51單片機+DAC0832+LM358放大的單電源函數信號發生器Proteus仿真程序

ID:328014 · 發表于 2020-6-20 04:17

這是之前大二51單片機中的實踐項目，分享一下資料
1.本設計基于STC89C51/52（與AT89S51/52、AT89C51/52通用，可任選）單片機
2.LCD1602液晶顯示波形種類和頻率值（10-100HZ）。
3.按鍵設置波形種類和設定頻率步進值
4.電位器器改變振幅（2.5V-3.5V穩定）。
5.本設計可產生正弦波、鋸齒波、三角波、矩形波。
6.有四個指示燈分別指示發出的是哪種波形，方便明了。
按鍵說明：
1 2 3 4
1鍵：設置步進值按鍵
2鍵：加按鍵
3鍵：減按鍵
4鍵：波形切換按鍵
開機液晶顯示正弦波，頻率是10Hz，如果要改變波形，按下4鍵可以選擇波形，波形符號會顯示在液晶上，同時4個LED也會指示不同的波形；如果要改變波形的頻率，可以按下2鍵和3鍵，來加減波形的頻率，不過開機默認按一下加減按鍵，只加減0.1Hz，這在實際用時，會很不方便，此時我們可以按下1鍵，進入步進值設置界面，步進值可以在0.1-10Hz之間調節，按加減按鍵調節步進值，步進值設置好后（例如設置1Hz），再按一下1鍵，退出步進值調節界面，回到正常顯示，此時按下加減按鍵更改頻率，會發現，按一下加按鍵，頻率會加1Hz，這就會很方便我們調試了。
圖片放上來就顯示太大了，只好放在附件

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

函數發生器元件清單
1) 9*15萬用板
2) STC89C52單片機
3) DAC0832芯片
4) LM358芯片
5) 8腳IC座
6) 20腳IC座
7) 40腳IC座
8) 1602液晶
9) 16p母座
10) 16p排針
11) 4p排針
12) 102電位器藍白
13) 10k電阻*2
14) 2.2k電阻*3
15) 100歐姆電阻*2
16) 220歐姆電阻
17) 1k電阻*2
18) 103排阻（10k）
19) 按鍵*5
20) 5mmLED（紅、黃、綠、霧白）*4
21) 10uf電解電容
22) 30pf瓷片電容*2
23) 12M晶振
24) 104獨石電容*2
25) 自鎖開關
26) DC電源插口
27) 導線若干
28) 焊錫若干
29) USB電源線或電池盒

單片機源程序如下:

#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，還有一個控制腳是RW，因為我們只需要向液晶里寫數據系那是就好了，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
int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1; //頻率初始值是10Hz，步進值默認是0.1，顯示步進值變量
uchar code table[]="0123456789"; //定義顯示的數組
uchar code table1[]="Fout= Wave form:"; //初始化顯示字符
unsigned long int m; //定義長整形變量 m
int a,b,h,num1; //定義全局變量
//自定義字符
uchar code zifu[]={ //此數組內數據為液晶上顯示波形符號的自定義字符
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]={ //此數組內的數據為，da輸出對應電壓值對應的數字量，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]={ //一個周期是采樣64個點，所以數組內是64個數據
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) //延時函數
{
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
{
lcdrs=0;
P0=com;
delay(1);
lcden=1;
delay(1);
lcden=0;
}
void write_date(uchar date) //寫數據函數
{
lcdrs=1;
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
{
uchar i;
lcden=0; //默認開始狀態為關使能端，見時序圖
Lcd_ram();
write_com(0x0f);
write_com(0x38); //顯示模式設置，默認為0x38,不用變。
write_com(0x01); //顯示清屏，將上次的內容清除，默認為0x01.
write_com(0x0c); //顯示功能設置0x0f為開顯示，顯示光標，光標閃爍；0x0c為開顯示，不顯光標，光標不閃
write_com(0x06); //設置光標狀態默認0x06,為讀一個字符光標加1.
write_com(0x80); //設置初始化數據指針，是在讀指令的操作里進行的
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+0x40); //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() //定時器初始化函數
{
TMOD=0x01; //定時器的工作方式
TH0=a;
TL0=b; //定時器賦初值
EA=1; //打開中斷總開關
ET0=1; //打開定時器允許中斷開關
TR0=1; //打開定時器定時開關
}
void display() //顯示函數
{
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據，將數據除以1000，得到的商是一位數，賦值給qian
bai=pinlv%1000/100; //將頻率除以1000的余數再除以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
write_date('.'); //顯示小數點
write_date(table[ge]); //顯示個位
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() //頻率調節鍵盤檢測函數
{
if(s1==0) //加按鍵是否按下
{
EA=0; //關閉中斷
delay(2); //延時去抖
if(s1==0) //再次判斷
{
while(!s1); //按鍵松開
pinlv+=bujin; //頻率以步進值加
if(pinlv>1000) //最大加到100Hz
{
pinlv=100; //100Hz
}
display(); //顯示函數
m=65536-(150000/pinlv);//計算頻率
/*頻率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因為要顯示小數點后一位）,150000/100=1500，這個1500就是定時器需要計時的，單位是us，65536-1500得到的是定時器的初值，
先不管初值，先看定時時間，1500us，一個波形的周期是由64個定時組成的，所以，一個波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，約等
于100ms，也就是10Hz的頻率*/
a=m/256; //將定時器的初值賦值給變量
b=m%256;
EA=1; //打開中斷總開關
}
}
if(s2==0) //減按鍵按下
{
delay(5);
if(s2==0)
{
EA=0;
while(!s2);
pinlv-=bujin; //頻率以步進值減
if(pinlv<100)
{
pinlv=1000;
}
display();
m=65536-(150000/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() //步進值設置界面顯示程序
{
uint bai,shi,ge; //定義步進值百十個位
bai=bujin1/100; //將步進值除以100得到百位，也就是頻率值的十位，因為有一個小數位
shi=bujin1%100/10; //將步進值除以100的余數除以十得到十位
ge=bujin1%100%10; //取余10后得到個位，也就是頻率步進值的小數點后一位
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]); //顯示百位數據
write_date(table[shi]); //顯示十位數據
write_date('.'); //顯示小數點
write_date(table[ge]); //顯示個位，也就是小數點后一位
}
void bujinjiance() //步進值設置鍵盤程序
{
if(s4==0) //步進設置按鍵按下
{
delay(5); //延時去抖
if(s4==0) //再次判斷按鍵
{
while(!s4); //按鍵釋放，按鍵松開才繼續向下執行
h++; //變量加
if(h==1) //進入設置狀態時
{
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80); //初始化顯示步進設置界面
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; //步進值賦值給臨時變量
bujindisplay(); //顯示步進值
}
if(h==2) //退出設置
{
h=0; //清零
bujin=bujin1; //設置好的臨時步進值賦值給步進變量
init_lcd(); //初始化液晶顯示
initclock(); //定時器初始化
display(); //調用顯示程序
}
}
}
if(h==1) //設置步進值時
{
if(s1==0) //加按鍵按下
{
delay(5); //延時去抖
if(s1==0) //再次判斷
{
while(!s1); //按鍵釋放
bujin1++; //步進值加1
if(bujin1>=101) //步進值最大100，也就是10.0Hz
{
bujin1=1; //超過最大值就恢復到0.1Hz
}
bujindisplay(); //步進顯示
}
}
if(s2==0) //減按鍵，注釋同上
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!s2);
bujin1--; //步進減
if(bujin1<=0)
{
bujin1=100;
}
bujindisplay();
}
}
}
}
void main() //主函數
{
init_lcd(); //調用初始化程序
m=65536-(150000/pinlv); //定時器初值
a=m/256;
b=m%256;
initclock(); //定時器初始化
led0=0; //點亮第一個波形指示燈
while(1) //進入while循環，括號內為1，一直成立，所以也叫死循環，程序不會跳出，一直在內執行
{
if(h==0) //正常模式不是步進調節
{
keyscan(); //掃描按鍵
// display();
}
bujinjiance(); //掃描步進調節程序
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 //定時器
{
TH0=a;
TL0=b; //根據不同的初值，定時器定時時間不同，達到不同頻率的目的
u++; //變量加
if(u>=64) //一個周期采樣64個點，所以加到64就清零
u=0; //u清零
}

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函數發生器（單電源）.7z (4.86 MB, 下載次數: 229)

ID:784685 · 發表于 2020-6-20 07:36

完美，給個贊

ID:789476 · 發表于 2020-7-11 20:55

這個誤差大嗎？

ID:188773 · 發表于 2020-9-4 11:54

正想做個函數信號發生器，下載學習參考下

ID:169638 · 發表于 2020-10-12 09:35

正需要一個信號放大器

ID:1108593 · 發表于 2024-1-10 12:00

贊。。。。。。。可惜頻率不高

ID:1122914 · 發表于 2024-5-29 20:04

樓主牛蛙點個贊

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