【導(dǎo)讀】電路、自動控制系統(tǒng)和教學(xué)實驗等領(lǐng)域。目前使用的信號發(fā)生器大部分是函數(shù)信。號發(fā)生器，且特殊波形發(fā)生器的價格昂貴。為此，為節(jié)省成本，本文利用80C51. 頻率可用程序控制改變。本次設(shè)計利用80C51設(shè)計一個函數(shù)信號發(fā)生器，詳細說明了其實現(xiàn)過程。本文描述使用匯編語言和PROTEUS仿真實現(xiàn)函數(shù)信號發(fā)生器的基本功能，實?，F(xiàn)了方波、三角波、正弦波、鋸齒波，頻率可調(diào)為10HZ、100HZ、500HZ、1000HZ。本文給出了源程序、各模塊的連接圖以及仿真圖，并做出了詳細的分析。該設(shè)計方案線路優(yōu)化，結(jié)構(gòu)緊湊，性能優(yōu)越，滿足設(shè)計要求。

　　

【正文】 ，并指向其所指定的波形。 幅值選擇通過按鍵 AMPL+和 AMPL輸入，當(dāng)執(zhí)行了幅值子程序的時候，系統(tǒng)通過改變 X9511 抽頭的位置，改變其 Vw 的輸出電壓，通過 VREF 改變輸出電壓的幅值。頻率的選擇則是通過 FREQ+和 FREQ進行選擇的，當(dāng)執(zhí)行頻率調(diào)節(jié)子程序的時候，通過改變定時的初值實現(xiàn)的，當(dāng)使用 12M 晶振時候，正弦表位 256 位時，理想中最大的頻率可以達到 4KHz，當(dāng)頻率為 10Hz 的 時候，計數(shù)初值為 390。由于系統(tǒng)采用的最低的初值時間為 100，所以最高只能產(chǎn)生 20Hz的頻率 [19]。 1程 序 2程 序程 序 3程 序 54程 序掃 描 鍵 盤是 否 有 鍵盤 按 下 ？10 s延 時是 否 有 鍵盤 按 下 ？判 斷 鍵 值YYYNNN 44 按鍵掃描子程序設(shè)計 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 顯示子程序 顯示部分采用動態(tài)輸出的方式，通過控制兩個鎖存器來控制實現(xiàn)單個 I/O 分時控制輸出輸出數(shù)碼管的段選（字形的選擇）和位選（位權(quán)的選擇）。如圖 352顯示電路圖中 P0 用于輸出數(shù)據(jù)，而 和 用來控制寄存器的通斷來控制是輸出字段信息還是位權(quán)信息。 通常的數(shù)碼管動態(tài) 顯示程序都要進行延時，然后靠人眼的余光實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出，當(dāng)延時時間太小的時候會出現(xiàn)數(shù)碼閃爍甚至亂碼，當(dāng)延時時間設(shè)定的太大的時候，有可能出現(xiàn)輸出斷續(xù)的可能，通常需延時 5ms， 6位數(shù)據(jù)顯示就是 30ms，而按鍵的消抖時間不過 10ms，所以時間片輪法的話會大大影響電路的正常工作，甚至不能檢測出按鍵輸入，或則按鍵輸入的時候出現(xiàn)顯示斷續(xù)的情況，所以本才設(shè)計采用了中斷顯示的方法，利用定時器進行延時，設(shè)定好定時器的初值，在固定的延時時間上溢出，然后調(diào)用顯示子程序顯示當(dāng)前的輸出情況，由于定時器中斷程序 執(zhí)行一次只能顯示一位數(shù)據(jù) ，所以要設(shè)定一個全局變量的顯示緩沖區(qū)和全局變量的位選標(biāo)志。 中 斷 入 口定 時 器 重 轉(zhuǎn) 初 值打 開 鎖 存 器 ， 送段 選 信 號 ， 然后 關(guān) 閉返 回打 開 鎖 存 器 ， 送位 選 信 號 ， 然后 關(guān) 閉位 選 標(biāo) 志 位左 移 一 位 45 顯示子程序設(shè)計 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 第 5章 仿真驗證 整體設(shè)計 Protues仿真軟件完成函數(shù)信號發(fā)生器仿真，本設(shè)計仿真環(huán)境如圖 51所示。 圖 51 基于 protues的函數(shù)信號發(fā)生器仿真 功能實現(xiàn) 三種波形的仿真波形圖如下：在仿真環(huán)境下，運行仿真軟件，按要求操作鍵盤會出現(xiàn)如下波形圖，各個波形的仿真圖不同的頻率。 當(dāng)“ S0”鍵按下事將產(chǎn)生方波，鍵“ S4” — “ S7”決定正弦波的頻率，“ S4”號鍵為 10Hz 的頻率信號，“ S5”號鍵為 100Hz 的頻率信號，“ S6”號鍵為 500Hz 的頻率信號，“ S7”號鍵華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 為 1KHz 的頻率信號。 圖 5圖 5 圖 55 為頻率為 10Hz、 100Hz、 500Hz的正弦波， 1000Hz 的正弦波在文中不畫出來。 圖 52 波形顯示 圖 53 10Hz正弦波 圖 54 100Hz正弦波 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 55 500Hz正弦波 圖 5圖 5圖 58 為頻率為 10Hz、 100Hz、 500Hz 的三角波， 1000Hz的正弦波在文中不畫出來。當(dāng)“ S0”鍵按下將產(chǎn)生三角波，鍵“ S4” — “ S7”決定方波的頻率，“ S4”號鍵為 10Hz 的頻率信號，“ S5”號鍵為 100Hz 的頻率信號，“ S6”號鍵為 500Hz 的頻率信號，“ S7”號鍵為 1KHz 的頻率信號。 圖 56 三角波 圖 57 三角波 圖 58 三角波 圖 5圖 5圖 511 為頻率為 10Hz、 100Hz、 500Hz 的方波， 1000Hz的正弦波在文中不畫出來。