51单片机-波形发生器
基于51单片机的波形发生器的设计讲解
目录1 引言 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1.1.1 示意图 (1)1.2 设计要求 (1)2 波形发生器系统设计方案 (2)2.1 方案的设计思路 (2)2.2 设计框图及系统介绍 (2)2.3 选择合适的设计方案 (2)3 主要硬件电路及器件介绍 (4)3.1 80C51单片机 (4)3.2 DAC0832 (5)3.3 数码显示管 (6)4 系统的硬件设计 (8)4.1 硬件原理框图 (8)4.2 89C51系统设计 (8)4.3 时钟电路 (9)4.4 复位电路 (9)4.5 键盘接口电路 (10)4.7 数模转换器 (11)5 系统软件设计 (12)5.1 流程图： (12)5.2 产生波形图 (12)5.2.1 正弦波 (12)5.2.2 三角波 (13)5.2.3 方波 (14)6 结论 (16)主要参考文献 (17)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
1引言1.1题目要求及分析题目：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。
1.1.1示意图图1：系统流程示意图1.2设计要求(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，以及由基波和它的谐波（5次以下）线性组合的波形。
(3) 系统具有存储波形功能。
(4) 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。
(5) 系统输出波形幅度范围0～5V。
(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。
2波形发生器系统设计方案设计并制作一个波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用DDS和一些专用的波形产生芯片。
并让系统的频率范围在1Hz～1MHZ可调节，在频率范围在1HZ～10KHz时，步进小于或等于10Hz，在频率范围在10KHz～1MHz时，步进小于或等于100Hz，并且电压在0～5V范围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。
基于51单片机的示波器
51单片机波形发生器（本程序适用）其中独立按键1、2、3、4按下时会产生四个不同波形（矩形、三角波、梯形波、正弦波）主函数：Main.c#include <reg52.h>#include "i2c.h"#define AddWr 0x90 //写数据地址#define AddRd 0x91 //读数据地址/*unsigned char code tab[]={0,25,50,75,100,125,150,175,200,225,250 //表格数值越多，波形越平滑};*/unsigned char code tab1[]={0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200,210,220,230,240,250};unsigned char code juchi[64]={0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,12 1,125,130,134,138,142,146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,23 5,239,243,247,251,255};unsigned char code sin[64]={135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,2 43,237,230,222,213,204,193,182,170,158,146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,1 02,114,128};unsigned char 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};unsigned char code tixing[64]={0,13,26,39,52,65,78,91,104,117,130,143,156,169,182,195,208,221,234,247,247,247,247,247,247, 247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,242,229,216,203,190,177,164,151,138,125,112,99,86,73,60,47,34,2 1,8};unsigned char code juxing[64]={255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,25 5,255,255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};extern bit ack;bit WriteDAC(unsigned char dat,unsigned char num);/*------------------------------------------------主程序------------------------------------------------*/main(){unsigned char i;while (1) //主循环{// for(i=0;i<26;i++)// WriteDAC(tab1[i],1);while(P1==0xff){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(juxing[i]*6/10,1);if(P1!