【正文】 在 論文即將完成之際，我的心情久久無法平靜。孫老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的各個階段，從選擇課題到查閱資料，方案可行的確定和論文綱領細節(jié)的修改，中期檢查，到后期詳細設計整個過程中給予了我悉心的指導。但本課題設計 沒有任何外加任何停止功能按鍵以及沒有掉電數(shù)據(jù)存儲單元，在脈沖信號指標參數(shù)輸入后就進行脈沖信號的輸出，不能再脈沖輸出過程中止輸出， 如果要對這些問題進行深入的研究，可以采用 AT89C2051 或者 AT89C52 為控制單元的可編程脈沖信號發(fā)生器在配合專用的掉電數(shù)據(jù)保護芯片、單片機專用保護芯片等就可以很好的 提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力以及對程序進行來改進實現(xiàn)；如果要輸出頻率更高、精確度更高的脈沖信號或者輸出雙窄脈沖信號，可以采用硬件中帶 PWM 功能的 ATMega128 單片機為控制單元，并對該可編程脈沖信號器軟件系統(tǒng)改進來實現(xiàn) 。在 MCS51系列單片機的選擇上是選擇內(nèi)部具有 4KB 字節(jié)的閃爍存儲器的 AT89C51 還是選擇內(nèi)部具有 8KB字節(jié)的閃爍存儲器的 AT89C2051 也讓我困惑不已。 通過在 Keil uVision4 軟件上進行單步調試，發(fā)現(xiàn)在 40KHZ～ 50KHZ頻率段的失真現(xiàn)象主要是由在對定時器賦初值時忽略了程序指令運行的時間造成的。仿真效果圖如圖 45 所示。 圖 41 系統(tǒng)上仿真電效果圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 33 ：頻率： ；占空比： 50%；個數(shù)： 1000。也是采用斷點法，將斷點設置在需要查看的位置。一般分兩種情形： (1)看是否正常觸發(fā)中斷。為了設計 正確的中斷子程序，必須十分清楚地了解兩種方式的差異。 當然，工作寄存器的保存也可通過寄存器組切換的方式更為便捷地實現(xiàn)。} count++。 EX0 = 1。 在通電 以 前，一定要檢查電源電壓的極性 和 幅值，否則 極 容易造成集成塊 的 損壞。 (2)失效元器件的排除 。此 類故障 常常因為 設計 以及 加工制板過程中 的 工藝性錯誤造成的。 經(jīng) Keil 軟件運行檢驗 ,程序在語法、表識、邏輯方面沒有錯誤 ,能滿足設計要求。 在編譯過程中的錯誤提示一般是語法錯誤，標識錯誤等。例如改變頻率和波特率，創(chuàng)建文件等。機器匯編是指通過匯編軟件把源程序轉換成機器碼的編譯方法。pl[0]及參數(shù)位數(shù) n 到緩沖區(qū) Pl[0]是否等于‘ 0’‘ 參數(shù)是否處 理完畢 進行整數(shù)處理 結果賦給 PL_value 參數(shù)地址 i 加 1 Pl[i]是否等于‘ k’ 【】 參數(shù) PL_value 擴大 1000 倍 返回參數(shù) PL_value 返回 Pl[0]是否等于‘ 0’ 進行小數(shù)處理 結果賦給 PL_value 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 28 脈沖信號生成子程序流程圖 N Y N Y N Y 圖 38 脈沖信號生成子程序流程圖 見附錄Ⅱ。在定時中斷中先停止記時，接著取 反 然后重裝定時初值，并開啟定時 ，為下一次時作好準備，接著返回定時中斷并 等待下一個定時中斷申請的提出。 在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時，光標是自動向右移動的，不需要人工干預。圖 33 是 1602 的內(nèi)部顯示地址圖。 與 HD44780 相兼容，芯片時序表如下： 表 33 操作時序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令 碼 ， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 1602 液晶模塊控制指令見附錄Ⅰ。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 21 液晶屏 顯示的程序設計 硬件電路圖中，在液晶屏 SMC1602 在指定位置進行脈沖信號指標關鍵字頻率、占空比和個數(shù)的顯示。因此， CPU 在按鍵抖動期間掃描鍵盤必然會得到錯誤的鍵值，最好的辦法是使 CPU 在檢測到有鍵按下時延時 20ms 再進行掃描。