 · 發表于 2020-1-3 11:20

請問一般Proutues要從哪里下載呀？

ID:308417 · 發表于 2020-1-11 11:39

誒可以哦，不錯哦，真是個好思路，可以參考參考

ID:587438 · 發表于 2020-3-13 18:23

RV1是什么呀在Proteus中怎么找呢

ID:587438 · 發表于 2020-3-13 18:23

RV1是什么東西阿在Proteus中怎么查找呢

ID:587438 · 發表于 2020-3-13 18:53

RV1是什么東西阿

ID:718536 · 發表于 2020-4-11 21:33

丶1u0 發表于 2020-3-13 18:23
RV1是什么呀在Proteus中怎么找呢

看圖RV1應該似乎可調電阻。隨便找個什么高阻值電阻就可以了。反正是測試波形用的

ID:718536 · 發表于 2020-4-11 22:17

本帖最后由 suqianfu 于 2020-4-11 22:29 編輯

大佬，我添加了一點注釋，不知道理解得對不對
#include<reg51.h>    //調用頭文件
#define uchar unsigned char //
#define uint unsigned int
float fosc=12000000; //聲明單片機運行頻率表12Mhz
sbit KEY1=P1^0; //聲明按鍵1占用腳
sbit KEY2=P1^1; //聲明按鍵2占用腳
sbit KEY3=P1^2; //聲明按鍵3占用腳
sbit KEY4=P1^3; //聲明按鍵4占用腳
sbit OUTPUT=P2^0; //聲明輸出占用腳
uchar zkb; //聲明占空比變量
uint freq; //聲明頻率變量
uchar TIMER0_L,TIMER0_H,TIMER1_L,TIMER1_H;//聲明時間變量
void delay(uchar n) //延時函數
{
uchar i;       //局部整型變量
while(n--)       //循環（執行次數）
{for(i=255;i>0;i--) //賦值I為255，I大于0，I--自減1.直至循環執行次數清零（無中生友系列）
{}
}}
void chushihua(void) //名為（初始化）之子函數
{
P1=0x0f; //賦值P1口數據
freq=500; //賦值頻率=500
zkb=50;    //賦值占空比為50%
TIMER0_L=0xe0;    //定時變量，定時器0初始時間高8位賦值，具體定時時間自己查資料
TIMER0_H=0xb1; //定時變量，定時器0初始時間低8位賦值，具體定時時間自己查資料
TIMER1_L=0xf0; //定時變量，定時器1初始時間高8位賦值，具體定時時間自己查資料
TIMER1_H=0xd8; //定時變量，定時器1初始時間低8位賦值，具體定時時間自己查資料
TL0=0xe0; //定時器0初始時間高8位賦值，具體定時時間自己查資料
TH0=0xb1; //定時器0初始時間低8位賦值，具體定時時間自己查資料
TL1=0xf0; //定時器0初始時間高8位賦值，具體定時時間自己查資料
TH1=0xd8; //定時器0初始時間高8位賦值，具體定時時間自己查資料
TMOD=0x11; //設定定時器工作模式
IT0=1; //設定外部中斷模式
EX0=1; //啟動外部中斷
ET0=1; //啟動定時器0中斷
ET1=1; //啟動定時器1中斷
EA=1; //啟動全局中斷使能
TR0=1;       //啟動定時器0
TR1=1;       //啟動定時器1
}
void main(void)       //主程序
{
chushihua(); //調用初始化子程序
while(1) //循環
{ }
}
void Timer0_freq() interrupt 1 //中斷子程序--頻率
{
TR1=1;       //啟動定時器1
TL0=TIMER0_L; //定時器0高8位重新賦值定時函數，具體定時時間自己查資料
TH0=TIMER0_H; //定時器0低8位重新賦值定時函數，具體定時時間自己查資料
OUTPUT=1; //輸出高電平
}
void Timer1_zkb() interrupt 3 //中斷子程序--占空比
{
TR1=0;       //關閉定時器1
TL1=TIMER1_L;       //定時器1高8位重新賦值定時函數，具體定時時間自己查資料
TH1=TIMER1_H;       //定時器1低8位重新賦值定時函數，具體定時時間自己查資料
OUTPUT=0; //輸出低電平
}
void keyscan() interrupt 0 using 1 //中斷子程序--按鍵檢測
{
float TF0,TZ1; //聲明浮點變量....這句話不是看得太懂...理解錯了勿怪
EX0=0;       //關閉外部中斷
delay(10); //延時10
if(P1!=0x0f)       //演示后如果檢測到P1口不等于0X0F這個值，判斷按鍵按下
{
if(KEY1==0) freq+=500;       //如果是按鍵1按下，則頻率變量增加500
if(KEY2==0) freq+=50; //如果是按鍵2按下，則頻率變量增加50
if(freq>10000) freq=500; //如果頻率變量超過10000，則頻率變量重新置為500
if(KEY3==0) zkb+=10; //如果是按鍵3按下，則占空比變量增加10
if(KEY4==0) zkb++; //如果是按鍵4按下，則占空比變量增加1
if(zkb>100) zkb=1; //如果占空比超過100，則占空比變量重新置為1
TF0=(65536-fosc/(12.0*freq)); //定時器溢出標記TF0賦值為65536減去時鐘頻率12分頻？？不是太理解
TZ1=(65536-(fosc*zkb)/(12.0*100*freq)); //TZ1這個啥玩意？跟上一行大概意思吧
TIMER0_H=(uint)TF0/256;
TIMER0_L=(uint)TF0%256;
TIMER1_H=(uint)TZ1/256;
TIMER1_L=(uint)TZ1%256;
}
P1=0x0f; //重新賦值P1口初始化
EX0=1;       //啟動外部中斷
TR0=1; //重新啟動定時器0TR0
TR1=1;       //重新啟動定時器1TR1
}

ID:783282 · 發表于 2020-7-6 00:27

這個怎么調占空比

ID:792300 · 發表于 2021-1-12 22:03

丶1u0 發表于 2020-3-13 18:23
RV1是什么呀在Proteus中怎么找呢

RU1是滑動變阻器。元件名是：POT-HG

ID:253767 · 發表于 2021-1-13 07:52

zkb=50;

ID:945571 · 發表于 2021-6-27 16:12

您好！有匯編語言的嗎

ID:1102160 · 發表于 2023-12-2 16:39

Lily-lemon 發表于 2020-1-3 11:20
請問一般Proutues要從哪里下載呀？

在嗶哩嗶哩有一堆的安裝資料以及教程，而且是免費的，可以去看看

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基于51單片機產生占空比和頻率可調的方波信號發生器（附全部代碼）

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