=0xff)break;}while(P1==0xfe){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(tixing[i]*6/10,1);if(P1!=0xfe)break;}while(P1==0xfd){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(sanjiao[i]*6/10,1);if(P1!=0xfd)break;}while(P1==0xfb){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(sin[i]*6/10,1);if(P1!=0xfb)break;}while(P1==0xf7){for(i=0;i<64;i++)WriteDAC(juchi[i]*6/10,1);if(P1!=0xf7)break;}}}/*------------------------------------------------写入DA转换数值输入参数：dat 表示需要转换的DA数值，范围是0-255 ------------------------------------------------*/bit WriteDAC(unsigned char dat,unsigned char num) { unsigned char i;Start_I2c(); //启动总线SendByte(AddWr); //发送器件地址if(ack==0)return(0);SendByte(0x40); //发送器件子地址if(ack==0)return(0);for(i=0;i<num;i++){SendByte(dat); //发送数据if(ack==0)return(0);}Stop_I2c();}IIC协议：IIC.C#include "i2c.h"#define _Nop() _nop_() //定义空指令bit ack; //应答标志位sbit SDA=P2^1;sbit SCL=P2^0;/*------------------------------------------------启动总线------------------------------------------------*/void Start_I2c(){SDA=1; //发送起始条件的数据信号_Nop();SCL=1;_Nop(); //起始条件建立时间大于4.7us,延时_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=0; //发送起始信号_Nop(); //起始条件锁定时间大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SCL=0; //钳住I2C总线，准备发送或接收数据_Nop();_Nop();}/*------------------------------------------------结束总线------------------------------------------------*/void Stop_I2c(){SDA=0; //发送结束条件的数据信号_Nop(); //发送结束条件的时钟信号SCL=1; //结束条件建立时间大于4μ_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();_Nop();SDA=1; //发送I2C总线结束信号_Nop();_Nop();_Nop();}/*----------------------------------------------------------------字节数据传送函数函数原型: void SendByte(unsigned char c);功能: 将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0 假)发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
51单片机制作的波形发生器
51单片机制作的波形发生器相信很多朋友都可能接触到一个波型发生器的制作，可能刚刚入门，做的东西也不会说是很复杂。
可能就一个矩形波，或者是三角波。
但是网上的很多资料是忽悠人的，就此，我也提供一个比较完整的波型发生器 C51 原代：该系统的软件比较典型：包括键盘的应用，显示的应用和 DA 转换器的应用。
本设计中，输出的波形有三种：正弦波，方波，三角波。
方波的输出最为简单，只要按照设定的周期值将输出的电压改变即可。
三角波的输出也比较简单，单片机的输出只要完成数字量递增和递减交替进行即可。
、正弦波的输出最麻烦，如果在软件中计算出输出的各点电压值，将会浪费很多的 CPU 时间，以至于无法满足频率的要求。
通常最简单的方法是通过手动的方法计算出输出各点的电压值，然后在编写程序时以数组的方式给出。
当需要时，只要按照顺序进行输出即可。
这种方法比运算法速度快且曲线的形状修改灵活。
在本设计中将 360 度分为 256 个点，则每两个点之间的间隔为1.4 度，然后计算出每个点电压对应的数字量即可。
只要反复输出这组数据到 DAC0832, 就可以在系统输出端得到想要的正弦波。
