一种基于MCS_51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现
基于51单片机的脉冲控制器-课程设计
目录１. 课程设计目的................................................................................................３２. 课程设计内容及设计过程说明...........................................................................３２.１功能介绍................................................................................................３２.２.１电路原理..........................................................................................３２.２.２protel原理图....................................................................................４２.２.３各功能模块电路设计...........................................................................５２.２.３.１LED和蜂鸣器模块.....................................................................５２.２.３.２硬件复位模块和晶振模块............................................................５２.２.３.３段码输出和共阴极数码管模块......................................................６２.２.4 PCB图.............................................................................................７２.２.5 共阴极数码管显示码对照表..................................................................７２.３元件清单................................................................................................８２.４实际电路板成品图....................................................................................９２.５程序流程图 (10)２.６汇编程序 (11)２.６.１程序源代码 (11)２.６.２代码分析 (13)３. 课程设计结论 (13)４. 参考文献 (15)1、课程设计目的的使用方法和技巧，初步掌握单片机编程和调试的技能，例如本课题的数码管显示模块，中断程序设计等。
51单片机脉冲产生程序设计
51单片机脉冲产生程序设计脉冲产生是嵌入式系统中非常重要的功能之一、在51单片机中，我们可以通过定时器/计数器和中断来实现脉冲的产生。
下面将详细介绍如何设计一个脉冲产生的程序。
首先，我们需要选择一个定时器作为脉冲产生的源。
在51单片机中，有两个可用的定时器，分别是定时器0和定时器1、我们选择一个定时器后，就需要设置定时器的工作模式和计数方式。
在这个例子中，我们选择使用定时器1，并设置为工作模式1和16位计数。
下面是相关的代码示例：```c#include <reg51.h>//定义定时器1的计数周期，用于控制脉冲的频率//主函数void main//声明并初始化定时器计数值unsigned int count = 0xFFFF - TIM1_CYCLE;//设置定时器1的工作模式和计数方式TMOD=0x20;//工作模式1TH1 = count / 256; // 设置高字节TL1 = count % 256; // 设置低字节//启动定时器1TR1=1;while (1)//脉冲输出的相关处理//这里可以添加相关操作}```在上述代码中，我们通过`TIM1_CYCLE`宏定义了定时器1的计数周期，用于控制脉冲的频率。
然后，我们设置了定时器1的工作模式为工作模式1，并计算出计数值，将其分别赋值给TH1和TL1寄存器。
最后，启动定时器1，并在主循环中进行相关的脉冲输出处理。
通过以上的代码段，我们实现了一个简单的脉冲产生程序。
在实际应用中，我们可以根据需要进行进一步的处理，例如根据输入信号进行触发控制、与其他模块进行通信等。
需要注意的是，在上述代码中，我们使用了51单片机的计数方式1，即工作模式1、根据实际需求，您可以根据相应的定时器和计数方式进行调整。
另外，定时器的计数周期也可以根据具体应用进行调整，以满足不同的脉冲需求。
总结起来，设计一个脉冲产生的程序需要选择定时器和计数方式，设置定时器的工作模式和计数值，然后启动定时器，并在主循环中进行相关的处理。
基于MCS—51单片机简单音乐发生器的设计
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic毕业实践类别毕业设计题目基于MCS—51单片机简单音乐发生器的设计系名称专业及班级学生姓名学号 10指导教师王皑赵俊完成日期 2009年 4月15日湖南工业职业技术学院毕业实践任务书系名称电气工程系专业及班级电信S06-4学生姓名毛浩学号 10毕业实践题目：毕业设计基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计指导教师（签字）：教研室主任（签字）：系主任（签字）：2009年1月10日毕业实践课题及任务课题简介该课题主要利用单片机技术，采用汇编语言或C语言编程来控制音乐发生器实现弹奏音乐的过程。
其目的是培养学生利用单片机控制技术，汇编语言或C语言编程控制技术解决生产、生活中的实际问题，对提高学生的设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。
