基于51單片機(jī)的波形發(fā)生器畢業(yè)論-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 成本高，而且靈活心性較差，不能實(shí)現(xiàn)任意波形以及波形運(yùn)算輸出等智能化的功能。在 AT89C51 的 P1 口接矩陣按鍵，通過(guò)軟件編程來(lái)選擇波形、幅值、頻率，每種波形對(duì)應(yīng)一個(gè)按鍵，此方案原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易。輸出的波形穩(wěn)定，精度高，濾波好，抗干擾效果好，連接簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高。 方案三： LCD 液晶顯示， LCD 液晶顯示不但能顯示字符和數(shù)字，而且效果較好，且容易實(shí)現(xiàn)。 頁(yè) 11 三、 硬件電路 本系統(tǒng)由單片機(jī)、波形轉(zhuǎn)換（ D/A）電路、顯示接口電路、鍵盤(pán)電路、電源電路、串口電路等六部分組成。 RST 端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，單片機(jī)開(kāi)始工作。 顯 示接口電路 功能：驅(qū)動(dòng) LCD 液晶顯示、掃描按鈕。其與單片機(jī)連接如圖 4 所示： 頁(yè) 13 圖 4 顯示部分電路圖 波形轉(zhuǎn)換（ D/A）電路 功能：將波形樣值得編碼轉(zhuǎn)換成模擬值，完成波形的輸出。另一類(lèi)芯片內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)寄存器，輸出信號(hào)隨數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)的狀態(tài)的變化而變化，因此不能直接與微型計(jì)算機(jī)接口，必須通過(guò)并行口與微型計(jì)算機(jī)接口。先利用采樣定理對(duì)各種波形進(jìn)行抽樣，然后把各種采樣值進(jìn)行編碼，收到的數(shù)字量存入各個(gè)波形表，執(zhí)行程序時(shí)通過(guò)查表的方法依次取出，經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換后輸出就可以得到波形。這樣就控制了輸出波形的及其幅值和頻率，例如：正弦波， 頁(yè) 14 取 20 個(gè)樣值點(diǎn)。我們就以 HC6800 單片機(jī)上的紅外接頭為例來(lái)說(shuō)明， 頁(yè) 15 當(dāng)高電平的脈沖寬度為 的時(shí)候單片機(jī)認(rèn)為它為 0，當(dāng)高電平的脈沖寬度為 的時(shí)候單片機(jī)認(rèn)為它為 1。可將它們分為 5 部分，分別為引導(dǎo)碼、地址碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。當(dāng)接收到此碼時(shí)．表示一幀數(shù)據(jù)的開(kāi)始。不同的設(shè)備可以擁有不同的地址碼．因此。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼的各位求反，通過(guò)比較數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼．可判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確。 復(fù)位電路 這種復(fù)位電路的工作原理是：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位電路在剛接通電時(shí)，剛開(kāi)始電容是沒(méi)有電的，電容內(nèi)的電阻很低，通電后， 5V 的電通過(guò)電阻給電容進(jìn)行充電，電容兩端的電會(huì)由 0V 慢慢的升到 4V 左右（此時(shí)間很短一般小于 秒）， RC 構(gòu)成的微分電路在上電瞬間產(chǎn)生一個(gè)微分脈沖，其寬度大于兩個(gè)機(jī)器周期， 89C51 將復(fù)位。 圖 10 電源電路 頁(yè) 18 獨(dú)立按鍵部分 圖八 為用獨(dú)立按鍵來(lái)控制不同的輸出波形 圖 11 獨(dú)立按鍵 串口通信模塊 圖中通過(guò) MAX232 進(jìn)行 TTL 電平和 232 電平轉(zhuǎn)換，從而單片機(jī)和上位機(jī)之間通信提供通道。 四 、 軟件設(shè)計(jì) 主程序和子程序都存放在 AT89C51 單片機(jī)中。 程序流程圖 圖 13 程序流程圖 頁(yè) 20 LCD 顯示流程圖 圖 14 LCD 顯示框圖 頁(yè) 21 五、 系統(tǒng)仿真 仿真電路圖 通過(guò) Proteus 軟件和電路原理圖繪制出如下仿真電路圖，對(duì)程序和電路功能進(jìn)行測(cè)試 圖 15 proteus 仿真電路圖 輸出波形圖 將 編寫(xiě)好的程序下載到單片機(jī)中進(jìn)行仿真 ，通過(guò)反復(fù)測(cè)試，反復(fù)的修改函數(shù)的功能，使系統(tǒng) 輸出如下波形： 頁(yè) 22 圖 16 正弦波 圖 17 方波 圖 18 三角波 圖 19 正弦波、方波、三角波三種波形疊加后的波形 頁(yè) 23 六、 硬件和軟件測(cè)試 硬件調(diào)試 整個(gè)硬件調(diào)試過(guò)程基本順利，由于采用了分單元模塊制作，各個(gè)單元電路工作穩(wěn)定，給調(diào)試工作帶來(lái)很大的方便。 （ 3） 由于 AT89C51 本身性能的問(wèn)題，而且硬件方面又沒(méi)有用倍頻電路，產(chǎn)生的三角波和方波的頻率沒(méi)有達(dá)到 1MHz，只達(dá)到 2KHz，但是方波達(dá)到了 1MHz。 （ 4） 在測(cè)試階段，尤其是在硬件電路的檢查階段，有很深的體會(huì)，有時(shí)候一個(gè)簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤就有可能造成電路無(wú)法正常工作，通過(guò)找錯(cuò)排錯(cuò)，更加熟悉了電路的原理和51 單片機(jī)的工作原理。我對(duì)本課題的內(nèi)容本來(lái)知道的很少，經(jīng)過(guò)了這次的學(xué)習(xí)和知道老 師的悉心教導(dǎo)，現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)它有了深刻的認(rèn)識(shí)，雖然無(wú)法達(dá)到專(zhuān)業(yè)水平，但也是有了巨大的收獲，感覺(jué)自己受益匪淺。主程序入口地址 AJMP INTT0 。將 P2 口初始化為 0 SETB EA 。設(shè)置輸入寄存器地址 MOV JUCHI,00H 。將累加器 A 和 00H 比較，如果相等，則 00 鍵按下 順序執(zhí)行，否則跳到 W1 再判斷 01 鍵是否按下 MOV SANJI,00H 。屏蔽其他波形 MOV FANGB,00H MOV TIXIN,00H AJMP SJB 。跳轉(zhuǎn)到方波 W3:CJNE A,03H,W4 。********************************************** INTT0: 。有鍵按下 ，轉(zhuǎn)移 WEI1 跳轉(zhuǎn) ACALL DELAY 。再次判別是否有鍵按下 JNZ K2 。列掃描 字送 P2 口 MOV P1,0FFH 。第零行有鍵按下，行首鍵號(hào)送 A AJMP LK 。************************************************************ NEXT: INC R4 。掃描字暫存 R3 AJMP K3 。********************************************** K4: ACALL KS 。**********按鍵查詢(xún)子程序 ************************************** KS:MOV A,00H MOV P2,00H 。屏蔽高四位 RET 。D/A 轉(zhuǎn)換 INC A 。******************三角波 ******************** SJB: MOV A,SANJI 。***************梯形波 ********************** TXB: MOV A,TIXIN SS:MOVX DPTR,A INC A ACALL DELAY3 CJNE A,255,SS ACALL DELAY3 ACALL DELAY3 DEC A ZZ:MOVX DPTR,A DEC A ACALL DELAY3 頁(yè) 32 CJNE A,00,ZZ ACALL DELAY3 ACALL DELAY3 MOV TIXIN,A AJMP START
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