基于proteus的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 18:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軟件包括以下幾個(gè)程序模塊：鍵盤(pán)處理程序；中斷服務(wù)程序；正弦波發(fā)生程序及其服務(wù)程序；三角波發(fā)生程序；方波發(fā)生程序；鋸齒波發(fā)生程序。. 軟件流程圖本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)，用編程的方法來(lái)產(chǎn)生四種波形，并通過(guò)編程來(lái)切換四種波形以及波形頻率的改變。具體功能有：各個(gè)波形的切換；各種參數(shù)的設(shè)定；頻率增減等；數(shù)碼管的顯示軟件調(diào)通后，通過(guò)編程器下載到AT89C51芯片中，然后插到系統(tǒng)中即可獨(dú)立完成所有的控制。軟件流程圖如圖31所示。圖31 程序流程圖. 鍵盤(pán)掃描及初始程序設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤(pán)掃描是CPU工作的一個(gè)主要內(nèi)容之一。CPU忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤(pán)掃描。既保證不失時(shí)機(jī)的響應(yīng)鍵盤(pán)操作，又不過(guò)多占用CPU時(shí)間。因此，要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中的CPU的忙、閑情況，選擇好鍵盤(pán)的工作方式。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了節(jié)省硬件，通常采用非編碼鍵盤(pán)，在這種鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)中，單片機(jī)對(duì)它的控制有三種方式：程序控制掃描方式；定時(shí)掃描工作方式；中斷工作方式。1）程序控制掃描方式這種方式就是只有當(dāng)單片機(jī)空閑時(shí)，才調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序，響應(yīng)鍵盤(pán)的輸入請(qǐng)求。2）定時(shí)掃描方式這種方式就是每隔一定的時(shí)間對(duì)鍵盤(pán)掃描一次。通常是利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生1ms的定時(shí)中斷，CPU響應(yīng)定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求，對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描，以響應(yīng)鍵盤(pán)輸入請(qǐng)求。3）中斷工作方式為進(jìn)一步提高CPU效率，可以采用中斷掃描工作方式。即在鍵盤(pán)有健按下時(shí)，才執(zhí)行鍵盤(pán)掃描，執(zhí)行該鍵功能程序。本系統(tǒng)采用程序控制掃描工作方式。在該設(shè)計(jì)中的鍵盤(pán)的行列線連接于89C51的P2口上。鍵盤(pán)掃描程序自復(fù)位后就開(kāi)始工作，時(shí)刻監(jiān)視鍵盤(pán)，有無(wú)鍵按下。在監(jiān)視鍵盤(pán)過(guò)程中，允許定時(shí)器中斷。一旦有鍵按下，先延時(shí)1ms，去除鍵的抖動(dòng)，然后關(guān)中斷，不允許定時(shí)器發(fā)生中斷。按鍵功能如表31所示：表31 按鍵對(duì)應(yīng)功能按鍵功能key1鍵選擇發(fā)波類型（1為正弦波,2為三角波,3為方波，4為方波）key2頻率增加Key3頻率減小按鍵控制源程序如下：void delay(uchar k){for(de1=0。de110。de1++) for(de2=0。de2k。de2++){。}}void key1(void) //１鍵選擇發(fā)波類型,1為正弦波,2為三角波,3為方波{fun++。if(fun==5) fun=0x01。}void key2(void) //２鍵加大頻率{ tl+=0xf。 if(tl0xe8) tl=0x00。 if(flag0) flag。 else flag=255。}void key3(void) //３鍵減小頻率{if(th0x00){ tl=0xf。 if(flag255) flag++。 else flag=0。}}void key4(void) {}. 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)采用定時(shí)器T0定時(shí)中斷，根據(jù)不同的按鍵次數(shù)，產(chǎn)生不同的波形。void int1 (void) interrupt 2 //int0中斷服務(wù)程序{ if(P2!=0xff) delay(125)。 if(P2==0xff) return。 if(P2==0xef) key1()。 if(P2==0xdf) key2()。 if(P2==0xbf) key3()。 if(P2==0x7f) key4()。}. 波形發(fā)生程序設(shè)計(jì). 