具体程序如下：#include ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DAdata P0uchar code Sinetab[256]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c,0x8e,0x90,0x92,0x94,0x96,0x98,0x9a,0x9c,0x9e,0xa0,0xa2,0xa4,0xa6,0xa8,0xaa,0xab,0xad,0xaf,0xb1,0xb2,0xb4,0xb6,0xb7,0xb9,0xba,0xbc,0xbd,0xbf,0xc0,0xc1,0xc3,0xc4,0xc5,0xc6,0xc8,0xc9,0xca,0xcb,0xcc,0xcd,0xce,0xce,0xcf,0xd0,0xd1,0xd1,0xd2,0xd2,0xd3,0xd3,0xd3,0xd2,0xd2,0xd1,0xd1,0xd0,0xcf,0xce,0xce,0xcd,0xcc,0xcb,0xca,0xc9,0xc8,0xc6,0xc5,0xc4,0xc3,0xc1,0xc0,0xbf,0xbd,0xbc,0xba,0xb9,0xb7,0xb6,0xb4,0xb2,0xb1,0xaf,0xad,0xab,0xaa,0xa8,0xa6,0xa4,0xa2,0xa0,0x9e,0x9c,0x9a,0x98,0x96,0x94,0x92,0x90,0x8e,0x8c,0x8a,0x88,0x86,0x84,0x82, 0x80,0x7d,0x7b,0x79,0x77,0x75,0x73,0x71, 0x6f,0x6d,0x6b,0x69,0x67,0x65,0x63,0x61, 0x5f,0x5d,0x5b,0x59,0x57,0x55,0x54,0x52, 0x50,0x4e,0x4d,0x4b,0x49,0x48,0x46,0x45, 0x43,0x42,0x40,0x3f,0x3e,0x3c,0x3b,0x3a, 0x39,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31, 0x31,0x30,0x2f,0x2e,0x2e,0x2d,0x2d,0x2c, 0x2c,0x2b,0x2b,0x2b,0x2b,0x2a,0x2a,0x2a, 0x2a,0x2a,0x2a,0x2a,0x2b,0x2b,0x2b,0x2b, 0x2c,0x2c,0x2d,0x2d,0x2e,0x2e,0x2f,0x30, 0x31,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37, 0x39,0x3a,0x3b,0x3c,0x3e,0x3f,0x40,0x42, 0x43,0x45,0x46,0x48,0x49,0x4b,0x4d,0x4e, 0x50,0x52,0x54,0x55,0x57,0x59,0x5b,0x5d, 0x5f,0x61,0x63,0x65,0x67,0x69,0x6b,0x6d, 0x6f,0x71,0x73,0x75,0x77,0x79,0x7b,0x7d, };uchar code Triangletab[58]={0x1a,0x21,0x28,0x2f,0x36,0x3d,0x44,0x4b, 0x52,0x59,0x60,0x67,0x6e,0x75,0x7c,0x83,0x8a,0x91,0x98,0x9f,0xa6,0xad,0xb4,0xbb,0xc2,0xc9,0xd0,0xd7,0xde,0xe5,0xde,0xd7,0xd0,0xc9,0xc2,0xbb,0xb4,0xad,0xa6,0x9f,0x98,0x91,0x8a,0x83,0x7c,0x75,0x6e,0x67,0x60,0x59,0x52,0x4b,0x44,0x3d,0x36,0x2f,0x28,0x21,};uchar code Squaretab[2]={0x56,0xaa};uchar code disp1[]={"Sine Wave ""Triangle Wale ""Square Wave "};uchar idata disp2[16]={"Frequency:Hz"};uchar code Coef[3]={10,100,200};uchar idata WaveFre[3]={1,1,1};uchar code WaveTH[]={0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, };uchar code WaveTL[]={0xf2,0x78,0xfb,0x3c,0x63,0x7d,0x8f,0x9d,0xa8,0xb1, 0x17,0x0b,0xb2,0x05,0x37,0x58,0x70,0x82,0x90,0x9b, 0x4d,0xa7,0xc4,0xd3,0xdc,0xe2,0xe6,0xea,0xec,0xee };uchar Wavecount,THtemp,TLtemp;uchar Waveform;sbit rs=P2^5;sbit rw=P2^6;sbit e=P2^7;sbit DA=P2^0;sbit KEY=P3^2;void delay(uchar i){uchar j;for(;i>;0;i--)for(j=20;j>;0;j--);}void busy(){uchar temp;temp=0x00;rs=0;rw=1;while((temp&0x80)==0x80) {P0=0xff;e=1;temp=P0;e=0;}}void WR_Com(uchar temp) {busy();rs=0;rw=0;P0=temp;e=1;e=0;}void WR_Data(uchar num){busy();rs=1;rw=0;P0=num;e=1;e=0;}void disp_lcd(uchar addr,uchar *temp1) {uchar i;WR_Com(addr);delay(100);for(i=0;i;0;i--){P0=0x30;rs=0;rw=0;e=1;e=0;delay(100);P0=0x38;rs=0;rw=0;e=1;e=0;delay(100);}void lcd_Reset(){WR_Com(0x01);delay(100);WR_Com(0x06);delay(100);WR_Com(0x0c);delay(100);}void