采用非編碼式鍵盤， CPU 必須對所有按鍵進行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)有鍵下， CPU 應通過程序加以識別，并轉入相應的處理程序，錄入相應的字符，字符對應關系如表 31 所示： 表 31 字符對應關系表 0x0e(1 列 ) 0x0d(2 列 ) 0x0b(3 列 ) 0x07(4 列 ) 0xe0(1 行 ) 1 4 7 0xd0(2 行 ) 2 5 8 * 0xb0(3 行 ) 3 6 9 k 0x70(4 行 ) 0 . % 判斷按鍵是否按下 CPU 監(jiān)視鍵盤中按鍵是否按下的原理很簡單。通過 4*4 矩陣非編碼鍵盤將脈沖信號參數(shù)頻率、個數(shù)、占空比送入 AT89C51 單片機 ,單片機調用數(shù)值處理子程序進行數(shù)據(jù)處理，再調用液晶屏驅動子程序驅動液晶屏在制定的 位置顯示脈沖信號相關的參數(shù)；根據(jù)不同的控制策略，生成不同指標要求的脈沖信號并通過端口 端口送出單片機，將脈沖信號經(jīng) 555定時器構成的施密特觸發(fā)器輸出。此外，當施密特觸發(fā)器輸入端為低電平時，輸出端為高電平；當施密特觸發(fā)器輸入 端為高電平時，輸出端為低電平，這樣當輸出占空比較大的脈沖信號時就能有效的減少單片機的能耗，延長單片機的使用壽命。 （ 3）當 VI 下降到 ccV31 時，電路輸出跳變?yōu)楦唠娖健?施密特觸發(fā)器，具有回差電壓特性，能將邊沿變化緩慢的電壓波形整形為 邊沿陡峭的矩形脈沖。其中，定時初值從特定緩沖區(qū)得到。 圖 25 脈沖信號輸出電路圖 按上述方式依次輸入三組數(shù)據(jù)并求出各位數(shù)的鍵值，并且調用液晶屏顯示驅動子程序，在液晶屏指定位置顯示脈沖信號頻率、占空比、脈沖個數(shù)信息。軟件上，先調用顯示子程序，關掉顯示。在非編碼鍵盤中，采用行掃描法來掃描識別按下的鍵。這種鍵盤的優(yōu)點是通過軟件編碼為鍵盤某些見的重新定義提供了極大的方便。所謂全編碼鍵盤，是每一個按鍵，通過全編碼電路產(chǎn)生唯一對應的編碼信息。 矩陣鍵盤 鍵盤是一種輸入裝置，通過鍵盤上任一按鍵可以向單片機輸入信息。 3 腳：輸出。 硬件系統(tǒng)各部分構成 電源電路 如 下頁 圖 22 電源電路圖 所示 ， 電源 供電 部分采用變壓器降壓、 橋式整流電路整流 、電容器濾波、三端穩(wěn)壓器 7805 穩(wěn)壓后供電。 15 腳 為 背光正極， 16 腳 為 背光負極。 高電平 “ 1” 時 ， 進行讀操作 ； 低電平 “ 0”時 ， 進行寫操作。 接地電源時 ， 對比度 是 最高 的； 接正電源時 ， 對比度 是 最 低的 （對比度 太高 時 ， 會產(chǎn)生 “ 鬼影 ”現(xiàn)象 ， 這 時對比度可以 用 一個 10K 的電位器 進行 調整）。 SMC 1602 采用標準的 16腳接口。 用 LCD 顯示一個字符時比較復雜，因為一個字符由 6 8 或 8 8 點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置相對應的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，又要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點亮，為“ 0”的不亮，來組成這個特定的字符。 （ 2）定時器工作模式 定時功能也是通過計數(shù)器的計數(shù)來實現(xiàn)的，不過此時的計數(shù)脈沖來自單片機的內(nèi)部，即每個機器周期產(chǎn)生 1 個計數(shù)脈沖，也就是每經(jīng)過 1 個機器周期的時間，計數(shù)器當前值加 1。程序開始 運行 時 ， 需 要 對 TL0、 TH0、 TL1和 TH1進行初始化編程， 來 定義它們的工作方式和 設置定時器 T0和 T1的計數(shù) 初值 。它們都其有定時器和計數(shù)功能，可用作定時控制、精確延時，以及對外部事件的計數(shù)和控制，其中 T1還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。在計算機控制中，實現(xiàn)定時功能一般可采用軟件定時、非編程的硬件定時和可編程硬件定時三種方法。程序設置中斷的允許或屏蔽，也可設置中斷的優(yōu)先 等 級。 MCS51中斷系統(tǒng) 5 個中斷請求源分別如下： （ 1） INT0：外部中斷請求 0，由 INT0 引腳輸入，中斷請求標志為 IE0； （ 2） INT1：外部中斷請求 1，由 INT1 引腳輸入，中斷請求標志為 IE1； （ 3） T0：定時器 /計數(shù)器 0 的溢出中斷請求，中斷請求標志為 TF0； （ 4） T1：定時器 /計數(shù)器 1 的溢出中斷請求，中斷請求標志為 TF1； （ 5） TXD/RXD:串行口的中斷請求，中斷請 求標志為 TI或 RI。