51单片机做信号发生器实例编程
基于51单片机的函数信号发生器
实验名称:基于8255的LED显示函数信号发生器设计一、课题内容和要求基本要求:1.用存储器或算法得到信源。
2.用DA转换器输出一函数信号(正弦、方波、三角、锯齿等,频率1000Hz)3.用数码管或LCD上将输出参数显示4.用功能键切换各信号的输出。
发挥部分:1.通过键盘,可修改输出信号的频率。
每按一次键,频率值进给或后退100Hz,频率范围100Hz~1500Hz2.按键时,蜂鸣器发出提示音,表示按键有效3.数码管或LCD显示的内容可以用频率值和周期值切换表示,周期值精确到0.01ms 动态显示格式:自定二、总体设计利用AT89S52单片机采用查表或算法产生三角波、正弦波和方波三种波形,再通过D/A 转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,最终由示波器显示出来,通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,最终输出显示各自的频率或者周期值。
三、单元设计1.键盘扫描部分矩阵键盘电路硬件图:实验中采用8255的PA口和PC口的低四位进行键盘扫描,行由8255的PA0~PA3端口控制,列由8255的PC0~PC3端口控制,其中PA口工作在输出方式,PB口工作在输入方式。
当PA0~PA3中一个口输出低电平时,对应的行线上的电平就为0,这是当有键按下时对应的列线上就变为低电平,这时PC口上对应位就可以检测到低电平从而判断是哪个键按下。
键盘扫描流程图:第二行判断键盘扫描程序如下:SCAN:MOV DPTR,#1FFCH;PA口地址MOV A,#00HMOVX @DPTR,A; PA0~PA3输出低电平 INC DPTR;DPTR指向PC口MOVX A,@DPTR;读PC口的值ANL A,#0FH;屏蔽无用位CJNE A,#0FH,DETAIL;判断是否有低电平ACALL DELAY1;延时ACALL DELAY1AJMP SCAN;无键按下则继续扫描DETAIL:ACALL DELAY1;消抖动ACALL DELAY1MOV DPTR,#1FFCH;再判断是否有键按下MOV A,#00HMOVX @DPTR,AINC DPTRINC DPTRMOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,CONTINUE;有键按下则做进一步的判断 AJMP SCAN;无键按下继续扫描CONTINUE:CLR EA;有键按下驱动蜂鸣器SETB P1.7ACALL DELAY2CLR P1.7SETB EAMOV R4,#02H;扫描行数送入R4中MOV A,#0FEHLINE:MOV DPTR,#1FFCHMOV R2,A;行号送R2MOVX @DPTR,A;置PA0为低电平INC DPTRMOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,FIND;判断第一行是否有键按下MOV A,R2RL ADJNZ R4,LINESJMP SCAN;无键按下继续扫描FIND:MOV R3,A列号存入R3中MOV A,R2CJNE A,#0FEH,LINE2;判断是否是第一行有键按下LINE1:MOV A,R3;第一行有键按下CJNE A,#0EH,L1R2;判断是哪个按键按下L1R1:MOV R0,#01H;有波形键按下键按下MOV R1,#01H;波形标志1MOV R7,#00HCLR TR1CLR TR0SETB TR0SJMP SCANL1R2:CJNE A,#0DH,L1R3MOV R0,#01H;有波形键按下键按下MOV R1,#02H;方波标志MOV R7,#00HCLR TR0CLR TR1SETB TR1SJMP SCANL1R3:MOV R0,#01H;有波形键按下键按下MOV R1,#03H;三角波标志MOV R7,#00HCLR TR1CLR TR0SETB TR0AJMP SCANLINE2:MOV A,R3;第二行有键按下CJNE A,#0EH,L2R2L2R1:CJNE R0,#01H,NONE1;有波形时才能进行频率增减操作CJNE R6,#00H,START1;没有减到最小频率值时继续减否则减频操作失败 AJMP NONE1START1:DEC R6;减频MOV A,R6MOV DPTR,#TABLE3MOVC A,@A+DPTRMOV TH0,A;重置计数初值NONE1:AJMP DISPLAYL2R2:CJNE A,#0DH,L2R3CJNE R0,#01H,NONE2;有波形时才能进行频率增减操作CJNE R6,#0EH,START2;没有增到最大频率值时继续增否则增频操作失败 AJMP NONE2START2:INC R6;增频MOV A,R6MOV DPTR,#TABLE3MOVC A,@A+DPTRMOV TH0,A;重置计数初值NONE2:AJMP DISPLAYL2R3:CJNE A,#0BH,L2R4;显示波形周期值MOV F,#01HAJMP DISPLAYL2R4:MOV F,#00H;显示波形频率值AJMP DISPLAY2.显示部分显示部分硬件图:开发板上设置了6位8段数码管,采用动态扫描方式连接,各位数码管的A~DP互联后经拨码开关S1后由P0口控制,数码管的COM分别经拨码开关S2后由P10~P15控制。
信号发生器51适合的程序
波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形,波形的周期可以用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑等优点。
在本设计的基础上,加上按钮控制和LED显示器,则可通过按钮设定所需要的波形频率,并在LED上显示频率、幅值电压,波形可用示波器显示。
