【正文】 62243698226371002283810223039104232401062344110723542109237431102384411224045113241461152434711624448117245491192475012024851121249521222505312225054123251551242525612525357125253 （序表）58126254591262546012625461127255621272556312725564127255 三角波發(fā)生程序設(shè)計由于三角波的函數(shù)值比較容易計算，所以不必要像正弦波那樣還需用表格?？芍苯油ㄟ^如下程序段實現(xiàn)。else if( wave_choice == 2 ) //三角波 { if(c = 128) { P0 = c。 } else { P0 = 255 c。 } c ++。 }方波發(fā)生程序運用延時的方法實現(xiàn)，只用一個主程序即可，因為產(chǎn)生一個方波只需要高低兩個數(shù)，所以程序比較簡單。要給一個頻率，再計算所需的延時即可。實現(xiàn)方波的程序如下：else if( wave_choice == 3 ) // 方波 { k = zk * 256 / 100。 d ++。 if(d = k) { P0 = 0x00。 } else P0 = 0xff。 }鋸齒波中的斜線用一個個小臺階來逼近，在一個周期內(nèi)從最小值開始逐步遞增，當(dāng)達到最大值后又回到最小值，如此循環(huán)，當(dāng)臺階間隔很小時，波形基本上近似于直線。適當(dāng)選擇循環(huán)的時間，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，只是高低兩個延時的常數(shù)不同，所以用延時法，來產(chǎn)生鋸齒波。else if(wave_choice == 4) //鋸齒波 { if(e = 255) { P0 = 255 e。 } else { P0=0。 } e++。 } PROTEUS軟件仿真 PROTEUS軟件介紹Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象[12]。1．Proteus軟件所提供資源和調(diào)試功能簡介(1)內(nèi)容全面內(nèi)容全面包括其能實驗的內(nèi)容包括軟件部分的匯編、C51 等語言的調(diào)試過程，也包括硬件接口電路中的大部分類型。對同一類功能的接口電路，可以采用不同的硬件來搭建完成，因此采用Protues 仿真軟件進行實驗教學(xué)，克服了用單片機實驗教學(xué)板教學(xué)中硬件電路固定、學(xué)生不能更改、實驗內(nèi)容固定等方面的局限性，可以擴展學(xué)生的思路和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(2)硬件投入少，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯對于傳統(tǒng)的采用單片機實驗教學(xué)板的教學(xué)實驗，由于硬件電路的固定，也就將單片機的CPU 和具體的接口電路固定了下來。在單片機的實際教學(xué)中，如果要涉及到51 系列，也要涉及到PIC16 系列，那么為了教學(xué)必然要投入兩種單片機的實驗教學(xué)板；同時在教學(xué)過程中所涉及到的接口電路，也需要有較大的投入和儲備，以利于實驗的進行和在實驗過程中元件損毀后的更換。Protues 所提供的元件庫中，大部分可以直接用于接口電路的搭建，同時該軟件所提供的儀表，不管在質(zhì)量還是數(shù)量上，都是可靠和經(jīng)濟的。如果在實驗教學(xué)中投入這樣的真實的儀器儀表，僅儀表的維護來講，其工作量也是比較大的。因此采用軟件的方式進行教學(xué)，其經(jīng)濟優(yōu)勢是比較明顯的。(3)學(xué)生可自行實驗，鍛煉解決實際工程問題的能力實驗?zāi)芰蛯嶒炘O(shè)計能力的培養(yǎng)，是工科學(xué)生解決實際工程問題能力中較為重要的。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，忽視了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，對于實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，則很少涉及到。因此學(xué)生學(xué)習(xí)了理論，要想將其應(yīng)用到實際的工程實踐中，其難度是比較大的。還有，學(xué)生畢業(yè)后想對單片機控制技術(shù)或智能儀表等有較深的研究和學(xué)習(xí)，如果采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法，則學(xué)生需要購置的設(shè)備比較多，增加了他們學(xué)習(xí)和研究的投入。