学生在设计该课题时，应具备电路分析、电子技术、电子CAD 技术、单片机控制技术、C语言程序设计等方面的相关知识，掌握电路设计流程图，电子元器件的选择、电路原理图的设计及连线。
熟悉程序的编写，输入，修改和调试等。
课题任务要求1、选择正确的电子元件…………………………………………………………2、画出电气控制系统原理图及PCB板的布线设计……………………………3、用C语言或汇编语言编写出系统控制程序…………………………………4、系统的安装与调试……………………………………………………………进程安排第3周：根据课题要求，查阅相关理论书籍，设计参考书及相关资料，进一步加深对课题的理解和认识。
第4周：根据控制要求，设计控制电路状态流程图，设计系统控制程序，设计系统电气控制原理图。
第5周：选择电子电器元件。
第6周：开始组装电路，上机开始调试控制程序。
第7周：调试，修改，完善设计，撰写毕业设计说明书。
第8周：设计资料的修改、整理、完善。
毕业设计答辩。
毕业实习（第1周—第2周）地点：湘计算机厂、湖南机床厂、长沙电机厂、曙光电子厂、长沙水泵厂或自找实习单位实习内容及要求：了解企业现状及发展趋势，熟悉生产、装配及加工工艺流程，了解企业的新技术、新工艺的应用情况，调查了解企业对专业技术人员人才需求情况及人才特点，写出实习报告（5000字以上）参考资料1、徐仁贵、廖哲智主编《单片微型计算机应用技术》北京：机械工业出版社20032、刘仁宇、施伟主编.《模拟电子技术》北京：机械工业出版社19983、卢庆林主编《数字电子技术》北京：机械工业出版社20054、龙志文主编《电力电子技术》北京：机械工业出版社20055、邱丽芳主编《单片机原理与应用》人民邮电出版社20076、王廷才主编《电子线路CAD Protel99使用指南》机械工业出版社20067、林志琦主编《基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]》北京航天航空大学出版20068、徐仁贵主编《单片微型计算机应用技术[M]》北京:机械工业出版社20009、戴佳戴卫恒主编《51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M]》北京:电子工业出版社2007湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书电气工程系电子信息工程专业学生姓名毛浩班级电信S06-4 学号10 课题名称基于MSC-51单片机简单音乐发生器的设计课题准备情况在动手做设计之前，我们在网上查找了一些设计的思路和方法，再与之关联的知识，在图书馆查阅了单片微型计算机应用技术、电力电子技术、电路分析、电子线路CAD、微机原理与应用技术、等与音乐发生器有关书籍资料。
基于-51单片机可调数字钟的设计
师学院单片机技术课程实践——基于89C51单片机可调数字钟的仿真设计班级：：学号：辅导老师：设计时间：1. 设计目的1.1设计目的（1）掌握51系列部定时/计数器的原理和基本应用；（2）掌握使用单片机处理复杂逻辑的方法；（3）掌握多位数码管动态显示的方法；（4）掌握独立式（和矩阵）键盘的编程方法；（5）掌握利用汇编语言编写单片机系统的应用软件的方法；（6) 巩固,加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;(7) 培养针对课题需要,选择和查阅有关手册,图表及文献资料的自学能力,提高组成系统,编程,调试的动手能力;(8) 熟悉单片机用系统开发,研制的过程,软硬件设计方法,容及步骤.(9) 了解数字钟的组成及工作原理.1.2设计性能（1）用51单片机的定时/计数器TMR0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间；（2）当一秒产生时，秒计数加1；（3）开机时，显示00.00.00，并开始连续计时；（4）计时满23.29.59时，返回00.00.00重新开始计时；（5）在以上设计基础上，在单片机的I/O口上分别接入四个按键：K0—控制“秒”的调整，每按一次加1秒；K1—控制“分”的调整，每按一次加1分；K2—控制“时”的调整，每按一次加1小时；K3—时间复位按键。
2.系统电路的方案2.1实现时钟计时的基本方法用AT89C51单片机的定时/计数器T0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1开机时。
显示00-00-00的时间，开始计时；计时满23-59-59时，返回00-00-00重新计时AT89C51单片机的部16位定时/计数器是一个可编程定时/计数器，它既可以工作在13位定时方式，也可以工作在16位定时方式和8位定时方式。
只要通过设置特殊功能寄存器TMOD，即可完成。
定时/计数器何时工作也是通过TCON特殊功能寄存器来设置的。
在此设计中，选择16位定时工作方式。
基于51单片机信号发生器的设计
专业方向课程设计报告设计课题：信号发生器的设计设计时间：2012年06月6日信号发生器的设计摘要：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。
关键词:低频信号发生器; 单片机;D/A转换1设计要求设计一个能产生方波、三角波、梯形波、锯齿波并且频率、幅度可调的信号发生器。
发挥部分：作品还能产生正弦波。
2系统概述2.1.1波形产生方案采用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。
2．1．2改变幅度方案：方案一：可以将送给DA的数字量乘以一个系数，这样就可以改变DA输出电流的幅度，从而改变输出电压；但是这样做有很严重的问题，单片机在做乘法运算时需要很长的时间，这样的话输出波形的频率就会很低；并且该方案的输出电压做不到连续可调，当DA的输入数字量比较小时，输出的波形失真就会比较严重。
方案二：将输出电压通过一个运算放大器的放大。
这样还有个优点是幅度连续可调。
经比较，方案二既可满足课程设计的基本要求，并且电路也挺简单。
2.2工作原理数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。
89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等，只要将89C51再配置键盘及、数模转换及波形输出、放大电路等部分，即可构成所需的波形发生器，其信号发生器构成系统框图如图2.2所示。