二、系统设计波形发生器原理方框图如下所示。
波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
在AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率,另有3个P2口管脚接TEC6122芯片,以驱动数码管显示电压幅值和频率,每种波形对应一个按钮。
此方案的有点是电路原理比较简单,实现起来比较容易。
缺点是,采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。
1、波形发生器技术指标1)波形:方波、正弦波、锯齿波;2)幅值电压:1V、2V、3V、4V、5V;3)频率:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;2、操作设计1)上电后,系统初始化,数码显示6个…-‟,等待输入设置命令。
2)按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。
3)“幅值“键初始值是1V,随后再次按下依次增长1V,到达5V后在按就回到1V。
4)“频率“键初始值是10HZ,随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。
三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路,波形转换(D/A)电路和电源等四部分构成。
电路图2附在后1、单片机电路功能:形成扫描码,键值识别、键处理、参数设置;形成显示段码;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。
基于51单片机函数信号发生器设计
课程设计任务书指导教师:2012 年12 月17 日3目录目录 (2)1.系统设计 (5)1.1设计要求 (5)1.2方案设计与论证 (5)1.2.1 信号发生电路方案论证 (5)1.2.3 显示方案论证 (6)1.2.4键盘方案论证 (6)1.3总体系统设计 (6)1.4硬件实现及单元电路设计 (6)1.4.1单片机最小系统的设计 (7)1.4.2 波形产生模块设计 (7)1.4.3 显示模块的设计 (8)1.4.4 键盘显示模块的设计 (8)1.5 软件设计流程 (9)2.输出波形的种类与频率的测试 (10)2.1、测量仪器及测试说明 (10)2.2测试过程 (10)2.3、测试结果 (11)3.设计心得及体会 (11)参考文献 (11)41.系统设计经过考虑,我们确定方案如下:利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,最终输出显示其各自的类型以及数值。
1.1、设计要求1)、利用单片机采用软件设计方法产生三种波形2)、三种波形可通过键盘选择3)、波形频率可调4)、需显示波形的种类及其平率1.2方案设计与论证1.2.1 信号发生电路方案论证方案一:通过单片机控制D/A,输出三种波形。
此方案输出的波形不够稳定,抗干扰能力弱,不易调节。
但此方案电路简单、成本低。
方案二:使用传统的锁相频率合成方法。
通过芯片IC145152,压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波,再利用过零比较器转换成方波,积分电路转换成三角波。
此方案,电路复杂,干扰因素多,不易实现。
方案三:利用MAX038芯片组成的电路输出波形。
MAX038是精密高频波形产生电路,能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。
但此方案成本高,程序复杂度高。
以上三种方案综合考虑,选择方案一。
基于51单片机的简易信号发生器
/****************简易信号发生器****************************程序功能:输出正弦波、锯齿波、方波、三角波涉及芯片:TLC5615**********************************************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit din=P3^0;sbit scl=P3^1;sbit cs1=P3^2;sbit key1=P1^0;sbit key2=P1^1;sbit key3=P1^2;sbit key4=P1^3;//sbit w2= P1^0;uchar code sine_tab[256]={//输出电压从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,//输出电压从最大值到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,//输出电压从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,//输出电压从最小值到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};uchar bdata date; //位寻址sbit date7=date^7;sbit date6=date^6;sbit date5=date^5;sbit date4=date^4;sbit date3=date^3;sbit date2=date^2;sbit date1=date^1;sbit date0=date^0;void delay(uint t){while(t--);}void write_sip5615(uchar