采用仿真軟件后，學(xué)習(xí)的投入變得比較的小，而實際工程問題的研究，也可以先在軟件環(huán)境中模擬通過，再進行硬件的投入，這樣處理，不僅省時省力，也可以節(jié)省因方案不正確所造成的硬件投入的浪費。(4)實驗過程中損耗小，基本沒有元器件的損耗問題在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，都涉及到因操作不當(dāng)而造成的元器件和儀器儀表的損毀，也涉及到儀器儀表等工作時所造成的能源消耗。采用Protues 仿真軟件進行的實驗教學(xué)，則不存在上述的問題，其在實驗的過程中是比較安全的。(5)與工程實踐最為接近，可以了解實際問題的解決過程在進行課程設(shè)計或進行大實驗的時候，可以具體的在Protues 中做一個工程項目，并將其最后移植到一個具體的硬件電路中，讓學(xué)生了解將仿真軟件和具體的工程實踐如何結(jié)合起來，利于學(xué)生對工程實踐過程的了解和學(xué)習(xí)。(6)大量的范例，可供學(xué)生參考處理在系統(tǒng)的設(shè)計時，存在對已有資源的借鑒和引用處理，而該仿真系統(tǒng)所提供的較多的比較完善的系統(tǒng)設(shè)計方法和設(shè)計范例，可供學(xué)生參考和借鑒。同時也可以在原設(shè)計上進行修改處理。(7)協(xié)作能力的培養(yǎng)和鍛煉一個比較大的工程設(shè)計項目，是由一個開發(fā)小組協(xié)作完成的。了解和把握別人的設(shè)計意圖和思維模式，是團結(jié)協(xié)作的基礎(chǔ)。在Proteus 中進行仿真實驗時，所涉及到的內(nèi)容并不全是學(xué)生獨立設(shè)計完成的，因此對于鍛煉學(xué)生的團結(jié)協(xié)作意識，是有好處的。 PROTEUS軟件仿真過程第一步，打開PROTEUS軟件，選擇所需器件。窗口如圖44所示。圖44 器件選擇窗口第二步，將所有器件排列好。器件排列見圖45。 圖45 器件排列窗口 圖46 導(dǎo)線連接第三步，連接導(dǎo)線。如圖46。第四步，打開KEIL軟件，調(diào)出程序編譯，生成HEX文件。調(diào)試窗口見圖47。 圖47 程序調(diào)試窗口 圖48初始化仿真窗口第五步，調(diào)試仿真。仿真情況如圖48。以下為四種波形的仿真結(jié)果示例。正弦波仿真：頻率2383HZ。仿真結(jié)果如圖49所示。圖49 正弦波仿真輸出三角波仿真：頻率2984HZ。結(jié)果如圖410。圖410 三角波仿真輸出方波仿真：占空比50%，頻率2824HZ。仿真結(jié)果如圖411。圖411 方波仿真輸出鋸齒波仿真：頻率1983HZ。仿真結(jié)果如圖412所示。圖412 鋸齒波仿真輸出仿真總結(jié)：采用PROTEUS進行單片機仿真，可以大大縮短單片機的開發(fā)周期。它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。本系統(tǒng)仿真結(jié)果，滿足設(shè)計需求。實際操作靈活，使用方便。第五章 系統(tǒng)測試報告采用專用的51編程器，首先將編程器的并口線和計算機的并口連接好，其次將編程器串口線和計算機的串口連接（采用串口供電）。將89S52插到編程器上，打開電源。第一步 檢測器件；第二步 擦除器件；第三步 把程序?qū)懭雴纹瑱C的FLASH ROM 里。圖51 程序?qū)懭雴纹瑱C本機分為兩部分。一部分是主機板，是一塊16cm10cm的電路板，另一部分是外接的變壓器。主機板一側(cè)有五根軟線。其中三根線是接變壓器的，紅線是正電壓輸入端，接變壓器輸出的紅接線柱，黑線是接變壓器的黑接線柱（即中間抽頭），黃線接變壓器的黃接線柱。在使用本機之前，先把變壓器與電源的插頭撥開，然后把主機板左上角三根線與變壓器三接線柱正確連接。這時把變壓器的插頭插入220V電源插座，主機正上方的八個數(shù)碼管應(yīng)顯示“”，否則應(yīng)立即拔下變壓器，檢查是否接線錯誤。正確顯示“”之后，就可以輸入波形代號和頻率值，產(chǎn)生要求的波形了。各種波形的代號如下：“1”：正弦波“2”：三角波“3”：方波“4”：鋸齒波要產(chǎn)生一個波形，正確的操作過程如下：，電源指示燈亮，按下復(fù)位鍵，顯示器顯示“”“輸出”字樣的線接示波器輸入端，紅線為波形輸出線，黑線為地線。：按下鍵盤上key1鍵，同時在顯示器第三位上將顯示你鍵入的數(shù)字，這個數(shù)字被認為是你選定的波形代號。，選擇key2key6鍵，分別對頻率的個位、十位、百位、千位、萬位進行調(diào)整。，從0001到50000。，輸出端將產(chǎn)生出想要的波形及相應(yīng)的頻率。正弦波：1Hz～8KHz三角波：1Hz～10KHz方波：1Hz～10KHz鋸齒波：1Hz～15KHz：本機設(shè)計目標(biāo)是用于中低頻小信號范圍。