基于51单片机的多功能信号发生器毕业设计报告
基于51单片机的多功能信号发生器毕业设计报告-河南理工大学河南理工大学《微机原理与单片机接口技术》课程设计报告多功能信号发生器设计2013年 1月 10 日摘要本次设计是一个多功能信号发生器，可以产生、方波、锯齿波和三角波。
函数信号发生器的设计方法有多种，利用单片机设计的函数信号发生器具有编程灵活，功能更以扩充等实际的优点。
设计原理图如下图所示，其中单片机通过软件对键盘输入的频率数值进行处理，处理结果送与D/A转换部分实现数/模转换，输出的电流再经过电流/电压转换环节，进而形成模拟电压波形，最后经过过载--保护电路输出。
同时在数码管内显示该频率数值。
波形的切换可以通过按键直接实现。
在编程语言上，我们选择自身比较熟悉的C语言，这样在后期波形的调试及与硬件衔接方面更容易发挥出自身优势。
根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。
在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。
经过设计及后期长时间的调试，设计的所有功能均已实现:(1)具有产生方波、锯齿波、三角波三种周期性波形的功能。
(2)输出波形的频率范围为100Hz,1kHz;频率步进间隔?100Hz。
(3)输出波形幅度范围0,5V，可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
(4)具有显示输出波形的类型、周期和幅度的功能。
关键词:单片机，函数发生器，共阴极数码管目录第一章绪论...................................................................... .. (3)1.1选题背景及其意义 ..................................................................... (3)1.2单片机概述 ..................................................................... . (3)1.3信号发生器的分类 ..................................................................... . (4)1.4 研究内容...................................................................... (4)--第二章方案的设计与选择 (4)2.1 方案的比较 ..................................................................... (4)2.2 设计原理...................................................................... (4)2.3 设计思想...................................................................... (5)2.4 设计功能...................................................................... ...................................................... 5 第三章硬件设计 ..................................................................... . (5)3.1 硬件原理框图 ..................................................................... .. (6)3.2 主控电路...................................................................... (6)3.3 数/模转换电路...................................................................... (7)3.4 按键接口电路 ..................................................................... .. (7)3.5 时钟电路...................................................................... ...................................................... 7 第四章ADC0832内部结构及配置 .. (7)4.1D/A转换器DAC0832 ................................................................ ........................................... 8 第五章实验结果 ..................................................................... . (9)5.1实验输出波形 ..................................................................... ................................................ 9 第六章设计总结 ..................................................................... (9)参考文献 ..................................................................... (10)附录 ..................................................................... .. (10)1元件清单...................................................................... .. (10)2源程序...................................................................... (11)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。