k) {date=k;din=date7;scl=0;scl=1;din=date6;scl=0;scl=1;din=date5;scl=0;scl=1;din=date4;scl=0;scl=1;din=date3;scl=0;scl=1;din=date2;scl=0;scl=1;din=date1;scl=0;scl=1;din=date0;scl=0;}void write_5615(uint k){k<<=2;cs1=0;write_sip5615(k>>8);//送高八位write_sip5615(k);//送低八位cs1=1;}void main(){uint k1=0,k2=0,k3=0,k4=0,i=0,j=0,x=0,z,p;while(1){/* w2=0;delay(500);w2=1;delay(500); */if(key1==0)//按键1检测{k1=1;k2=0,k3=0,k4=0;while(!key1);}if(key2==0) //按键2检测{k2=1;k3=0,k1=0,k4=0;while(!key2);}if(key3==0)//按键3检测{k3=1;k1=0,k2=0,k4=0;while(!key1);}if(key4==0)//按键4检测{k4=1;k1=0,k2=0,k3=0;while(!key2);}if(k1==1)//正弦波write_5615(sine_tab[i]);i++;delay(100);if(i==256)i=0;}if(k2==1)//锯齿波{write_5615(j);j++;delay(100);if(j==250)j=0;}if(k3==1)//方波(次处用单片机的I/O效果更好){write_5615(10);delay(10000);write_5615(200);delay(10000);}if(k4==1)//三角波{for(z=0;z<301;z++){delay(50);write_5615(z);if(z==300){for(p=300;p>0;p--){if(p==0)break;write_5615(p);delay(50);}}}}}}。
基于51单片机的信号发生器
哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
图 3-3 DAC0832 与单片机的接口电路
图 3-4 键盘和单片机的连接电路图
3.6 显示电路
(1)运算放大电路 运算放大器型号为 UA741,它是一种高增益运算放大器,用于军事、工业和商
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哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
业应用。这类单片硅整集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。 运算放大器与 DAC0832 接口电路如图 3-5 所示。
信号发生器是一种经常使用的设备,若按照传统的设计方法,由纯粹的物理 器件构成,存在许多弊端,如:体积较大、重量较沉、移动不方便、信号失真较 大、波形形状调节过于死板,无法满足用户对精度、便携性、稳定性等要求。研 究设计出一种具有频率稳定、准确,波形质量好,便携性好等特点的波形发生器 来满足工业领域对信号源的要求,具有较好的市场前景。
(1)电流稳定时间 1us; (2)可单缓冲、双缓冲或直接数字输入; (3)单一电源供电(+5V~+15V); (4)低功耗,200mW。 DAC0832 结构: (1)D0~D7:8 位数据输入线,TTL 电平,有效时间应大于 90ns(否则锁 存器的数据会出错);
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哈尔滨工业大学(威海)课程设计报告
CS
VCC
WR1 ILE(BY1/BY2)
GND
WR2
DI3
XFER
DI2
DI4
DI1
DI5
DI0
DI6
VREF
DI7
RFB
IOUT2
GND
IOUT1
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
U3
A
DAC0832
B OP1P
基于51单片机的简易函数信号发生器资料
创新性实验研究报告实验项目名称_简易函数信号发生器四、实验内容1、运用keil软件对程序进行编写,运行程序,并进行程序修改。
2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中,并观测输出波形。
4、对程序进行修改,再次运行仿真软件,直到输出理想的波形。
5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。
6、将程序下载到单片机,并用示波器测试输出波形。
7、对程序进行修改,直到输出满意的波形为止。
3、实验步骤1、首先打开keil软件.2、运用keil软件对程序进行编写,程序见附件。
3、打开protues软件.4、运用protues软件对硬件电路进行设计。
9C51单片机是该信号发生器的核心,具有2个定时器,32个并行I/O口,1个串行I/O口,5个中断源。
由于本设计功能简单,数据处理容易,数据存储空间也足够,因为我们采用了片选法选择芯片,进行芯片的选择和地址的译码。
在单片机最小最小系统中,单片机从P1口接收来自键盘的信号,并通过P0口输出控制信号,通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。
单片机引脚分配如下:�XTAL1,XTAL2:外接晶振,产生时钟信号。
�RST:复位电路;�P2口:8位数字信号输出输出,外接DAC0832;�P3.6口和P3.7口:DAC0832的时钟信号;单片机模块单片机输出的是数字信号,因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。