中斷源發(fā)出中斷請求，單片機對中斷請求進行響應，當中斷響應完成后進行中斷返回，返回被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。 P3口第二功能如上頁表11所示。對端口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部的上拉電阻把端口拉 升到高電位，這時可以當作輸入端口用。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口引腳上的內(nèi)容，在整個訪問周期不會發(fā)生改變。 (3) P2口（ 8條引腳，即 21 28腳）： P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/ 端口， P2的輸出緩沖器可驅動 4個 LS型 TTL輸入。 P1口的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流） 4個LS型 TTL輸入。在此期間， P0口內(nèi)部的上拉電阻有效。作為輸入端口使用時，要先對端口寫全“ 1”，這就是準雙向口的含義。當 EA 端接低電平時， CPU只訪問并執(zhí)行外部程序存儲器中的程序，而不管是否有片內(nèi) 程序存儲器。 想要檢查一個 AT89C51小系統(tǒng)上電后 CPU是否能夠正常工作，可以用示波器查看 PSEN 端口是否 有脈沖信號輸出。 (3) PSEN (29 腳 )：程序存儲允許輸出信號端。 ALE信號也可以用作對外輸出的時鐘或定時信號。 AT89C51在并行擴展外部存儲器（包括并行擴展 I/O 口）時， P0口用于分時傳送低 8位地址和數(shù)據(jù)信號。當振蕩器工作時，在此引腳 上出現(xiàn)連續(xù)兩個機器周期以上的高電平，就可以使單片機完成復位。 要檢查 AT89C51的振蕩電路是否能夠正常工作，可以用示波器查看 XTAL2端口是否有脈沖信號輸出。正常操作及對 Flash ROM編程和驗證時接 +5V電源。 (9)單片機允許的最高工作頻率是 24MHZ。 T0 T1 內(nèi)部總線 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1 圖 11 AT89C51 單片機系統(tǒng)結構圖 EOM RAM 計數(shù) /定時 器 中斷系統(tǒng) 串行 接口 并行接口 CPU 時鐘電路 STR 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 (5)兩個 16 位定時 /計數(shù)器，其中每一個定時 /計數(shù)器可以設置成為計數(shù)方式用來對外部事件計數(shù)，也可以設置成為定時方式并且可以根據(jù)定時或計數(shù)的結果去控制計算機。 在一個芯片上集成了單片機的各個組成部分，其功能如下： (1)一個八位中央處理器 CPU，包括可以進行 8位算術運算和邏輯運算的AIU單元 、 8位累加器 ACC、 寄存器 B和程序狀態(tài)寄存器 PSW等。 ，從網(wǎng)上那個下載單片機應用實例，在 PROTEUS 軟件上進行仿真實驗，熟悉硬件開發(fā)環(huán)境，掌握電氣原理圖繪制的基本原理，對程序設計過程有更深層次的了解 。 (3) 脈沖信號占空比參數(shù)由鍵盤輸入任意 占空比 的脈沖信號，并由液晶屏 指定位置顯示 。 以 單片機 為核心，以矩 陣鍵盤為輸入設備，以液晶顯示屏為顯示設備 產(chǎn)生脈沖信號的硬件 原理 電路 圖 。在現(xiàn)代測試與控制中常常需要頻率可調的脈沖 信 號 發(fā)生器，利用單片機內(nèi)可編程定時 /計數(shù)器可 以實現(xiàn)。 改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。一旦工作需求功能有增加，則電路復雜程度 也 會大大增加。 脈沖 信號發(fā)生器作為一種常見的應用電子儀器設備，一般可以完全由硬件電路搭 建 而成，如采用 555振蕩電路發(fā)生方波的電路 即 是可 行 的 方法 之一， 而 不依靠單片機 來實現(xiàn) 。 (2)脈沖信號個數(shù) 0到 9999 可調 并在液晶顯 示屏指定位置顯示。通過程 序設計，使單片機每次發(fā)出信號后等到重置信號進行下一次脈沖信號的輸出，有效的提高了單片機的使用效率。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） I 畢業(yè)設計論文 可編程脈沖信號發(fā)生器的設計 摘 要 基于單片機的可編程脈沖信號發(fā)生器，通過 4x4