用MCS—51单片机产生调功方式过零脉冲的一种方法
用MCS—51单片机产生调功方式过零脉冲的一种方法孔令海;陈良光
【期刊名称】《电气自动化》
【年(卷),期】1989(000)004
【总页数】2页(P55-56)
【作者】孔令海;陈良光
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.一种基于MCS-51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现 [J], 虞立工
2.一种新颖的过零触发调功方法及其实现 [J], 刘洪明
3.一种用MCS—51单片机实现的混沌跳频序列产生器 [J], 郝士琦
4.一种基于MCS-51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现 [J], 高敏
5.一种基于MCS-51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现 [J], 高敏
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基于51单片机的脉冲计数
一、课程设计任务 (1)二、课程设计分工安排................................................................................. 错误!未定义书签。
三、课程设计原理和方法 (1)3.1定时器工作原理 (1)3.1.1 定时/计数器构成 (1)3.1.2 定时/计数器的控制寄存器 (2)3.1.3 定时器/计数器工作方式 (2)3.1.3 定时器/计数器工作方式 (3)3.1.3 定时器/计数器工作方式 (4)3.2 软件设计 (5)3.2.1 程序流程图 (5)3.2.2 程序清单............................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.2 程序清单 (7)3.3 功能图 (8)3.4硬件电路布线图 (9)四、小结 (9)五、参考文献 (10)六、致谢 (10)七、心得体会..................................................................................................................................一、课程设计任务熟悉8031定时/计数器的计数功能，掌握初始化编程方法，掌握中断程序的调试方法，利用定时/计数器0对外部输入的脉冲进行计数，并送显示器显示。
二、课程设计分工安排组长朱威主持共同分析系统结构和功能，并负责写出总体设计方案；易瑞刚负责论述8031定时/计数器的主要功能，以及在设计系统中的具体编程语句和含义，同时负责购买电阻，分频器，并焊接电路板；李孝捷负责论述8031定时/计数器的工作方式，以及在设计系统中的具体编程语句和含义；张友清负责论述如何利用8031定时/计数功能实现脉冲计数，以及在设计系统中的具体编程语句和含义；三、课程设计原理和方法3.1定时器工作原理3.1.1 定时/计数器构成AT89C51单片机有二个16位定时/计数器T0、T1，分别由4个8位计数器组成，均属SFR寄存器。
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））。
MCS-51单片机可调数字钟设计
MCS-51单片机可调数字钟设计目录第一部分课程设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计时间 (1)三、课程设计提交方式 (1)四、设计要求 (1)第二部分课程设计报告 (2)一、单片机发展简史 (2)二、MCS-51单片机系统简介 (2)三、设计思路 (4)四、硬件设计电路 (4)五、软件设计流程 (5)六、程序源代码 (6)七、结束语 (8)八、参考文献 (8)第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机简易可调数字钟二、课程设计时间三天三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告及电子稿。
四、设计要求51单片机片机设计了一个具有LED显示（或LCD显示）、键盘输入的时钟系统，使其具有时、分、秒的实时显示和调整功能，增加按键设置时间功能，使数字钟具有时、分、秒的调节功能：1）自动计时，显示24小时制时间，由6位LED显示器显示时、分、秒。
2）起始时间为：00：00：00。
3）自动计时，显示24小时制时间，由6位LED显示器显示时、分、秒。
4）具备校准功能，可以直接由按键设置当前时间。
5）具有整点报时功能，并且LED灯闪烁一段时间。
第二部分课程设计报告一、单片机发展概况（1）第一阶段（1974——1976年）在这个时期生产的单片机，制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片结构。
特点是片内需要外加一块3581芯片才能组成一台完整的单片机。
（2）第二阶段（1977——1978年）这个时期生产的单片机虽然在单片芯片内集成CUP，并行口，定时器/计数器，RAM和ROM,等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。
（3）第三阶段(1979——1982年)这一代单片机和前两代相比，不仅存储容量和寻址范围增大，而且中断源，并行I/O接口和定时器/计数器的个数都有了程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。
（4）第四阶段（1983年至今）这是16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。