我们采用了DAC0832数模转换器,该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。
由于其输出为电流输出,因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。
最后通过示波器显示输出的波形。
数模转换模块运放模块整体硬件电路图五、实验结果与分析1、实验现象、数据记录仿真波形2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论:经过观察调试,再观察,再调试,最终输出的波形较为理想。
此次试验经过一系列的调试,最终输出的波形为正弦波、方波、三角波。
单片机MC51函数信号发生器
目录1.系统总体方案选择与说明.............. (1)2.系统结构框图与工作原理.............. . (1)3.各单元硬件设计说明及计法.............. .. (1)4.软件设计与说明(包括流程图).............. . (8)5.调试结果与必要的调试说明.............. . (14)6.使用说明.............. .............. .. (18)7.程序清单.............. .............. . (18)8.总结.............. .............. .. (34)9.参考文献.............. .............. .. (36)附录.............. .............. .. (36)附录A 系统原理图一、系统总体方案选择与说明为了实现低频信号的产生和频率以及移相角度的显示我们采用的用D/A数模转换电路进行波形的输出。
并通过数码管进行显示。
通过按键进行波形的选择以及频率和移相的调整。
二、系统结构框图与工作原理系统选用AT89S52作为CPU;波性选择及频率和移相角调整:通过按键来选择来产生中断0,以实现波形的选择,通过按键来产生中断1,实现频率和移相角度的选择,通过另外两键的是实现加减;数模转换及波形输出:通过DAC0832来实现模数转换,并通过两级运放实现双极性输出。
系统结构框图如图1所示图1 系统结构框图三、各单元硬件设计说明及计算方法1)主电路如图2所示图2 主电路2)功能键电路通过建S1来产生外部中断1(INT1),由中断1 的中断程序来记录按键的次数(CNT_EX1(0-2))。
不同键数代表的功能不一样。
相应的处理程序根据CNT_EX1,实现调频和移相。
通过S2键来产生外部中断0(INT0),由中断0 的中断程序来记录按键的次数(CNT_EX0(0-5))。
毕业设计--基于AT89S51单片机的数字信号发生器
基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用AT89S51作为系统的控制核心,外围电路采用数字/模拟转换电路(DAC0832),运放电路(MC1458),按键,ISP接口等。
通过按键控制切换产生正弦波,锯齿波,三角波,方波,各类型信号的频率统一为100HZ,而幅值在-5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单,性能较好,具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机 ,波形发生器,D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备,传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建,如应用555振荡电路可以产生正弦波,三角波,方波等波形,传统的波形发生器多采用这种方式设计,这种方式不应用单片机,但是这种方式存在波形质量差,控制难,可调范围小,电路复杂和体积大等缺点,在科学研究和生产实践中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟震动等领域往往需要低频信号源,而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果,而且低频信号源所需要的RC很大,大电阻,大电容在制作上有困难,参数的精度也难以保证,而且体积大,漏电,体积大是该类波形发生器的显著缺点。
51单片机信号发生器
基于51单片机的波形发生器的设计摘要这个系统是基于AT89C51单片机的波形信号发生器。
使用AT89C51单片机作为控制核心,该系统由数字/模拟转换电路(DAC0832)、运放电路(LM324)、按键电路和8位数码管等组成。
通过按键可控制方波、三角波、正弦波的产生,并且用数码管指示其对应的频率。
这个设计方法简单、性能良好,这个系统可在多种需要低频信号的场所使用,它具有良好的实用性。
关键词:8951单片机;数字模拟转换电路;运放电路;8位数码管一、设计题目分析。
1、题目分析:基于51单片机的波形发生器设计,即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。
图1:系统流程示意图2、题目要求:(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。
(2) 用键盘控制上述三种波形(同周期)的生成。
(3) 系统输出波形的频率范围为1Hz~1MHz,重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz,非正弦波的频率按照10次谐波来计算。
(4) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。
