單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)-基于stc89c52的信號(hào)發(fā)生器(已修改)
2024-11-23 22:20 本頁(yè)面
【正文】 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 基于 STC89C52的信號(hào)發(fā)生器 武漢紡織大學(xué) 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 姓 名 :向彬彬 學(xué) 號(hào) : 1103751068 班 級(jí) : 光電 1102 班 指導(dǎo)教師 : 鄒崇濤 所在院系 :電子與電氣工程學(xué)院 2020 年 12 月 目錄 1 設(shè)計(jì)目的及要求 3 11 設(shè)計(jì)目的 3 12 設(shè)計(jì)要求 3 2 方案設(shè)計(jì) 3 21 總體方案設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)原理分析 3 22 硬件電路設(shè)計(jì) 4 主要芯片介紹 4 23 軟件設(shè)計(jì) 7 軟件程序流程圖 7 發(fā)送數(shù)據(jù)子程序 8 波形產(chǎn)生過(guò)程 8 3 Protues 仿真 . 9 4 調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 10 5 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題 12 51 錯(cuò)誤 12 52 不足 12 6 心得體會(huì) 12 7 參考文獻(xiàn) 13 附錄 程序清單 .14 基于 STC89C52 的信號(hào)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)目的及要求 設(shè)計(jì)目的 1 掌握各個(gè)接口芯片如 DAC0832等的功能特性及接口方法 ,并能運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)功能器件。 2 以單片機(jī)為基礎(chǔ) ,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)能輸出多種波形 (正弦波、三角波、方波等 )且頻率可變的函數(shù)發(fā)生器。 3 利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì) ,鍛煉我們理論聯(lián)系實(shí)際、提高我們的綜合應(yīng)用能力。 4 通過(guò)運(yùn)用相關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器的功能 ,從而達(dá)到熟練掌握各種器件的目的 ,同時(shí) ,鍛煉動(dòng)手能力及編程調(diào)試能力 ,更深地理解課上所學(xué)的單片機(jī)的知識(shí) ,增加電子電路知識(shí) ,提升作為一個(gè)電子信息工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng) 設(shè)計(jì)要求 1 用單片機(jī)加之 DAC 芯片等器件 ,實(shí)現(xiàn)能產(chǎn)生方波 ,三角 波 ,正弦波且頻率可變的信號(hào)發(fā)生器。 2 熟悉各個(gè)器件的性能和使用方法 ,特別是 89c52,掌握他們之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸方法 ,能夠熟練使用它們及編寫(xiě)程序。 3完成單片機(jī)和 DAC的選型 ,了解不同波形的產(chǎn)生原理和設(shè)計(jì)方案 ,畫(huà)出硬件電路圖 ,并編程完成軟件部分 ,最后調(diào)試觀察產(chǎn)生不同類型的波形信號(hào)。 方案設(shè)計(jì) 總體方案設(shè)計(jì) 通過(guò)要求分析 ,以下幾點(diǎn)是解題的關(guān)鍵 : 用單片機(jī)加之 DA 芯片 ,實(shí)現(xiàn)能產(chǎn)生方波 ,三角波 ,正弦波信號(hào)發(fā)生器 掌握 89c51 和 DAC0832 轉(zhuǎn)換芯片之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸方法 ,熟練使用它們及編寫(xiě)程序 系統(tǒng) 原理分析 數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)數(shù) /模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) ,因此可通過(guò)產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的方法來(lái)獲得所需要的波形。 89C52 單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī) ,具有組成微型計(jì)算機(jī)的各部分部件 :中央處理器 CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、 I/O 接口電路、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等 ,只要將 89C51 再配置鍵盤(pán)及、數(shù)模轉(zhuǎn)換及波形輸出、放大電路等部分 ,即可構(gòu)成所需的波形發(fā)生器 ,其信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成系統(tǒng)框圖如下圖所示。 圖 1 系統(tǒng)框圖硬件電路設(shè)計(jì) 主要芯片介紹 1 單片機(jī) STC89C52 介 紹 STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器 ,具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核 ,但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上 ,擁有靈巧的 8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash,使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能 : 8k 字節(jié) Flash,512 字節(jié) RAM, 32 位I/O 口線 ,看門(mén)狗定時(shí)器 ,內(nèi)置 4KB EEPROM,810復(fù)位電路 ,3個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ,4個(gè)外部中斷 ,一個(gè) 7向量 4級(jí)中斷結(jié)構(gòu) (兼容傳統(tǒng) 51的 5向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu) ),全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作 ,支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下 ,CPU 停止工作 ,允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下 ,RAM 內(nèi)容被保存 ,振蕩器被凍結(jié) ,單片機(jī)一切工作停止 ,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率 35MHz,6T/12T 可選。外形及引腳排列如下圖所示 : AT89C51 管腳說(shuō)明 : VCC:供電電壓。 GND:接地。 P0 口 :P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口 ,每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě) 1時(shí) ,被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ,它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí) ,P0 口作為原碼輸入口 ,當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí) ,P0 輸出原碼 ,此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口 :P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ,P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后 ,被內(nèi)部上拉為高 ,可用作輸入 ,P1 口被外部下拉為低電平時(shí) ,將輸出電流 ,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí) ,P1 口作為第八位地址接收。 P2 口 :P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ,P2 口緩沖器可接收 ,輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流 ,當(dāng) P2 口被寫(xiě)“ 1”時(shí) ,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高 ,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí) ,P2 口的管腳被外部拉低 ,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí) ,P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí) ,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì) ,當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí) ,P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在FLASH 編程和校驗(yàn) 時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口 :P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口 ,可接收輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“ 1”后
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