基于MCS-51单片机的频率可调的方波发生器设计--2ahu
基于MC51单片机的频率可调的方波信号发生器用单片机产生频率可调的方波信号。
输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。
要求用“增加”、“减小”2 个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2 秒后，给定频率以10 次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。
用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。
开机默认输出频率为5Hz。
1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。
由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 ms），因此，定时器可以工作在8 位自动装载的工作模式。
涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。
问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。
系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。
中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。
（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51 系列单片机At89S51 作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。
数码管驱动采用2 个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244 作为数码管的驱动。
在74HC244 的7 段码输出线上串联100 欧姆电阻起限流作用。
独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。
发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。
基于51单片机的PWM脉宽可调波的控制系统
基于51单片机的PWM脉宽可调波的控制系统学院: 信息工程与自动化学院班级：15级通信152班姓名: xxx学号: xxxxxxx一、功能分析脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
PWM控制系统的主要功能包括：1.实现PWM波的输出2.能够对PWM的占空比进行控制3.对占空比进行检测主体电路说明：1.51单片机最小系统2.PWM控制系统输入部分：利用51单片机的两个外部中断INT0和INT1，即P3.2和P3.3对PWM控制系统的占空比进行加和减3.PWM控制系统输出部分：利用P1.0对应的LED_BLUE对PWM占空比的变化进行更直观的显示，同时对PWM占空比进行检测，大于上限亮黄灯即P2.4，小于下限亮红灯即P2.0。
方案说明：1、PWM控制系统初始化，PWM波，周期为10ms，占空比为50%，LED_BLUE闪烁。
2、对PWM控制系统进行控制，按INT0对占空比进行增大，每次按下占空比增大2%，当占空比增大至上限99%时，黄灯LED_YELLOW亮起，说明占空比达到上限，停止外部中断0的增大控制，占空比被固定在99%，而LED_BLUE变为常亮。
3、对PWM控制系统进行控制，按INT1对占空比进行减小，每次按下占空比减小2%，当占空比减小至下限1%时，红灯灯LED_RED亮起，说明占空比达到下限，停止外部中断1的减小控制，占空比被固定在2%，而LED_BLUE变为常灭。
二、连接电路图三、STC51单片机介绍STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含4K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
基于51单片机的多功能信号发生器设计word格式
基于51单片机的多功能信号发生器设计一、设计目的和意义随着电子技术的发展,信号发生器经常要用在各种科学技术领域和工程实践中。
选择适当的嵌入式处理器、DA转换芯片，放大器，设计出一种基于单片机的多功能信号发生器的设计，能够实现键盘控制下输出正弦波、方波、三角波等波形。
二、设计原理利用51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，能产1Hz—3kHz的波形。
通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，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。
三、详细设计步骤1．总体框架图1 系统总体框架2．单片机最小系统设计51单片机是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。
用80C51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可，如图2所示。
由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。
其应用特点：(1) 有可供用户使用的大量I/O口线。
(2) 内部存储器容量有限。
(3) 应用系统开发具有特殊性。
图2 51单片机最小系统3．波形产生模块由单片机采用编程方法产生三种波形、通过DA转换模块DAC0832在进过滤波放大之后输出。
开始置DAC0832口地址4000HA赋值为#00H（A）0823输出A=F0H A=A+1图3锯齿波产生流程图锯齿波产生首先将DAC0832口地址置为4000H，然后将00H送入寄存器A中，DAC0832输出A的内容，当A中的内容等于F0H返回开始，当A中的内容不为0FH时，A的内容累加，从而输出波形。
图4 三角波产生流程图三角波产生首先将DAC0832口地址置为4000H，通过A中数值的加1递增，当A中的内容为0FFH时，A中的内容减1递减，从而循环产生三角波。