二、波形发生器系统设计方案1、设计思路:以AT89C51单片机作为系统的控制核心,其中P0口接DAC0832作为信号输入同时进行数模转换,P1口用来接键盘,P2口接LED显示器,由程序来控制P0口产生的波形,再由按键和按键次数控制波形的种类、频率的大小,并且能够通过按键来控制波形频率值和幅度值。
由运算放大器DAC0832来实现输出电流到电压的转换,即实现数字信号到模拟信号的转换。
另外在LED上显示实时的频率值,产生的波形在示波器显示。
2、设计框图及系统介绍:图2:框图设计3、选择合适的设计方案:方案一:采用模拟分立元件或单片函数发生器就可以产生正弦波、方波、三角波,方法简单。
通过调整外部元件也可以实现输出频率的改变,但采用模拟元器件造成元件分散性太大,从而产生的频率稳定性较差、抗干扰能力低、灵活性较差、而且精度低,不能实现任意波形转换和波形运算输出等方面自主控制功能。
基于51单片机的 正弦信号发生器的设计
西安文理学院课程设计报告第一章系统设计单片机采用程序设计方法产生锯齿经过考虑,我们确定方案如下:利用AT89S52将数字信号转换成模拟信转换器DAC0832波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A号,滤波放大,最终由示波器显示出来,通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,最终输出显示其各自的类型以及数值。
1.1 设计要求1)、利用单片机采用软件设计方法产生三种波型 2)、三种波形可通过键盘选择)、波形频率可调3)、需显示波形的种类及其平率41.2方案设计与论信号发生电路方案论证1.2.1,此方案电路简单、成本低。
:通过单片机控制D/A方案一,压控振荡器搭接的IC145152 :使用传统的锁相频率合成方法。
通过芯片方案二锁相环电路输出稳定性极好的正弦波,再利用过零比较器转换成方波,积分电路转换成三角波。
此方案,电路复杂,干扰因素多,不易实现。
是精密高频波形产生电MAX038MAX038芯片组成的电路输出波形。
用方案三:利路,能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。
但此方案成本高,程序复杂度高。
以上三种方案综合考虑,选择方案一。
总体系统设计1.3该系统采用单片机作为数据处理及控制核心,由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换,采用按键输入,利用液晶显示电路输出数字显页1 第西安文理学院课程设计报告)为系统的总体框图1示的方案。
将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等块。
图(1)总体方块图图(1.4硬件实现及单元电路设计单片机最小系统的设计1.4.1的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可ROM/EPROM89C51是片内有单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即靠。
用80C51单片机最小系统所示。
由于集成度的限制,最小应用系统只能用) 89C51可,如图(2 作一些小型的控制单元。
其应用特点:口线。
(1) 有可供用户使用的大量I/O(2) 内部存储器容量有限。
51单片机做信号发生器实例编程
51单片机做信号发生器实例编程//用51 单片机做信号发生器,同时输出四种频率的方波。
//要求:晶振为12MHz,用T0 做定时器,在P1 的低四位输出四种频率的方波:// P1.3 = 1.25kHz、P1.2 = 2.5kHz、P1.1 = 5kHz、P1.0 = 10kHz//另外,上述四个频率要求用一个四选一数据选择器,再选出其中的一个输出出去。
//P1.6、P1.7 的输出用来控制四选一数据选择器的选择位,它们由P3.0 按键控制。
//悬赏分:10 - 解决时间:2009-12-5 10:45//===================================================//最佳答案://本题目早在一年前就回答完毕,现在增加了PROTEUS 仿真图片发上博客。
//题目要求在相邻四条接口线输出的四种频率,恰有二倍的关系,这就可以利用一个定时中断来完成。
//题目还要求使用一个数据选择器,通过按键选择一个频率来输出。
//利用PROTEUS 仿真的截图如下所示。
//图中在输出端接上了一个频率计和一个扬声器,进行频率检测。
//当按下按键时,输出频率可以轮番转换。
//图中把四种频率的检测结果都截图显示,可以看出,输出的频率十分理想。
//PC 的扬声器也能听到声音,10kHz 的频率,比较刺耳。
//以下程序已经仿真成功。
//---------------------------------------------------#includereg52.h#define uchar unsigned char#define TL_0SET (256 - 50) //定时时间选为50us//输出的方波周期将为100us, 10kHzsbit P3_2 = P3 ; //用于按键sbit P1_0 = P1; //四个频率输出sbit P1_1 = P1;//sbit P1_2 = P1 ; //sbit P1_3 = P1;//sbit P1_6 = P1;//两个选择控制输出sbit P1_7 = P1;//bdata uchar x = 0;sbit p16 = x;sbit p17 = x;。
基于51单片机的低频信号发生器(C语言).
3
第一章 绪论
1.1 选题背景及其意义
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种 波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如方波、锯齿波、三角 波、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统,在工业、农业、 生物医学领域内,函数信号发生器在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。