SineOUT(uchar Wavecount) {DAdata=Sinetab[Wavecount++]; Wavecount=0;DA=0;}void TriangleOUT(uchar Wavecount) {DAdata=Triangletab[Wavecount++]; if(Wavecount>;57)Wavecount=0;DA=0;DA=1;}void SquareOUT(uchar Wavecount) {DAdata=Squaretab[Wavecount++];if(Wavecount>;1)Wavecount=0;DA=0;DA=1;}void timer() interrupt 1{TH0=THtemp;TL0=THtemp;if(Waveform==0)SineOUT(Wavecount); else if(Waveform==1)TriangleOUT(Wavecount); else if(Waveform==2)SquareOUT(Wavecount); }void key_int() interrupt 0 {uchar keytemp,keytemp1;uint WaveCoef;EA=0;TR0=0;keytemp1=0;delay(10);while(!KEY);keytemp=~P2&0x1e; keytemp>;>;=1;while(keytemp!=8){keytemp=~P2&0x1e;keytemp>;>;=1;if(keytemp!=keytemp1){keytemp1=keytemp;switch(keytemp){case 1:if(++Waveform==3)Waveform=0;break;case 2:if(++WaveFre[Waveform]==11)WaveFre[Waveform]=1;break;case 4:if(--WaveFre[Waveform]==0)WaveFre[Waveform]=10;break;}THtemp=WaveTH[Waveform*16+(WaveFre[Waveform]-1)]; TLtemp=WaveTL[Waveform*16+(WaveFre[Waveform]-1)];WaveCoef=WaveFre[Waveform]*Coef[Waveform]; disp2[13]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[12]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[11]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[10]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp_lcd(0x80,&disp1[Waveform*16]);disp_lcd(0xc0,disp2);}}TH0=THtemp;TL0=THtemp;Wavecount=0;TR0=1;}void main(){uint WaveCoef;uchar i;lcd_ini();lcd_Reset();WaveCoef=WaveFre[Waveform]*Coef[Waveform]; disp2[13]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[12]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[11]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp2[10]=WaveCoef%10+0x30;WaveCoef/=10;disp_lcd(0x80,&disp1[Waveform*16]);disp_lcd(0xc0,disp2);i=0;DAdata=0x00;DA=0;TMOD=0x01;IT0=1;ET0=1;EX0=1;EA=1;while(1);}。
基于51单片机的波形发生器的设计
基于51单片机的波形发生器的设计引言：波形发生器是一种可以生成特定频率、特定波形的电子设备。
它广泛应用于科研、教学和产业生产等领域，可以用于信号发生、信号测试、信号仿真等各种任务。
本文将介绍一个基于51单片机的波形发生器的设计方案。
一、系统硬件设计1.系统框架该波形发生器系统采用51单片机作为主控芯片，主要包括三个部分：信号生成模块、显示模块和控制模块。
其中，信号生成模块负责产生各种特定频率、特定波形的信号；显示模块用于展示信号参数等相关信息；控制模块负责接收用户输入并对波形发生器进行控制。
2.硬件连接信号生成模块与主控芯片之间通过I/O接口相连，用于传输数据和控制信号。
显示模块通过串口与主控芯片相连，用于显示相关信息。
控制模块通过按键、旋钮等输入设备与主控芯片相连，用于接收用户输入。
二、系统软件设计1.系统初始化在系统初始化阶段，主控芯片需要完成引脚、定时器、串口等相关资源的初始化工作。
同时，还需要设置一些全局变量和参数的初始值。
2.信号生成模块信号生成模块通过定时器产生特定频率的时钟信号，并根据用户输入的参数生成相应的信号波形。
主控芯片利用定时器中断函数进行波形生成，并将生成的信号数据存放在缓冲区中。
3.显示模块显示模块负责将信号波形显示在液晶屏上，并显示相关参数，如频率、幅度等。
主控芯片将信号数据从缓冲区中读取，并通过串口发送给显示模块进行显示。
4.控制模块控制模块负责接收用户输入的控制指令，并通过按键、旋钮等输入设备完成用户交互。
主控芯片通过中断函数实时读取用户输入并进行相应的控制操作。
三、系统功能设计1.频率设置功能用户可以通过控制模块设置波形发生器的频率，可以选择固定频率或者可调频率。
利用定时器时钟频率与定时器中断的时间间隔来控制波形的频率。
2.波形选择功能用户可以通过控制模块选择不同的波形类型，如正弦波、方波、三角波、脉冲波等。