基于51单片机信号发生器的设计
4）写出论文方案选择及论证
方案选择及论证
方案一：用分立元件组成的函数发生器，通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
方案二：可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。
研究现状
信号发生器的发展历史
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成。如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，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，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源，而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大：大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证：体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
本科 毕业 设 计论 文
题 目：基于51单片机信号发生器的设计
系 别：电气与信息工程
专 业：电子信息工程
班 级：电信002学号：10010085
学生姓名：冉乾乾
指导老师：金印彬
2014年5月
题目：基于51单片机信号发生器的设计
姓名：冉乾乾班级：电信002学号：10010085
专业：电子信息工程
可编程脉冲信号发生器的设计_毕业设计
毕业设计论文可编程脉冲信号发生器的设计摘要基于单片机的可编程脉冲信号发生器，通过4x4的非编码矩阵键盘键入脉冲信号的指标参数频率、占空比和脉冲个数，在单片机的控制处理下发出满足信号指标的脉冲信号，并在液晶显示屏的制定位置显示出相关参数。
复位电路采用上电复位和手动复位的复合复位方式，保证单片机在上电和程序运行进入死循环时，单片机均能正常复位。
利用在工作方式1下的定时器和计数输出低频脉冲信号，以及在工作方式2下能够自动重复赋初值的定时器输出高频脉冲信号，从而使频率和占空比满足指标要求。
通过程序设计，使单片机每次发出信号后等到重置信号进行下一次脉冲信号的输出，有效的提高了单片机的使用效率。
本课题设计利用单片机技术，通过相应的软件编程和较简易的外围硬件电路来实现，其产生的脉冲信号干扰小，输出稳定，可靠性高，人机界面友好，操作简单方便，成本低，携带方便，扩展性强。
关键的是，脉冲信号频率、脉冲个数和脉冲占空比可调节，可通过键盘输入并由显示器显示出来。
本课题设计所要达到的指标要求：(1)脉冲信号频率0.1HZ到50KHZ可调并在液晶显示屏指定位置显示。
(2)脉冲信号个数0到9999可调并在液晶显示屏指定位置显示。
(3)脉冲信号占空比任意可调并在液晶屏显屏指定位置示出来。
关键词：单片机，脉冲信号，频率，脉冲个数，占空比Programmable pulse signal generator designABSTRACTThe programmable pulse signal generator based on single chip, through the 4x4 non-coding matrix keyboard inputing pulse signal parameters of frequency, duty cycle and pulse number, pulse signal is sent to meet the targets of signal processing chip.The related parameters are displayed on the setting position on the liquid crystal. The reset circuit by power-on reset and manual reset, ensure the SCM in power and run into dead circulation can be reset. Use in work mode 1 timer and counter output low frequency pulse signal, and in work mode 2 to timer output high frequency pulse signal ，automaticly repeat initialization, so as to make the frequency and duty ratio meet the requirements. Through the program design, the microcontroller each signal and then wait for the reset signal, the signal at the output of the pulse next time, effectively improve the efficiency in the use of single-chip microcomputer.The subject of the use of single-chip technology, which achieved through the corresponding software and the simple peripheral hardware circuit. The advantages of which are the small interference of the pulse signal, output stability, high reliability, friendly man-machine interface, easy operation, low cost, portability, scalability strong. The keys, pulse frequency, pulse number and pulse duty ratio are adjustable, which can be inputed through the keyboard and displayed through LCD.The requirements of this topic design:(1) The pulse signal frequency of 0.1HZ to 50KHZ is adjustable and can be displaied on the specify location in the LCD screen.