课程设计—基于单片机的方波信号发生器汇总

微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称：基于单片机的方波信号发生器专业自动化班级122姓名学号学校：指导教师：2014年12月9日课程设计任务书课程名称：微型计算机技术设计题目：基于单片机的方波信号发生器系统硬件要求：从P1.0口输出方波，分四个档：按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波，要求误差少于1%，软件设计：1）主程序设计2）各功能子程序设计其他要求：1、每位同学独立完成本设计。

2、依据题目要求，提出系统设计方案。

3、设计系统电路原理图。

1、调试系统硬件电路、功能程序。

2、编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序）（1）报告书封面（2）课程设计任务书（3）系统设计方案的提出、分析（4）系统中典型电路的分析（5）系统软件结构框图（6）系统电路原理图（7）源程序摘要本实验是基于AT89C51单片机单片机所设计的，可以实现四种频率不同的方波信号的发生。

本实验方波输出在89C51的P1.0口，分为四档，按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波。

关键词：51单片机；方波；四档目录第一章前言 (5)第二章系统总体设计2.1系统介绍 (5)2.2 硬件简介 (5)2.3 软件简介 (5)2.4 系统结构框图 (5)第三章硬件电路3.1硬件设计思想 (6)3.2开关信号采集 (6)3.3复位电路及晶振电路 (8)3.4方波输出 (8)第四章软件系统4.1软件系统概述 (8)4.2各部分程序 (10)第五章总结 (15)附录 (16)第一章前言本文是以MCS-51单片机系统为基础的，通过四个单刀单掷开关控制单片机的P1.0口输出四种不同频率的方波信号。

即分为四个档，闭合开关S1时输出1HZ 方波信号，闭合开关S2时输出10HZ方波信号，闭合开关S3时输出1KHZ方波信号，闭合开关S3时输出10KHZ方波信号，并且每组方波信号的误差不大于1%。

第二章系统总体设计2.1系统介绍根据开关按键的不同，在51单片机的P1.0输出不同频率的方波，在无按键按下的时候，保持当前电平输出。

2.2 硬件简介硬件核心为51单片机以及周围电路，主要有51的复位电路，晶振电路，在加上四个单刀单掷开关。

2.3 软件简介本实验软件编程使用的51系列的汇编语言。

2.4 系统结构框图第三章硬件电路3.1硬件设计思想由于只要求四种不同频率方波输出档位，只需要四个开关的状态信息的采集，考虑到系统结构的成本，采用四个开关直接51单片机的P2.0—P2.3口相连的硬件设计，这样的系统结构简单，稳定，易于实现。

本系统总共有开关信号采集，复位电路，晶振单路，方波输出模块。

其中单片机VCC接+5V电源3.2开关信号采集采用四个单刀单掷开关和51单片机直接相连3.3复位电路及晶振电路C1：30pF的无极性电容C2：30pF的无极性电容C3：1uF的电解电容R1：10KΩ的电阻3.4方波输出第四章软件系统4.1软件系统概述4.1.1如何输出方波由于只是要求频率可调，不要求电平，并且在P1.0口输出，可以用P1.0口的高地电平输出方波的上下限电平。

4.1.2如何采集开关状态因为只要求四档不同频率的方波，只有四个开关状态要采集，所以可以直接把四个开关连接到P2.0到P2.3口上，可以采用对四个口的遍历的方法查询状态。

4.1.3程序总述主程序先对中断定时器T0进行相关设置，并对开关第一次信息采集，根据开关信息的不同状态对定时器T0进行赋值，然后开启定时，等待中断。

因为题目要求频率最低为1Hz，定时器T0选择方式一，TMOD控制字设置为#01H。

S1按下时：要求频率1Hz，周期为1s，定时器要求500ms，采用方式一，最大定时时间为：T=162×1us=65.536ms，max这里采用定时50ms，溢出10次改变一次电平重装值的计算公式为：TC=162-50ms/1us=3CB0HS2按下时：要求频率10Hz，周期50ms，采用方式一装值的计算公式为：TC=162-50ms/1us=3CB0HS3按下时：要求频率1KHz，周期500us，采用方式一装值的计算公式为：TC=162-500us/1u=FEFBHS3按下时：要求频率10KHz，周期50us，采用方式一装值的计算公式为：TC=162-50us/1us=FFCDH程序流程图4.2各部分程序4.2.1主程序主要进行T0中断设置，对开关状态的初次响应，并根据不同的开关状态进行不同的赋值给T0，然后等待中断。