第三章 主要电路元器件介绍----------------------------------5
3.1 AT89C51 单片机简介-------------------------------------------------------5 3.1.1 单片机简介--------------------------------------------------------5 3.1.2 主要特性----------------------------------------------------------5 3.1.3 管脚功能说明------------------------------------------------------5 3.2 DAC0809-----------------------------------------------------------------6 3.2.1 工作原理----------------------------------------------------------6 3.2.2 DAC0832的主要特性参数----------------------------------------7 3.2.3 DAC0832 引脚功能简介------------------------------------------8 3.3 数码显示管--------------------------------------------------------------8 3.3.1 原理及分类---------------------------------------------------------8 3.3.2 显示器的工作方式---------------------------------------------------8 3.3.3 显示管字型码-------------------------------------------------------9
基于51单片机的信号发生器-完整电路、程序
摘要本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件控制,幅度的改变通过硬件实现。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率798.6HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
关键词:低频信号发生器;单片机;D /A转换;1设计选题及任务设计题目:基于单片机的信号发生器的设计与实现任务与要求:设计一个由单片机控制的信号发生器。
运用单片机系统控制产生多种波形,这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。
信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。
并可通过软件任意改变信号的波形。
基本要求:1. 产生三种以上波形。
如正弦波、三角波、矩形波等。
2.最大频率不低于 500Hz。
并且频率可按一定规律调节,如周期按1T,2T,3T,4T或1T,2T,4T,8T变化。
3.幅度可调,峰峰值在0——5V之间变化。
扩展要求:产生更多的频率和波形。
2系统概述2.1方案论证和比较2.1.1总体方案:方案一:采用模拟电路搭建函数信号发生器,它可以同时产生方波、三角波、正弦波。
但是这种模块产生的不能产生任意的波形(例如梯形波),并且频率调节很不方便。
方案二:采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。
方案三:使用集成信号发生器发生芯片,例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ的波形。
但是该方案也不能产生任意波形(例如梯形波),并且价格昂贵。
方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形,加上一个低通滤波器,生成的波形比较纯净。
它的特点是可产生任意波形,频率容易调节,频率能达到设计的500HZ以上。
51单片机函数信号发生器(可编辑修改word版)
基于51单片机的函数信号发生器设计报告队员1姓名:杨颉学号: 2专业:电子信息科学与技术队员2姓名:王鼎鸿学号: 2专业:电子信息科学与技术基于51单片机的函数信号发生器摘要本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生10Hz—10kHz的波形。
通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控制频率的变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602目录1.系统设计1.1设计要求1.2方案设计与论证1.2方案设计与论证1.2.1信号发生电路方案论证1.2.2单片机的选择论证1.2.3显示方案论证1.2.4键盘方案论证1.3总体系统设计1.4硬件实现及单元电路设计1.4.1单片机最小系统的设计1.4.2波形产生模块设计1.4.3显示模块的设计1.4.4键盘模块的设计1.5软件设计流程1.6源程序2.输出波形的种类与频率的测试2.1测试仪器及测试说明2.2测试结果3、附录3.1参考文献3.2附图1、系统设计经过考虑,我们确定方案如下:利用AT89C52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化,最终输出显示其各自的类型以及数值。
