【正文】 細(xì)微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。在程序運(yùn)行中，當(dāng)接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù) /模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出。該方法可以通過編程的方法來控制信號波形的頻率和幅度，而且在硬件電路不變的 情況下，通過改變程序來實(shí)現(xiàn)頻率的變換。 設(shè)計(jì)原理 數(shù)字信號可以通過數(shù) /模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，因此可通過產(chǎn)生數(shù)字信號再轉(zhuǎn)換成模擬信號的方法來獲得所 需要的波形。 設(shè)計(jì)思想 （ 1）利用單片機(jī)產(chǎn)生方波、正弦波、三角波和鋸齒波等信號波形，信號的頻率和幅度可變。其中“ S0”號鍵代表方波輸出，“ S1”號鍵代表正弦波輸出，“ S2”號鍵代表三角波輸出，“ S3” 號( s in 1 ) 2 5 5( 2 5 5 ) / 2tD i Y A ? ? ?? ? ? 7 鍵代表鋸齒波輸出。 （ 5） 輸出波形幅度為 0～ 5V。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 與 MCS51 兼容 128*8 位內(nèi)部 RAM 可編程串行通道 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個內(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 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 8255 簡介 8255 是 Intel 公司生產(chǎn)的可編程并行 I/O 接口芯片，有 3 個 8 位并行 I/O口。 11 8255 作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的 3 個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。與微處理器完全兼容。 管腳介紹 * D0～ D7： 8 位數(shù)據(jù)輸入線， TTL 電平，有效時間應(yīng)大于 90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯 )； * ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效； * CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； * WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬 應(yīng)大于 500ns）有效。所謂的八段是指數(shù)碼管里有八個小 LED 發(fā)光二極管，通 過控制不同的LED 的亮滅來顯示出不同的字形。其原理圖如下。數(shù)碼管的八段，對應(yīng)一個字節(jié)的八位， a 對應(yīng)最低位， dp 對應(yīng)最高位。 圖 硬件原理 框圖 主控電路 AT89C51 單處機(jī)內(nèi)部設(shè)置兩個 16 位可編程的 定時器 /計(jì)數(shù)器 T0 和 T1，它們具有計(jì)數(shù)器方式和定時器方式兩種工作方式及 4 種工作模式。當(dāng)中央處理器CPU 正在處理某件事的時候外界發(fā)生了緊急事件，要求 CPU 暫停當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而去處理這個緊急事 件。如果有信 號輸出，則在寫控制端產(chǎn)生一個寫信號，并將所要輸出的信號通過 8155 的 PB 口輸出，并在數(shù)碼管上顯示出來。所以設(shè)計(jì)用兩片 DAC0832來輸出信號，第一片 D/A 用來輸出信號，第二片 D/A 用來控制第一片 D/A 的基準(zhǔn)點(diǎn)壓。 DAC0832 主要由 8 位輸入寄存器、 8 位 DAC 寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。若 P0 口向其送的數(shù)據(jù)為 0FFH 時， 則 U1的輸出電壓為 5V. 故當(dāng) U1 輸出電壓為 0V 時，由公式 得： Vout = 5V時，可得： Vout = +5V， 所以輸出波形的電壓變化范圍為 5V～ + 5V. 故可推得，當(dāng) P0 所送數(shù)據(jù)為 80H 時， Vout 為 0V[4]。 圖 為鍵盤接口電路的原理圖，圖中鍵盤和 8155 的 PA 口相連， AT89C51 的 P0口和 8155 的 D0 口相連， AT89C51 不斷的掃描鍵盤，看是否有鍵按下，如有，則根據(jù)1 2 3 01 2 3U U UR R R???相應(yīng)按鍵作出反應(yīng)。 ，用于產(chǎn)生這個時間的電路就是時鐘電路，時鐘電路一般由晶體振蕩器 、 晶震控制芯片和電容組成。 顯示電路 顯示電路是用來顯示波形信號的頻率，使得整個系統(tǒng)更加合理，從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，所以顯示器件采用 LED 數(shù)碼管顯示器。因此，送入第二片的值是幾個固定的值。在本設(shè)計(jì)中，對信號的四分之一周期采樣 19 個幅度值，通過反復(fù)查表來輸出幅度值，而整個信號是通過正查表和逆向查表來實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)次數(shù) =計(jì)數(shù)時間 /機(jī)器周期。 正弦波和三角波的頻率控制方法都與上述方法相同，而方波的頻率控制是半周期計(jì)數(shù)，經(jīng)過半周期只需改變輸出為最大或最小電平即可。 圖 主程序流程圖 下面說明主程序流程圖的程序?qū)崿F(xiàn)： 1. 開始： ORG 0000H 程序開始執(zhí)行，首先覺得跳轉(zhuǎn)到主程序 AJM MAIN ORG 000BH 定時器 0 中斷入口地址，跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序 LJMP TCO ORG 0030H 初始化： MOV DPTR， 7F00H 指向 8155 命令字端口地址 MOV A， 06H 設(shè)置 A 口為輸入， B 口、 C 口為輸出 MOVX ＠ DPTR， A 送命令字 ： MOV DPTR， 7F01H 指向 A 口地址 MOVX A，＠ DPTR 讀入 A 口的開關(guān)數(shù)據(jù) JNB ， K10H 判斷是否“ 4”號鍵，若是則轉(zhuǎn)輸出 10Hz 信號 JNB ， K100H 判斷是否“ 5”號鍵，若是則轉(zhuǎn)輸出 100Hz 信號 JNB ， K500H 判斷是否“ 6”號鍵，若是則轉(zhuǎn)輸出 500Hz 信號 JNB ， K1K 判斷是否“ 7”號鍵，若是則轉(zhuǎn)輸出 1KHz 信號 AJMP MAIN 無鍵按下則返回等待 ，以 10HZ 為例 K10H： MOV 30H， 00H 顯示 10Hz MOV 31H， 00H MOV 32H， 00H MOV 33H， 00H MOV 34H， 01H MOV 35H， 00H LCALL LED1 調(diào)顯示子程序 MOV TMOD， 00H MOV TL0， 15H 21 MOV TH0， 9EH AJMP PD ，以 10HZ 為例 K10H： MOV 30H， 00H 顯示 10Hz MOV 31H， 00H MOV 32H， 00H MOV 33H， 00H MOV 34H， 01H MOV 35H， 00H LCALL LED1 調(diào)顯示子程序 ： LED1： MOV R3， 06H 設(shè)置 6 個 LED 顯示 MOV R2， 01H 選通第一位 LED 數(shù)據(jù) MOV R1， 30H 送顯示緩沖區(qū)首址 GN1： MOV DPTR， 7F03H 指向 C 口地址 MOV A， R2 位選通數(shù)據(jù)送 A MOVX ＠ DPTR， A 位選通數(shù)據(jù)送 C 口 RL A 選通下一位 MOV R2， A 位選通數(shù)據(jù)送 R2 中保存 MOV A， ＠ R1 取鍵值 MOV DPTR， TAB 送 LED 顯示軟件譯碼表首址 MOVC A，＠ A+DPTR 查表求出鍵值顯示的段碼 MOV DPTR， 7F02H 指向 B 口地址 MOV ＠ DPTR， A 段碼送顯示 LCALL LOOP1 調(diào)延時子程序 INC R1 指向下一位顯示緩沖區(qū)地址 DJNZ R3， GN1 循環(huán)顯示 6 個 LED RET ： GN： SETB TR0 啟動定時器 SETB ET0 開定時器 0 中斷 SETB EA 開總中斷 ： PD： JNB ， KE0 判斷是否“ 0”號鍵按下，若是則轉(zhuǎn)方波輸出 JNB ， KE1 判斷是否“ 1”號鍵按下，若是則轉(zhuǎn)正弦方波 輸出 JNB ， KE2 判斷是否“ 2”號鍵按下，若是則轉(zhuǎn)三角波輸出 JNB ， KE3 判斷是否“ 3”號鍵按下，若是則轉(zhuǎn)鋸齒波輸出 LJMP PD 無鍵按下則返回等待 圖 為各波形子程序的流程圖。 25 圖 方波圖 如圖 方波圖，橫坐標(biāo)為時間軸每小格表示 ，縱坐標(biāo)為幅值軸每小格 為 。 圖 三角波 如圖 三角波圖，橫坐標(biāo)為時間軸每小格表示 縱坐標(biāo)為幅值軸每小格為 。 27 波形分析： 在將電路和實(shí)物連接的情況下再將程序下載至單片機(jī)中進(jìn)行實(shí) 電路的測試時，波形 與實(shí)際要求存在一些誤差，這 些誤差的來源主要是由于電路的具體參數(shù)選擇不好以及程序的 延時 所造成的。 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在 好幾個 星期的日子里 ，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的