主控芯片根据用户指令设置波形参数，并生成相应的波形信号。
(完整版)51单片机毕业课程设计波形发生器
河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：王彦凯王翱翔专业班级：电仪09-03指导老师：王莉所在学院：电气工程与自动化学院2012年6月25 日摘要本设计是多功能信号发生器，以 AT89S52 单片机为核心，通过按键输入控制输出信号的类型、频率和幅值，采用 DA 转换芯片DAC0832输出相应的波形，同时以LED 显示器进行实时显示信号相关信息。
我们采用 C 语言进行编程，可实现100-1Khz的方波，锯齿波，三角波和正弦波四种波形的产生，且波形的频率、幅值可通过按键调节，并显示在数码管上。
而且，波形的幅值还可通过电位器实现无极调幅，增加了可选幅值范围。
经测试该设计方案线路优化，结构紧凑，性能优越，满足设计要求。
关键字：单片机AT89S52，DAC0832，信号发生器目录第1章概述 (1)1.1选题背景及其意义 (1)1.2 单片机概述 (1)1.3 信号发生器分类 (1)1.4 研究题目及其意义 (2)第2章信号发生器方案设计与选择 (3)2.1 方案的设计与选择 (3)2.2 设计原理简介 (3)2.3 设计功能 (5)第3章主要电路元器件介绍 (6)3.1 AT89S52单片机简介 (6)3.1.1 单片机简介 (6)3.1.2主要性能 (6)3.1.3 管脚功能说明 (7)3.2 DAC0832简介 (8)3.2.1 DAC0832的主要特性参数 (8)3.2.3 DAC0832工作方式 (9)3.3 数码显示管 (10)3.3.1 原理及分类 (10)3.3.2 显示器的工作方式 (10)3.3.3 数码管字型码 (11)第4章单元电路的硬件设计 (12)4.1 硬件原理框图 (12)4.2 单片机 AT89S52 系统的设计 (12)4.3 时钟电路 (13)4.4复位电路 (13)4.5数码管电路 (14)4.6 DAC0832模数转换电路 (15)4.7 LM324运放电路和低通滤波电路 (16)4.8 按键和波形指示LED电路 (17)第5章系统软件设计 (18)5.1软件开发环境简介 (18)5.1.1 Keil uVision4简介 (18)5.1.2 Proteus7.10 简介 (19)5.1.3 Keil 与Proteus 联合调试仿真 (19)5.2主程序 (20)5.3按键处理程序 (21)5.4 数码管输出程序分析 (22)5.5 各种波形产生思路 (22)5.5.1 方波产生思路 (22)5.5.3 三角波产生思路 (23)5.5.4 正弦波产生思路 (23)5.6 仿真的各种波形效果 (23)第6章课程设计体会 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附1：源程序代码 (27)1.主程序 (27)2.头文件 (27)附 2：系统原理图 (31)附 3：实物效果图 (32)第1章概述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。
基于51单片机的波形发生器设计报告
基于51单片机的波形发生器设计报告波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同类型和频率的电信号波形。
基于51单片机的波形发生器设计是一种常用的工程设计。
下面是一个关于基于51单片机的波形发生器设计的报告，详细介绍了设计的原理、步骤、电路、程序和性能。
一、设计原理：二、设计步骤：1.确定波形发生器的输出频率范围和分辨率要求。
2.选择适当的定时器/计数器模块来实现频率的计时和控制。
3.设计电路，包括定时器/计数器模块、晶振、滤波电路和输出接口等。
4.编写程序，配置定时器/计数器模块的工作模式、计数值和中断服务程序。
5.调试和测试电路和程序，确保波形发生器正常工作并满足设计要求。
三、电路设计：1.定时器/计数器模块：选择一个合适的定时器/计数器模块，如51单片机的定时器/计数器T0或T1、根据设计要求，设置工作模式、计数器模式和计数值。
2.晶振：选择适当的晶振频率，一般为11.0592MHz，将晶振连接到单片机的晶振引脚。
3.滤波电路：根据需要，设计一个滤波电路来滤除不需要的高频噪声和杂散信号。
4.输出接口：设计一个输出接口电路来连接单片机和外部电路，使用电平转换电路将单片机的低电平（0V）输出转换为所需的电平电压。
四、程序设计：1.配置定时器/计数器模块的工作模式和计数值，设置中断服务程序。
2.在中断服务程序中，根据设计要求生成矩形波信号，并将信号输出到输出端口。
3.在主程序中，初始化单片机和定时器/计数器模块，使波形发生器开始工作。
4.在主循环中，可以设置按键输入来改变输出频率，通过调整计数值来实现不同的频率输出。
五、性能评估：1.输出频率范围：根据设计要求，测试波形发生器的最低和最高输出频率是否在设计范围内。
2.分辨率：对于指定频率范围，测试波形发生器的输出频率的分辨率，即最小可调节的频率。
3.稳定性：测试波形发生器的输出信号的稳定性和准确度，是否有漂移和偏差。
4.噪声：测试波形发生器的输出信号是否有杂散噪声和幅度波动。
AT89C51单片机作为波形发生器
信号发生器在教学、试验、测控等各个领域都有着十分广泛的应用，而且随着现代电子通讯技术的发展, 常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。
本设计直接采用AT89C51单片机作为波形发生器的重要元件，加上巧妙的软件设计和简易的外围电路,产生频率、幅度可调的正弦波、三角波、锯齿波以及方波等多种信号。
信号的频率、幅值、通过键盘直接输入，并由LED显示。
与现有各类型波形发生器比较而言，ATMEL 的A T89C51是一种高效微控制器，其产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便，成本低，非常适合于物理实验室教学与实验使用。