1.1、设计要求1>、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形2)、四种波形可通过键盘选择3)、波形频率可调4)、需显示波形的种类及其频率1.2方案设计与论证1.2.1信号发生电路方案论证方案一:通过单片机控制D/A,输出四种波形。
信号发生器(正弦波,方波,三角波)51单片机C语言代码
/**************************************//* 信号发生器(正弦波,方波,三角波)*/ /*************************************/#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit cs=P2^0;sbit clk=P2^1;sbit din=P2^2;sbit key1=P1^0;sbit key2=P1^1; uchar keydat;uchar flag;被置零立马停止发信号//tlc5615 片选端口//tlc5615 时钟线//tlc5615 传输端口//按键的单片机接口//波形发生终止信号的标志位一旦uchar m,num; uchar dat=0xff;uchar code tosin[141]={//正弦波的编码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,0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75, 0x76,0x77,0x78,0x79,0x7a,0x7b,0x7c,0x7d,0x7e,0x7e, 0x7f,0x80,0x7f,0x7e,0x7e,0x7d,0x7c,0x7b,0x7a,0x79, 0x78,0x77,0x76,0x75,0x74,0x73,0x72,0x6f,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};uchar flagsqu; 中断控制)// 方波高低电平控制为 (运用定时器 1void delay(uchar z) //延时函数{uchar x,y;for(x=0;x<110;x++)for(y=z;y>0;y--);}void prepare() {cs=1;din=1;clk=0;cs=0; 为低时进? //tlc5615 的初始化//cs 的上升沿和下降沿必须在clk}/* 用中断来产生方波void Squtranslator(){TR1=1;的持续时间占空比//启动定时器 1 控制高低电平do{do{_wave=0;}while((!flagsqu) && flag==1);// 如果一旦终止信号的//产生可以立马退出循环flagsqu=0;do{_wave=1;}while((!flagsqu) && flag==1); flagsqu=0; }while(flag);flag=1;TR1=0;}*/void Squtranslator() //方波函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{}prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++) { din=(bit)(dat>>7);clk=1;dat=dat<<1; clk=0;}cs=1;为低时进行delay(200);if(dat1==0)dat1=0x7f;elsedat1=0;}while(flag);}//将数据的最高位赋给din//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在//使高低电平持续一段时间//完成了0和0x7f 之间的替换clkvoid Tratranslator() //锯齿波的发生函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7);clk=1;dat=dat<<1;clk=0;}cs=1;为低时进行delay(2);dat1--;}while(flag && dat1);do{//将数据的最高位赋给din//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在//稍加延时//一旦有终止信号就可以停止clk{uchar i,j;prepare(); dat=dat1; for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7); //将数据的最高位赋给 dindelay(2); dat1++;}while(flag && (!(dat1==0x7f)));}}void Sintranslator(uchar wave[],uchar num )//正弦波的转换函数clk=1; dat=dat<<1; clk=0;}cs=1;为低时进行//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在clk//稍加延时uchar dat1;do{for(i=0;i<num;i++){prepare();dat1=wave[i]; //打开片选开始工作for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat1>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat1=dat1<<1; //一位位的传输clk=0;if(flag==0)break;}cs=1; //cs 