(2) Pulse signal number of 0 to 9999 is adjusted and can be displaied on the specify location in the LCD screen.(3)Pulse duty ratio is adjustable and can be displaied on the specify location in the LCD screen.KEY WORDS: single chip computer，pulse,hardware circuit，pulse number,duty ratio目录前言 (1)第1章可编程脉冲发生器的相关模块 (4)1.1 AT89C51单片机 (4)1.1.1 AT89C51单片机的结构 (4)1.1.2 AT89C51单片机的引脚功能 (5)1.1.3 AT89C51单片机的中断系统 (9)1.1.4 AT89C51单片机的定时/计数器 (11)1.2 SMC 1602A LCD液晶显示屏 (12)第2章可编程脉冲信号发生器的硬件设计 (14)2.1 硬件系统的总体设计 (14)2.1.1 系统的总体框图 (14)2.1.2 原理阐述 (14)2.2 硬件系统各部分构成 (14)2.2.1电源电路 (14)2.2.2矩阵键盘 (15)2.2.3脉冲信号输出电路 (16)2.3系统电路原理图 (19)第3章可编程脉冲信号发生器的软件设计 (20)3.1矩阵键盘的程序设计 (20)3.2液晶屏显示的程序设计 (21)3.3脉冲生成的程序设计 (23)3.3程序流程图 (24)3.3.1主程序流程图 (24)3.3.2键盘分析子程序流程图 (25)3.3.3显示子程序流程图 (26)3.3.3数值处理子程序流程图 (27)3.3.3脉冲信号生成子程序流程图 (28)3.3.４源程序 (28)第4章可编程脉冲信号发生器的程序编译、调试及仿真 (29)4.1系统程序的编译 (29)4.2系统调试 (30)4.2.1硬件调试 (30)4.2.2软件调试 (30)4.3系统仿真 (32)4.3.1系统仿真图 (32)4.3.2系统的改善 (35)结论 (36)谢辞 (37)参考文献 (38)附录 (40)外文资料翻译 (1)前言信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验中经常使用的电子仪器之一。
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虞立工（杭州华日电冰箱股份有限公司 杭州 310019）摘要：介绍了以MCS-51单片机为主控器，以MCP4561数字电位器为核心实现可调数字式脉 冲发生电路的设计。
该系统电路简单、可靠，脉冲信号频率、脉宽和幅值可调，输出波形平稳。
关键词：MCS-51单片机; 脉冲发生器; 数字电位器Abstract ：In this paper, it introduces the design of a controllable digital pulse generator circuit which is based on MCS-51 single chip microcomputer as the main controller and MCP4561 digital potentiometer as the core. The result shows that it is of simplicity and reliability, and pulse frequency, pulse width and signal amplitude can be adjusted and the output waveform is smooth.Key words：MCS-51 single chip microcomputer; pulse generator; digital potentiometer引言脉冲信号发生器在工业应用、生物医学、家用电器控制等领域中，有着广泛的应用。
在控制步进电机运行 过程中，脉冲发生器可以发出脉冲信号，按照步进电机的结构特点，顺序分配脉冲，实现控制角位移、旋转速度、旋转方向。
大部分的脉冲信号发生器是利用定时电路产生脉冲，而频率和幅值都是用电位器进行调节。
而机械接触式的电位器可靠性和精度不高，而用单片机在软件方面实现数字可调又会耗费很多编程人员的很多时间和精力。
本文介绍采用Microchip 公司的MCP4561数字电位器，来代替机械接触式的电位器，用MCS-51单片机控制，实现输出脉冲信号的脉宽、频率和幅值可调。
1系统组成及原理本系统功能由硬件和软件两大部分协调完成，硬件部分主要完成脉冲信号的转换、采集，以及各种信息的显示；软件主要完成脉冲信号的产生、处理以及各外围芯片的控制功能等。
本系统的原理是通过MCS-51单片机产生脉冲信号，经过数字电位器阻值调整放大，输出幅值、频率、宽度可调的方波一种基于MCS-51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现51单片机键盘LED 显示电路脉冲输出接口电路EEPROMADC0809脉冲输出采集，由LED 显示出来。
2硬件电路的设计数字脉冲发生电路如图1所示。
控制电路主要由以下部分组成：①MCS-51单片机，利用两个定时/计数器由I/O 口产生脉冲，并对整个系统进行控制；②键盘按键输入，作为人机交互界面，根据按键的输入信息可以调节脉冲宽度和频率；③LED 显示，当前脉冲参数信息通过LED 指示输出；④EEPROM，存储脉冲发生的参数信息；⑤控制脉冲输出，编写程序使单片机某一I/O 执行高低电平输出，产生方波脉冲输出；⑥数字电位器，通过阻值的变化，实现脉冲频率和幅值的可调；⑦ADC0809，信号进行处理采集，再送回单片机；⑧I 2C 总线，单片机通过发出不同的地址信号来选通相应的I 2C 器件进行数据通信。