ORG 0000HLJMP 0A00HORG 0A00HSETB EASETB ET0SETB PT0MOV TMOD,#01HLOOP:MOV P2,#0FFHCLR TR0JNB P2.0,SS1JNB P2.1,SS2JNB P2.2,SS3JNB P2.3,SS4SJMP LOOP SS1:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB TR0MOV R0,#10SJMP $SS2:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB TR0SJMP $SS3:MOV TH0,#0FEHMOV TL0,#0FBHSETB TR0SJMP $SS4:MOV TH0,#0FFHMOV TL0,#0CDHSETB TR0SJMP $主程序流程图4.2.2中断程序在T0溢出是进入本程序，本程序初始地址为000BH，本程序开始就进行了一次扫描，来确定是哪一个开关按下,然后跳转到相应的程序。

ORG 000BHLJMP NEXTORG 0100H NEXT:JNB P2.0,S1 JNB P2.1,S2 JNB P2.2,S3 JNB P2.3,S4 SJMP NEXTS1:DJNZ R0,NS1 CPL P1.0MOV R0,#10NS1:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETIS2:CPL P1.0MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETIS3:CPL P1.0MOV TH0,#0FEH MOV TL0,#0FBH RETIS4:CPL P1.0MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0CDH RETIEND中断程序流程图第五章总结在进行课程设计的过程中，我发觉，对资料的获取是一个很重要的部分。

制作过程中，我查阅了不少有关设计问题的资料，并从中获取自己所需要的东西。

同时为了使得自己的设计更加完善，在参考众多资料的同时，我也与同学进行讨教。

这一个过程，让我体会到了许多新颖有趣的观点，收获不少。

虽然单片机是我们专业的一个重要的专业课，但是我起初对它兴趣并不是很大，而且还觉得枯燥无味。

然而，通过这一次的课程设计，我发现，单片机并没有想象中那么枯燥。

在制作成品的过程中，我对单片机的兴趣也在增加。

同时，我也了解到了自己理论上的不足和缺陷，对于自我认知上面有很大的帮助。

总的来说，这一次课设，我收获良多。

参考文献《单片机原理及其接口技术》（第三版）胡汉才主编《数字电子技术基础》（第五版）清华大学电子学教研室组编阎石主编引用百度百科附录附录一：原理图、PCB图以及PROTEUS仿真图输出频率为1HZ的方波信号图输出频率为10HZ的方波信号图输出频率为10HZ的方波信号图输出频率为10000HZ的方波信号图附录二：程序代码主程序：ORG 0000HLJMP 0A00HORG 0A00HSETB EA ;开总中断SETB ET0 ;开T0中断SETB PT0 ;设置T0为高中断优先级MOV TMOD,#01H ;设置T0工作在定时器方式1状态下LOOP:MOV P2,#0FFH ;P2口作为输入输出端口时，要先写1JNB P2.0,SS1 ;依次扫描是哪个开关闭合JNB P2.1,SS2 ;JNB P2.2,SS3 ;JNB P2.3,SS4 ;SJMP LOOP ;若没有开关闭合则重新扫描SS1:MOV TH0,#3CH ;当开关1闭合，则给T0赋初值，并打开T0定时器MOV TL0,#0B0H ;SETB TR0 ;MOV R0,#10 ;SJMP $ ;等待T0中断响应SS2:MOV TH0,#3CH ;当开关1闭合，则给T0赋初值，并打开T0定时器MOV TL0,#0B0H ;SETB TR0 ;SJMP $ ;等待T0中断响应SS3:MOV TH0,#0FEH ;当开关1闭合，则给T0赋初值，并打开T0定时器MOV TL0,#0FBH ;SETB TR0 ;SJMP $ ;等待T0中断响应SS4:MOV TH0,#0FFH ;当开关1闭合，则给T0赋初值，并打开T0定时器MOV TL0,#0CDH ;SETB TR0 ;SJMP $ ;等待T0中断响应中断服务程序：ORG 000BHLJMP nextORG 0100Hnext:JNB P2.0,S1 ;再次判断是哪个开关闭合JNB P2.1,S2 ;JNB P2.2,S3 ;JNB P2.3,S4 ;SJMP next ;若没有开关按下，则重新扫描S1：DJNZ R0,NS1 ;若定时时间不到，则转入NS1CPL P1.0 ;定时时间已到，输出电平取反MOV R0,#10 ;NS1：MOV TH0,#3CH ;MOV TL0,#0B0H ;RETI ;中断返回S2：CPL P1.0 ;电平取反MOV TH0,#3CH ;MOV TL0,#0B0H ;RETI ;中断返回S3：CPL P1.0 ;电平取反MOV TH0,#0FEH ;MOV TL0,#0FBH ;RETI ;中断返回S4：CPL P1.0 ;电平取反MOV TH0,#0FFH ;MOV TL0,#0CDH ;RETI ;中断返回SJMP $ ;停机等待END ;结束。