的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进行delay(1); //稍加延时if(flag==0)break;}}while(flag); //等待控制键的暂停}void keyscan() //切换功能按键返回键值函数{uchar i;for(i=0;i<4;i++){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){keydat++;do{}while(!key1); //松手检测if(keydat==4)keydat=1;//加满回零处理}}}}void keycountrl() // 切断输出控制函数{if(key2==0){delay(10);{case 1:if(key2==0)flag=0;do{}while(!key2); //松手检测}}}void main (){uchar temp;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){do{switch(keydat)//确定定时器的工作方式 //给定时器 0 赋予初值 //开总中断 //开启定时器 0 中断flag=1;do{Sintranslator(tosin,141);}while(flag);break;case 2: flag=1;do{Tratranslator();}while(flag);break;case 3: flag=1;do{Squtranslator();}while(flag);break;default:break;}}while(flag);temp=keydat; // 装载键值while(keydat==temp); // 在这里等待键值的改变}}void Time0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256; //定时器0 用来扫描按键不断地扫描dTL0=(65536-50000)%256;num++;if(num==4){keyscan();keycountrl();num=0;}}。
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51单片机做信号发生器实例编程
//用51单片机做信号发生器,同时输出四种频率的方波。
//要求:晶振为12MHz,用T0做定时器,在P1的低四位输出四种频率的方波:
// P1.3 = 1.25kHz、P1.2 = 2.5kHz、P1.1 = 5kHz、P1.0 = 10kHz
//另外,上述四个频率要求用一个四选一数据选择器,再选出其中的一个输出出去。
//P1.6、P1.7的输出用来控制四选一数据选择器的选择位,它们由P3.0按键控制。
//=============================================== ====
//现在增加了PROTEUS仿真图片发上博客。
//题目要求在相邻四条接口线输出的四种频率,恰有二倍的关系,这就可以利用一个定时中断来完成。
//题目还要求使用一个数据选择器,通过按键选择一个频率来输出。
//利用PROTEUS仿真的截图如下所示。
//图中在输出端接上了一个频率计和一个扬声器,进行频率检测。
//当按下按键时,输出频率可以轮番转换。
//图中把四种频率的检测结果都截图显示,可以看出,
输出的频率十分理想。
//PC的扬声器也能听到声音,10kHz的频率,比较刺耳。
//以下程序已经仿真成功。
//---------------------------------------------------
#include ;
#define uchar unsigned char
#define TL_0SET (256 - 50) //定时时间选为50us
//输出的方波周期将为100us, 10kHz
sbit P3_2 = P3^2; //用于按键
sbit P1_0 = P1^0; //四个频率输出
sbit P1_1 = P1^1; //
sbit P1_2 = P1^2; //
sbit P1_3 = P1^3; //
sbit P1_6 = P1^6; //两个选择控制输出
sbit P1_7 = P1^7; //
bdata uchar x = 0;
sbit p16 = x^0;
sbit p17 = x^1;
uchar i, j;
//---------------------------------------------------
void e0int() interrupt 0 //外部中断0作开关,控制四选一数据选择器
{
while(P3_2 == 0) {;} //等待按键释放
x++;
if(x == 4) x = 0; //改变当前输出的选择
P1_7 = p16;
P1_6 = p17;
}
//---------------------------------------------------
void time0() interrupt 1 //T0的中断服务程序
{ //T0工作在方式2,自动装入初始值
i++;
j = i % 16; //取i的低四位
j += x << 6; //组合上数据选择器的控制信号
P1 = j; //输出四种频率的方波以及控制信号
}
//---------------------------------------------------
void main()
{
TMOD = 0x02; //T0定时方式2
TH0 = TL_0SET; //自装入式的定时初始值
TR0 = 1; //启动T0
ET0 = 1;
IT0 = 1; //外部中断0由下降沿触发
EX0 = 1; //外部中断0允许
EA = 1;
while(1) {;}
}
//---------------------------------------------------。