2.1 单片机控制系统本系统采用了MCS-51单片机，配合数字电位器芯片MCP4561、8位8通道A/D 转换芯片ADC0809，利用单片机的I/O 口可以很方便的产生脉冲，脉冲宽度和频率可以随意调整，脉冲形状好。
但是51单片机的I/O 口数量有限，要完成各部分电路的控制，需要有地址锁存器以及地址译码器。
本文采用74HC138作为地址锁存器，从而实现总线的复用。
使用74HC373作为地址译码器，提供LED 显示，EEPROM 的片选信号。
2.2 数字电位器控制及脉冲幅值调节电路MCP34063是一款数字电位器，它是用一种数字信号控制输出阻值改变的器件，也可以把输出转变为电压或者电流。
与机械电位器相比，不但具有耐冲击、抗振动、噪声小，而且由数字信号进行控制，可以很方便的与单片机接口，由编程精确控制输出阻值，从而实现自动化控制。
数字电位器的应用可以分为两类：变阻器模式和电位器（或分压器）模式。
本系统将其用作变阻器模式，电位器用作双端点电阻元件，未用的端点连接到抽头上。
MCP34063通过I 2C 总线单片机相连，可以由软件设置其阻值输出。
由于设计要求，需要将输出幅度连续可调。
单片机I/O 口上输出的电流在通过分压电路后得到的输出电压幅值很小，本系统采用增益可调放大电路，从而放大脉冲信号。
LM2904作为运算放大器，可以满足信号输出不失真的要求。
数字电位器电路图如图2所示。
2.3 A/D 转换模块由于本系统需处理多路模拟信号，故采用ADC0809 A/D 转换模块。
ADC0809是带有8位A/D 转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。
它是逐次逼近式A/D 转换器，其片内带有锁存功能的8路模拟开关，可对8路0～5V 的输入模拟电压信号进行转换，完成一次转换约需100us。
其输出具有TTL 三态锁存缓冲器，它的数据输出端D7～D0直接与51单片机的数据总线P0.7～P0.0相连；通道地址输入端A、B、C 分别与单片机的地址总线的低三位A0～A2相连，以选通ADC0809的8个通道中的一个；ADC0809的ALE 与START 连在一起，则在锁存通道地址的同时便启动转换开始。
由于ADC0809没有片选信号，任意时刻，只要START 有效，ADC0809立即启动转换。
为了有效的控制转换的进行，本系统将51单片机地址总线的最高位A15即P2.7作为片选信号。
ADC0809的地址锁存和转换启动信号由片选信号P2.7与写信号WR 共同控制，而三态输出锁存缓冲器输出允许控制信号OE 由片选信号P2.7与读信号RD 共同控制，以实现A/D 转换结果的获取。
单片机通过中断方式读取ADC0809的转换结果。
单片机外部中断触发方式为负跳变触发方式下，EOC经过一个反向器接到51单片机的中断请求输入端INT0上。
单片机启动A/D转换后可以做其他工作，当A/D转换结束时，EOC端的信号产生一个由低到高的正跳变，经反向器SN74HC04传输到INT0端，单片机便收到了这个中断请求信号。
如果此时单片机的CPU设置为开中断状态，并且允许INT0中断，又没有高一级或同一级的其他中断正在服务，则CPU立即执行INT0中断服务程序，在中断服务程序中读取A/D转换结果。
ADC0809与单片机接口电路如图3所示。
2.4 LED显示屏电路（图4）SN74HC273为8路边沿触发D型触发器，带有锁存的作用。
每两块SN74HC273芯片控制一个LED显示屏，其输入端接在图 3 ADC0809与单片机接口电路参考文献[1] 王忠飞, 胥方, 计时鸣等. MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用[M].西安：西安电子科技大学出版社, 2007.[2] 沙占友. 数字电位器设计原理与应用[M].北京：北京机械工业出版社, 2007.[3] 孟海涛. 可调数字式刺激脉冲发生电路的设计与实现[J].盐城工学院学报(自然科学版), 2008, 21(4)：54-56.[4] 徐珉, 郑文棋. 基于单片机的低压脉冲发生器研制[J].电气自动化设备, 2009, 29(3): 119-121.[5] 夏莉英, 陈雁. 基于ADC0809的模拟电压采样测量方法[J]. 福建电脑, 2008: 166-167.[6] 郭天祥. 51单片机C 语言教程[M]. 北京：电子工业出版社, 2009.开始单片机初始化设定数字电位器电阻值读取EEPROM 参数数值P1.3，P1.4发送脉冲调用数据采集与A/D 转换子程序调用显示子程序数据处理子程序按键判断图 5 主程序流程图数据总线P0.0～P0.7。
通过CLK0～CLK5锁存控制信号，控制SN74HC273芯片，将需要显示的数据显示于LED 显示屏上。
本系统共3个LED 显示屏，需要6路锁存控制信号。
3个显示屏分别显示当前脉冲的频率、脉宽和幅值。
3软件设计本系统软件主要由主程序、脉冲发生子程序、数据采集与A/D 转换子程序、显示子程序、数字电位器阻值设定程序五大模块组成。
软件采用C 语言编写，在Keil Vision4版本的集成开发环境下进行编译连接。
软件系统在初始化单片机及周边芯片后，通过中断调用函数完成各项功能。
主程序主要完成硬件初始化、子程序调用以及读取EEPROM 参数数值等功能。
主程序流程图如图5所示。
（1）A/D 转换子程序：A/D 转换子程序根据输入参数对输入的模拟信号进行量化处理，并将相应信号的数值返回主程序。
（2）显示子程序显示子程序主要完成对数值的显示输出。
（3）数字电位器设定子程序通过对数字电位器的阻值进行设定，利用单片机外围电路对输出脉冲幅值进行控制。
（4）外部中断子程序中断子程序包括键盘中断、ADC 中断、定时/计数器中断。
脉冲发生通过I/O 口模拟输出，占用两个定时/计数器中断。
T0和T1都工作在模式1为全16位计数器模式，计数源使用单片机内部时钟脉冲。
4 结语本文阐述了用MCS-51单片机作为控制核心，利用芯片内部功能及外围信号调制电路和A/D 转换电路，输出幅值、频率、脉宽可调的方波脉冲信号。
同时MCS-51单片机对信号进行处理采集，由LED 显示出来。
本系统可靠性高、显示精确、成本低、体积小、操作简单。
本系统的实例运用在无霜电冰箱对电动风门的控制上，控制精度高、可靠性高，尤其适合需要应用模糊控制、智能控制等的工作场所。
该系统不仅可以用于提供驱动步进电机的脉冲信号，还可以用于其他学科领域。