最高幅值：0V～+12V。：0V～+12V。：RL≥500Ω。：I0+≤40mA，I0≤20mA。通過對實際電路進行測試，得出各器件輸出電壓數(shù)據(jù)如表51所示。表51 輸出電壓測試數(shù)據(jù)表穩(wěn)壓器件輸入電壓輸出電壓理想輸出電壓誤差78120V0007805+54%7812+12%791212%從測試的數(shù)據(jù)上可以看出：采用7812，7805穩(wěn)壓輸出電壓+12V，+5V，基本符合要求。誤差都控制在5%以內(nèi)。而7912穩(wěn)壓負電壓，根本沒有起到穩(wěn)壓的作用，而且誤差也很大。我認為是損壞了，因為在一次測試中不小心將7912電源的極性接反了，直接燒壞了。所以，在測試的時候一定要小心電源的極性和用電安全。在實際測試中，主要對正弦波的頻率進行了測試，測試數(shù)據(jù)如表52所示。表52 正弦波頻率測試數(shù)據(jù)表顯示頻率（HZ）測試頻率（HZ）誤差（%）5510020050049010001500200040008000從誤差上分析，基本滿足設(shè)計要求。但是在顯示較高頻率時，數(shù)碼管的閃爍頻率太快了，根本看不清楚數(shù)字。這一點有待進一步改進。三角波，方波和鋸齒波的頻率測試不夠理想，所以不在這里列出。但是從PROTEUS軟件仿真的結(jié)果看，三種波形都可以實現(xiàn)。第六章 結(jié)論與展望 結(jié)論單片機控制多功能信號發(fā)生器可以用于“單片機技術(shù)”的教學(xué)實踐，也可以用于實驗信號的產(chǎn)生。其比較典型的接口電路設(shè)計也為實際應(yīng)用提供參考。該儀器的研制既解決了實驗教學(xué)的需求，也節(jié)約了實驗設(shè)備投資，降低了實驗成本。經(jīng)過進一步完善后，可由學(xué)生利用課程設(shè)計的機會，親自動手制作，這樣還可以進一步降低成本，同時極大地提高了學(xué)生的動手能力，是一件一舉多得的好事。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及實驗教學(xué)要求的不斷更新，要求我們開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)具有良好的可擴充性和更新能力，作為一名技術(shù)人員，應(yīng)時刻跟蹤科技發(fā)展的步伐，不斷豐富專業(yè)知識，不斷完善我們開發(fā)的系統(tǒng)。本設(shè)計是是自己對“單片機技術(shù)”課程的理解和實際技術(shù)的總結(jié)。論文中可能會存在一些不足之處，敬請評審專家和各位老師批評指正。 展望未來 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我感到自己應(yīng)用基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識解決問題的能力有了很大的提高。并且這次畢業(yè)設(shè)計的選題，是一個實際應(yīng)用工程。是我學(xué)完單片機課程后，自己動手做的一個大系統(tǒng)。盡管在設(shè)計過程中碰到了不少“難題”，通過自己翻閱大量資料，解決了一個個難題。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我深深體會到：世上無難題，只怕有心人。碰到難題不要懼怕，只要你肯鉆研，問題總會有解決的辦法。我想，通過這次畢業(yè)設(shè)計，到了工作單位后，我將能夠更快的適應(yīng)工作崗位和工作要求，我對自己未來充滿信心。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計對我而言是受益匪淺的。參考文獻[1] ：北京航空航天大學(xué)出版社，1996[2] ：北京航空航天出版社，1993[3] 于楓，：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1996[5] ：北京航空航天大學(xué)出版社，1995[6] 呂能元，孫育才，：科學(xué)出版社，1993[7] 趙宏偉，朱洪文，：吉林大學(xué)出版社，1998[8] ：機械工業(yè)出版社，1987[9] ：清華大學(xué)出版社，1998[10] ，1995[11] 張洪潤， （第二版）.北京：清華大學(xué)出版社 2003，172～179[12] ：人民郵電出版社，2004 [13] ：冶金工業(yè)出版社，2004[14] ：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002[15] 潘新民，：電子工業(yè)出版社，2004[16] ：北京理工大學(xué)出版社，2003[17] ：北京航空航天大學(xué)出版社，2005[18] ATMEL. Microcontroller Data [