當(dāng)“ S0”鍵按下將產(chǎn)生方波，鍵“ S4” — “ S7”決定華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 方波的頻率，“ S4”號鍵為 10Hz 的頻率信號，“ S5”號鍵為 100Hz 的頻率信號，“ S6”號鍵為 500Hz 的頻率信號，“ S7”號鍵為 1KHz 的頻率信號。 圖 59 方 波 圖 510 方 波 圖 511 方 波 本章小結(jié) 基于單片機的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計與仿真已全部完成，所設(shè)計的函數(shù)信號發(fā)生器有一定的實用價值和經(jīng)濟價值。能按預(yù)期的效果通過按鍵實現(xiàn)波形切換且波形標(biāo)準(zhǔn)美觀，頻率穩(wěn)定可調(diào) 。并且在數(shù)碼管上顯示出波形的頻率。在函數(shù)信號發(fā)生器系統(tǒng)的 4個模塊中，最重要的是主控模塊，其它還有顯示模塊，按鍵模塊，信號輸出模塊。各模塊完成后，將它們組合成完整的函數(shù)信號發(fā)生器系統(tǒng)。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計我所涉及的題目是多功能函數(shù)信號發(fā)生器，由于是基于單片機的波形發(fā)生器，所以我才用了查表輸出的方法，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)化輸出需要的波形，并通過低通濾波是其輸出的波形能比較的平滑。 通過兩個月的畢業(yè)設(shè)計，進一步的加深了我對專業(yè)課的理解和認識，畢業(yè)設(shè)計是我在大學(xué)四年的最后一堂課，也是對我大學(xué)四年所學(xué)的知識 的一個最好的評估。開始設(shè) 計方案，總感覺自己還是有許多的東西弄不太清楚，于是就請教同學(xué)。有一些開始的時候由于沒有經(jīng)驗，不知如何下手，所以就去圖書管找了一些書看，盡管有許多的設(shè)經(jīng)驗。經(jīng)過 自己分析各方案之后，決定用查表的方法來做。這樣可以降低一些硬件設(shè)計的難度，初次設(shè)計應(yīng)切合自己的水平。 回顧起此次單片機課程設(shè)計，我仍感慨頗多，從選題到定稿，從理論到實踐，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)到過的知識。通過這次 課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正 學(xué)以致用 ，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在設(shè)計的過程中遇到 的 問題，可以說得是困難重重，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機匯編語言掌握得不好 ，但 最 終 在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于 游刃而解 。同時，在老師那里我 也 學(xué)到 了 很多實用的知識， 在此 我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和 各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的 致謝 ！ 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 致謝 畢業(yè) 設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) 、 提出 、 分析和解決實際問題 ，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當(dāng)今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。 回顧起此次單片機課程設(shè)計，我仍感慨頗多，從選題到定稿，從理論到實踐，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)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正 學(xué)以致用 ，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在設(shè)計的過程中遇到 的 問題，可以說得是困難重重，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機匯編語言掌握得不好 ，但 最 終 在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于 游刃而解 。同時，在老 師那里我 也 學(xué)到 了 很多實用的知識， 在此 我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的 致謝 ！ 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 參考文獻 [1] 程全 .基于 AT89C52實現(xiàn)的多種波形發(fā)生器的設(shè)計 [J].周口師范學(xué)院學(xué)報，(5)： 57～ 58. 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