正弦波發(fā)生程序設(shè)計(jì)其實(shí)在計(jì)算正弦波形數(shù)據(jù)的時(shí)候，并不需要算出整個(gè)0—2π區(qū)間的每一個(gè)值，而只需計(jì)算出0—π中的值就行，其他區(qū)間的值都可以通過(guò)對(duì)0—π中的值取不同的變換。比如π—π的值可以和0—π值一一對(duì)應(yīng)，而π—2π的值可以對(duì)0—π區(qū)間的值取反得到。計(jì)算值可以用C語(yǔ)言編程得到。幅度公式為Y=［1+sin()］ （N=0,1,2……64）相應(yīng)的Y值數(shù)字化后的遞增量δ=≈那么每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)于起一個(gè)點(diǎn)的遞增率為A= （Y2當(dāng)前的點(diǎn)，Y1為前一個(gè)點(diǎn)）所以每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)字量與遞增率A成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，正弦波形數(shù)據(jù)表見(jiàn)表32。序號(hào)幅度(Y值)遞增率A數(shù)字遞增率數(shù)字量(十進(jìn)制)13131261343913741214051514361814672114982415292715510301581134162123716513401681442170154517316481761751179185418219571852060188216219022651932368196247019825732012675203277820628802082983211308521331872153290218表32 正弦波形數(shù)據(jù)表339222034942223596224369822637100228381022303910423240106234411072354210923743110238441122404511324146115243471162444811724549119247501202485112124952122250531222505412325155124252561252535712525358126254591262546012625461127255621272556312725564127255正弦波發(fā)生程序如下：if(fun==1) { DA0832=tosin[b]/4*A。 //正弦波 b++； }. 三角波發(fā)生程序設(shè)計(jì)由于三角波的函數(shù)值比較容易計(jì)算，所以不必要像正弦波那樣還需用表格。可直接通過(guò)如下程序段實(shí)現(xiàn)。else if(fun==2) //三角波 { if(c128)DA0832=c*2/4*A。 else DA0832=(255c)*2/4*A。 c++。 }. 方波發(fā)生程序設(shè)計(jì)方波可直接由DAC0832產(chǎn)生，其發(fā)生程序如下：else if(fun==3) // 方波 { d++。 if(d=128)DA0832=0x00。 else DA0832=0xff/4*A。 }. 鋸齒波發(fā)生程序設(shè)計(jì)鋸齒波中的斜線用一個(gè)個(gè)小臺(tái)階來(lái)逼近，在一個(gè)周期內(nèi)從最小值開(kāi)始逐步遞增，當(dāng)達(dá)到最大值后又回到最小值，如此循環(huán)，當(dāng)臺(tái)階間隔很小時(shí)，波形基本上近似于直線。適當(dāng)選擇循環(huán)的時(shí)間，可以得到不同周期的鋸齒波。鋸齒波發(fā)生原理與方波類似，只是高低兩個(gè)延時(shí)的常數(shù)不同其發(fā)生程序如下：else if(fun==4) // 鋸齒波 { e++。 DA0832=e/4*A。}4. 仿真結(jié)果與分析. 仿真和編譯工具. Proteus仿真軟件有了protel、Multisim、proteus、psice等一系列的軟件的存在，就此便可以以虛代實(shí)、以軟代硬，獨(dú)立建立一個(gè)完善的虛擬實(shí)驗(yàn)室。代替了在實(shí)驗(yàn)室和教室里的以實(shí)物進(jìn)行實(shí)踐的方式，可以在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)，模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等課程，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等。因此這一系列的軟件受到廣大電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者的青睞，是他們工作、學(xué)習(xí)上難得的工具軟件，也因此它們?cè)谌虻玫搅藦V泛應(yīng)用。其中，Proteus軟件提供多達(dá)30多個(gè)元件庫(kù)，元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等，有RAM、ROM、鍵盤(pán)、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IC器件，編譯方面支持Keil和MPLAB等編譯器。它的功能強(qiáng)大，集電
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