关键词：AT89C51单片机、波形发生器、LED显示；基于单片机的信号发生器设计收藏这个学期的最后一个月，我们正式进入课程设计实验。
本次我选择了基于单片机的信号发生器设计的这个课程设计，因为相对比较简单，就一个89C51和D/A0832就搞定。
余老师还是比较好的，像他们软件的要焊接，额，密密麻麻的一大堆线，看着就烦。
呵呵，好了，以下要谈谈这次设计的过程了。
首先，本次设计的要求是以单片机为基础，利用D/A转换器，编程能产生锯齿波、方波、正弦波、三角波四种波形，使波形可变且频率可调的信号发生器。
主要难度是波形进行变化和频率可调，好，先准备实验要求的设备，PC机一台（并安装Keil 模拟仿真器软件）实验箱一个、导线落干根，示波器一台。
本来我是想用伟福来进行仿真的，可惜没下载器，一切就绪，马上开始，下面是本次报告中的一部分。
一、设计思路利用Keil C51 系列仿真系统实现。
主要利用其中89C51，D/A0832，拨位开关、按键等模块。
1、波形选择：利用8051分别实时地对P1.0、P1.1两口进行扫描，如果发现两口对应相应的数值，即有四种状态：00，01，10，11,根据四种状态跳到对应的波形程序。
2、三种波形的实现：方波：由8051对P0口不断交替输出00H和0FFH，有D/A0832转换成模拟量实现；三角波：由8051对P0口输出00H，在每一个时钟到来时对输出值加一；当加至0FFH时，继而在时钟来临时减一，这样往复执行，最终输出近似连续的三角波；正弦波：将00H到0FFH按照正弦波波形的变化趋势分成255个间断的点，形成一个正选波取值表，用8051在每一个时钟到来时取表值通过P0口送至D/A0832转换输出。
基于51单片机汇编程序波形发生器实训报告
单片机实训报告（波形发生器）一、设计方案（1）、硬件基本设计思路本设计方案采用8051单片机和DAC0832将数字信号转化成模拟信号，并通过LM324运算放大器将信号进行处理，最终得到各种波形。
其中，波形的切换采用矩阵键盘通过外部中断0来实现。
（2）、软件基本设计思路首先，将基本波形通过程序进行编写，并调试成功；其次，再编写按键扫描子程序；最后，将按键程序放入中断中，并进行整体调试，直到调通为止。
（3）、程序说明略二、原理图波形发生器原理图三、程序JUCHI E QU 50HSANJI EQU 51HFANGB EQU 52HTIXIN EQU 53HKU EQU 55HORG 0000H ;程序入口AJMP MAIN ;指向主程序ORG 0003H ;主程序入口地址AJMP INTT0 ;指向按键中断程序ORG 0030H ;中断程序入口地址MAIN: ;主程序MOV P2,#00H ;将P2口初始化为0SETB EA ;开总中断SETB EX0 ;开启外部中断0SETB IT0 ;将外部中断0设置为下降沿有效MOV DPTR,#00FFH ;设置输入寄存器地址MOV JUCHI,#00H ;初始化MOV SANJI,#00HMOV FANGB,#00H;***************************************************START:MOV A,KU ;将键码送累加器ACJNE A,#00H,W1 ;将累加器A和00H比较，如果相等，则00键按下顺序执行，否则跳到W1再判断01键是否按下MOV SANJI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP JCB ;跳转到锯齿波形W1: CJNE A,#01H,W2 ;判断01键是否按下MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP SJB ;跳转到三角波形W2: CJNE A,#02H,W3 ;判断02键是否按下MOV TIXIN,#00HMOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV SANJI,#00HAJMP FB ;跳转到方波W3: CJNE A,#03H,W4 ;判断03键是否按下，没有按下，跳转回去继续循环扫描MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HAJMP TXB ;跳转到梯形波W4: AJMP START;**********************************************INTT0: ;中断程序;***********键盘扫描子程序KEY*****************KEY: ACALL KS ;调按键查询子程序，判断是否有键按下JNZ K1 ;有键按下，转移 WEI1跳转ACALL DELAY ;无键按下，调延时程序去抖AJMP K4 ;继续查询按键;***********键盘逐列扫描程序***********************************K1: ACALL DELAYACALL KS ;再次判别是否有键按下JNZ K2 ;有键按下，转移AJMP K4K2: MOV R3,#0FEH ;首列扫描字送R3MOV R4,#00H ;首列号送R4K3: MOV A,R3MOV P2,A ;列扫描字送P2口MOV P1,#0FFH ;初始化P1口MOV A,P1 ;读取行扫描值JB ACC.0,L1 ;第零行无键按下转查第一行为1跳转MOV A,#00H ;第零行有键按下，行首键号送AAJMP LK ;转求键号L1: JB ACC.1,NEXT ;第一行无键按下，转查下一列MOV A,#03HAJMP LK ;键扫描结束，返回;************************************************************NEXT:INC R4 ;修改列号MOV A,R3JNB ACC.2,KEY ;三列扫描完返回按键查询状态RL A ;未扫描完，改为下列扫描字MOV