51單片機簡易波形發生器程序 Proteus仿真模擬正弦波、方波、鋸齒波和三角波有注釋

ID:778274 · 發表于 2021-1-3 16:52

可以模擬正弦波、方波、鋸齒波和三角波四種波形。
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

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
/**************定義按鍵的接口*************/
sbit s1=P3^5; //KEY2 頻率加
sbit s2=P3^6; //KEY3 頻率減
sbit s3=P3^7; //KEY1 波形選擇
sbit s4=P3^4; //KEY4 步進值
sbit led0=P3^0; //正弦波指示燈
sbit led1=P3^1; //方波指示燈
sbit led2=P3^2; //三角波指示燈
sbit led3=P3^3; //鋸齒波指示燈
sbit lcdrs=P2^7;//液晶讀數據引腳，還有一個控制腳是RW（讀），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;//使能端
char num,boxing,u; //定義全局變量
int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1; //定義pinlv（頻率）的初始值為10hz，可以根據實際情況修改 bujin表示增減頻率按鍵按下一次的增減值初始值為0.1
uchar code table[]="0123456789"; //定義顯示頻率的數組
uchar code table1[]="Fout= Wave form:"; //Fout后面顯示頻率值；Wave form后面顯示模擬波形
unsigned long int m;
int a,b,h,num1; //a b為定時器初始值變量
/************自定義字符用于顯示當前示波器顯示波形的模擬波形字符集可通過取模軟件獲取****************/
uchar code zifu[]={
0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00, //正弦波0 1兩行
0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00, //矩形波2 3兩行
0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00, //三角波4 5兩行
0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00, //鋸齒波6一行
};
uchar code sin[64]={
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，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
uchar code juxing[64]={
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
}; //矩形波取碼一個周期是采樣64個點，所以數組內是64個數據
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) //延時函數具體延時時間根據傳遞的x變量決定
{
int a,b;
for(a=xms;a>0;a--)
for(b=110;b>0;b--);
}
/**********寫入指令函數**********/
void write_com(uchar com)
{
lcdrs=0; //讀端置0
P0=com; //往P0口寫入指令即lcd地址
delay(1); //延時
lcden=1; //使能端從1變化到0 lcd執行一次讀命令
delay(1);//延時
lcden=0; //使能端置0
}
/***********寫入數據函數*********/
void write_date(uchar date)
{
lcdrs=1;//讀端口置為1
P0=date; //數據送入P0口，寫入LCD顯示
delay(1); //延時
lcden=1; //同上
delay(1);
lcden=0;
}
/************自定義字符集 LCD顯示模擬波形**********/
void Lcd_ram()
{
uint i,j,k=0;
uint temp=0x40;//temp為顯示起始地址
for(i=0;i<7;i++) //將字符集寫入
{
for(j=0;j<8;j++) //寫入8個字節的字符即zifu[]的一行數據
{
write_com(temp+j);
write_date(zifu[k]);
k++;
}
temp=temp+8; //下一個字符的起始地址
}
}
/**********液晶初始化函數************/
void init_lcd()
{
uchar i;
lcden=0; //默認開始狀態為關使能端，見lcd液晶時序圖
Lcd_ram(); // 寫入字符集
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); //液晶的第一行首地址
for(i=10;i<20;i++) //將table1的wave form：顯示在第一行
{
write_date(table1[i]);
}
write_com(0x80+0x40); // 液晶第二行的起始地址
for(i=0;i<9;i++) //顯示初始化從table1的第1個字符顯示，將table1的Fout顯示在第二行
{
write_date(table1[i]);
}
write_com(0x80+10); //初始為正弦波在wave form后面顯示模擬波形
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_com(0x80+0x40+0x09); //設置初始頻率為10hz
write_date(' ');
write_date('1');
write_date('0');
write_date('.');
write_date('0');
write_date('H');
write_date('z');
}
/**********定時器初始化**********/
void initclock()
{
TMOD=0x01; //定時器工作方式1
TH0=a; //賦初值
TL0=b;
EA=1; //打開總中斷
ET0=1; //打開T0中斷
TR0=1; //啟動定時器
}
/**********顯示函數（顯示模擬波形和頻率以及控制提示小燈）**********/
void display()
{
uchar qian,bai,shi,ge; //只是將頻率分成千位,百位,十位,個位四位顯示，實際并不是1000的格式
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; //得到頻率的十位
ge=pinlv%1000%100%10; //得到頻率的個位
write_com(0x80+0x40+0x09);//顯示頻率數字起始地址第二行第九個位置
if(qian==0) //千位為0
write_date(' '); //顯示空格
else
write_date(table[qian]);//查數組顯示千位數字
if(qian==0&&bai==0) //千位和百位都為0
write_date(' '); //百位不顯示
else
write_date(table[bai]); //顯示百位數
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');
write_date('z');
if(boxing==0) //正弦波
{
write_com(0x80+10);//wave form：后面的地址顯示正弦波模擬波形
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
led3=1;
led0=0; //led0小燈亮提示正弦波
}
if(boxing==1) // 方波
{
write_com(0x80+10); //顯示方波模擬波形
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
led0=1;
led1=0; //led1小燈亮提示方波
}
if(boxing==2) //三角波
{
write_com(0x80+10); //顯示三角波模擬波形
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
led1=1;
led2=0; //led2小燈亮提示三角波
}
if(boxing==3) //鋸齒波
{
write_com(0x80+10); //顯示鋸齒波模擬波形
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
led2=1;
led3=0; //led小燈亮提示鋸齒波
}
}
/*********鍵盤檢測函數************/
void keyscan()
{
if(s1==0) //頻率加按鍵
{
EA=0; //關閉定時器總中斷
delay(2); //延時消除鍵盤抖動
if(s1==0)
{
while(!s1); //等待按鍵松開
pinlv+=bujin; //根據步進值增加頻率
if(pinlv>1000) //頻率值如果大于100 則重新賦值為100
{
pinlv=100;
}
display();
m=65536-(150000/pinlv);/*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（前面四個波形數組）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; //開啟總中斷
}
}
if(s2==0) //頻率減按鍵
{
delay(5); //延時消抖
if(s2==0)
{
EA=0;
while(!s2);
pinlv-=bujin; //根據步進值減頻率
if(pinlv<100)
{
pinlv=1000;
}
display();
m=65536-(150000/pinlv); //同上
a=m/256;
b=m%256;
EA=1;
}
}
if(s3==0) //調換波形按鍵
{
delay(5);
if(s3==0)
{
EA=0;
while(!s3);
boxing++;
if(boxing>=4)
{
boxing=0;
}
display();
EA=1;
}
}
}
/*********步進值設置界面顯示函數*********/
void bujindisplay()
{
uint bai,shi,ge; //將步進值分百位，十位，個位顯示，但是并不是100的形式
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(' ');//百位不顯示空格
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
}
/**********步進設置按鍵************/
void bujinjiance()
{
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); //液晶清屏
write_com(0x80); //初始化顯示步進設置界面
write_date('S');delay(1); //step value（步進值）
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;
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（此時是加步進值不是加頻率）
{
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(); //步進值顯示
}
}
if(s2==0) //減按鍵（減步進值），注釋與上面同理
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!s2);
bujin1--;
if(bujin1<=0)
{
bujin1=100;
}
{
……………………
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