R3,A ;扫描字暂存R3AJMP K3 ;转列扫描程序LK: ADD A,R4 ;形成键码送AMOV KU,APUSH ACC ;键码入栈保护;**********************************************K4:ACALL KS ;等待键释放JNZ K4POP ACC ;键释放，弹栈送ARETI ;中断返回;**********按键查询子程序**************************************KS: ;MOV A,#00HMOV P2,#00H ;全扫描字送p2口MOV P1,#0FFHMOV A,P1 ;读入P1口状态CPL A ;变正逻辑，高电平表示有键按下ANL A,#0FH ;屏蔽高四位RET ;子程序返回;****************锯齿波***********************JCB:MOV A,JUCHI ;转换初值WW: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC A ;A自加1NOP ;延时CJNE A,#255,WW ;判断A是否加到255，若没有返回到WW继续加MOV JUCHI,AAJMP START;******************三角波********************SJB:MOV A,SANJI ;转换初值EE: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC ANOPCJNE A,#255,EEDEC AQQ: MOVX @DPTR,ADEC ANOPCJNE A,#00,QQMOV SANJI,AAJMP START;******************方波********************* FB:MOV A,FANGBMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3CPL AMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV FANGB,APOP ACCAJMP START;***************梯形波**********************TXB:MOV A,TIXINSS: MOVX @DPTR,AINC AACALL DELAY3CJNE A,#255,SSACALL DELAY3ACALL DELAY3DEC AZZ: MOVX @DPTR,ADEC AACALL DELAY3CJNE A,#00,ZZACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV TIXIN,AAJMP START;*******************************************************1ms DELAY3: MOV R0,#7DHDEL7: NOPNOPDJNZ R0,DEL7RET;*******************************************50毫秒延时子程序DELAY2: MOV R0,#05DEL5: MOV R1,#10DEL4: MOV R2,7DHDEL3: NOPNOPDJNZ R2,DEL3DJNZ R1,DEL4DJNZ R0,DEL5RET;******************************************END四、实训总结通过两周的实训，我们对单片机有了一个基本的认识和了解，我们学到了怎样从一个设计课题入手去编写相关程序，并通过硬件实现。
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单片机课程设计报告题目波形发生器专业电子信息科学与技术班级 2008级1班学生姓名 *****学号 **********指导老师 *****2011年 7 月 8 日目录一、设计目的……………………………………………………错误!未定义书签。
二、设计的主要内容和要求……………………………………错误!未定义书签。
2.1基本内容和要求…………………………………………………………错误!未定义书签。
2.2创新部分…………………………………………………………………错误!未定义书签。
三、整体设计思路………………………………………………错误!未定义书签。
3.1设计思路…………………………………………………………………错误!未定义书签。
3.2元件选型…………………………………………………………………错误!未定义书签。
3.3功能原理图………………………………………………………………错误!未定义书签。
四、方案论证…………………………………………………… - 3 -五、硬件电路设计……………………………………………… - 4 -5.1硬件连线图………………………………………………………………错误!未定义书签。
5.2主要芯片介绍……………………………………………………………错误!未定义书签。
六、软件设计………………………………………………………错误!未定义书签。
6.1正弦波的产生过程………………………………………………………错误!未定义书签。
6.2方波产生过程……………………………………………………………错误!未定义书签。
6.3锯齿波的产生过程……………………………………………………错误!未定义书签。
6.4三角波的产生过程……………………………………………………错误!未定义书签。
6.5通过开关实现波形切换和调频…………………………………………错误!未定义书签。
6.7附程序代码………………………………………………………………错误!未定义书签。
七、调试与仿真……………………………………………………错误!未定义书签。
八、总结……………………………………………………………错误!未定义书签。
九、参考文献……………………………………………………错误!未定义书签。
波形发生器一、设计目的（1）利用所学单片机机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
（2）我们这次的课程设计是以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等）且频率、幅度可变的波形发生器。
（3）掌握各个接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的单片机应用系统功能器件。
（4）在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。
因此，缺乏一种系统的设计锻炼。
在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。
（5）通过这几个波形进行组合形成了一个波形发生器，使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。
这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼大家单片机知识的应用。
二、设计的主要内容和要求1.1基本内容和要求（1）设计一款能够产生3种波形的波形发生器；（2）设计波形选择按钮；（3）LED或LCD显示波形代号（如：1为正弦波，2为方波，3为锯齿波，4为三角波）；（4）其他功能（创新部分）。
1.2创新部分（1）波形频率调节；（2）波形幅值调节；（3）方波占空比调节；（4）滤波。
三、整体设计思路3.1设计思路1、课设需要各个波形的基本输出。
如输出正弦波、方波、锯齿波、三角波。
这些波形的实现的具体步骤：（1）正弦波：通过手动的方法计算出输出各点的电压值，然后在编写程序时以数组的方式给出。
当需要时，只要按照顺序进行输出即可。
这种方法比在软件中计算速度快且曲线的形状修改灵活。
在本设计中将一个周期（360度）分为256个点，则每两个点之间的间隔为1.4度，然后计算出每个点电压对应的数字量，形成数组。
只要反复输出这组数据到DAC0832,就可以在系统输出端得到想要的正弦波。
（2）方波：按照设定的周期值将输出的电压改变即可。
（3）锯齿波：也使用查表法。
将三角波的一个周期（360度）分为256个点，相邻点等差，生成数组。
反复输出前128个数据到DAC0832,就可以在系统输出端得到想要的锯齿波。
（4）三角波：将（3）中的数组256个数据全部输出到DAC0832,循环，就可以在系统输出端得到想要的三角波。
2、通过P1口和轻触开关S1-S4相连接来切换波形输出（如按S1键输出正弦波，按S2键产生方波，按S3键产生锯齿波，按S4键产生三角波）。
用P0口控制数码管静态显示波形代号。
用P2口向DAC0832发送数据，经DAC0832转换后，再把信号放大，最后接到示波器上显示。
3.2元件选型单片机AT89S52系统，DAC0832一片，PC机一台，运算放大器。
3.3功能原理图四、方案论证波形发生器的实现方法通常有以下几种：方案1：用分立元件组成的波形发生器：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2：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。
方案3：利用专用直接数字合成DDS芯片的波形发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
方案4：采用AT89S52单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。
该种方案主要对AT89S52单片机的各个I/O口充分利用。
P1口是连接键盘, P0口接显示电路，P2口连接DAC0832输出波形。
这样总体来说，能对单片机各个接口都利用上，而不在多用其它芯片，从而减小了系统的成本。
也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成。
占用空间小，使用芯片少，低功耗。
综合考虑，方案4各项性能和指标都优于其他几种方案，能使输出频率有较好的稳定性，充分体现了模块化设计的要求，而且这些芯片及器件均为通用器件，在市场上较常见，价格也低廉，样品制作成功的可能性比较大，所以本设计采用方案4。
五、硬件电路设计5.1 电路连线图通过P1.0-P1.3口和轻触开关S1-S4相连接来切换波形输出（如按S1键输出正弦波，按S2键产生方波，按S3键产生锯齿波，按S4键产生三角波），P1.4、P1.5接方波占空比调节开关，P1.6、P1.7接波形频率调节开关，如图2 所示。
用P0口控制数码管静态显示波形代号，如图3所示。
用P2口向DAC0832发送数据，经DAC0832转换后，再把信号放大，最后接到示波器上显示如图4所示。
图2 按键电路图3 显示电路图4 DAC0832连接图和幅值调节电路图5 总电路图图6 滤波电路图注：波形的幅值调节，使用硬件方法实现，如图4中DAC0832的VREF口接一滑动变阻器，通过改变DA转换的参考电压来实现波形幅值的改变。
5.2主要芯片介绍（1）51单片机的内部结构基本组成部分：1 一个8位的CPU2 128B或256B单元内数据存储器（RAM）3 4KB或8KB片内程序存储器（ROM或EPROM）4 4个8位并行I/O接口P0~P3。
5 两个定时/计数器。
6 5个中断源的中断管理控制系统。
7 一个全双工串行I/O口UART（通用异步接收、发送器）8 一个片内振荡器和时钟产生电路。
图7 51单片机引脚管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
（2）DAC0832芯片DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器。
D AC0832输出的是电流，一般要求输出是电压，所以还必须经过一个外接的运算放大器转换成电压。