【正文】 增減幅度 按鍵的動(dòng)作，可先檢查當(dāng)前輸出波形是否為正弦波。若不是，則可令幅度值加 5 或減 5，對(duì)應(yīng)的電壓值為加或減 ；若是，則可通過(guò)減少其幅值計(jì)算時(shí)的負(fù)倍數(shù)來(lái)達(dá)到增大幅值的目的，也可通過(guò)增加其幅值計(jì)算時(shí)的負(fù)倍數(shù)來(lái)達(dá)到減小幅值的目的 通過(guò)調(diào)幅增和調(diào)幅減按鍵，幅度數(shù)值變化范圍為50250，對(duì)應(yīng)的電壓值為 1V5V。對(duì)于增減頻率按鍵的動(dòng)作，由于本程序設(shè)計(jì)是通過(guò) 12 調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出波形頻率的，因此，增大或減小延時(shí)時(shí)間，就可達(dá)到減小或增大頻率的目的 ，通過(guò)頻率增和頻率減鍵，頻率的變化范圍是 5Hz50Hz。 波形產(chǎn)生子程序 是本次程序設(shè)計(jì)的核心。信號(hào)發(fā)生器輸出 4 種波形，因而對(duì)應(yīng)就會(huì)有 4 個(gè)相應(yīng)的波形產(chǎn)生子程序。下 面 開始進(jìn)行分別介紹。 方波程序 方波輸出一組高電平與低電平交替產(chǎn)生的信號(hào)，因此，需要先令信號(hào)輸出端輸出高電平，然后令其按照規(guī)定的延時(shí)時(shí)間保持此電平不變；再令信號(hào)輸出端輸出低電平，然后也令其按照規(guī)定延時(shí)時(shí)間保持此電平不變，如此反復(fù)，就可實(shí)現(xiàn)輸出方波的目的。程序如下所示。 void fang() { if(flag==0)// //判斷信號(hào)標(biāo)志位 { if(s_Counter++=199) //延時(shí) { flag=1。 s_Counter。 } P1=fudu。 //輸出高電平 } else { if(s_Counter=1) //延時(shí) { flag=0。 } P1=0。 //輸出低電平 } delay(k)。 //延時(shí) } 13 程序流程圖如圖 32 所示： F la g = 0 ?輸 出 低 電 平Y(jié)輸 出 高 電 平N延 時(shí) 2 0 m sF la g 取 反 圖 32 方波程序流程圖 具體流程如下所述： （ 1） 判斷 flag 寄存器信號(hào)為零則輸出高電平并延時(shí)，為 1 則輸出低電平并延時(shí) 。 （ 2） 將 flag 信號(hào)取反并重新開始判斷。 鋸齒波程序 鋸齒波輸出中的斜線從宏觀上看，是從 0V 線性下降到負(fù)的最大值。實(shí)際上它是被分成 256 個(gè)小臺(tái)階，每個(gè)小臺(tái)階暫留的時(shí)間為執(zhí)行一遍程序所需的時(shí)間。換句話說(shuō)，鋸齒波的產(chǎn)生就是用一個(gè)個(gè)小臺(tái)階來(lái)逼近，在一個(gè)周期內(nèi)從最小值開 始逐步遞增，達(dá)到最大值后又回到最小值。如此循環(huán)下去，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。程序如下所示。 void juchi() { if(s_Counter++=fudu) { s_Counter=0。 } 14 P1=s_Counter。 delay(k)。 } 程序流程圖如圖 33 所示 : 圖 33 鋸齒波程序流程圖 具體流程如下所述： （ 1） 判斷累加器值是否為所設(shè)定峰值； （ 2） 是則累加器清零，并將累加器值賦給 P1 口輸出并延時(shí)；否將累加器值賦給P1 口輸出則繼續(xù)累加并延時(shí)； （ 3） 返回重新判斷累加器值 正弦波程序 正弦波的產(chǎn)生采用查表法，即在程序運(yùn)行前先給定一個(gè)正弦波輸出數(shù)字值表格。表格數(shù)值計(jì)算思路如下：由于單片機(jī)的 I/O 輸出均為 +5V的 TTL電平，因此產(chǎn)生的正弦波幅值也就為 +5V。先將一個(gè)周期內(nèi)的正弦波形等分為 N 份，那么第一點(diǎn)的角度為0176。，對(duì)應(yīng)的正弦值為 5sin0176。，第二點(diǎn)的角度為 360176。/N，對(duì)應(yīng)的正弦值為 5sin(360176。/N)……如此計(jì)算下去，將這些模擬量正弦值都轉(zhuǎn)換為雙極性方式下的數(shù)字量，就得到一張按照點(diǎn)號(hào)順序排列的數(shù)字量正弦值表格。本設(shè)計(jì) 中將一周期內(nèi)正弦波等分為 180 份，具累 加 器 =峰 值累 加 器 清 零YP 1 = 累 加 器 值N繼 續(xù) 累 加延 時(shí) 15 體數(shù)值見(jiàn)源程序。具體程序如下所示： void zhengxian() { unsigned char k1=2*k。 P1=sinTab[s_Counter]/beishu。 s_Counter++。 if(s_Counter=180) { s_Counter=0。 } delay(k1)。 } 程序流程圖如圖 34 所示 ： 去 正 弦 表 中 值作 為 輸 出累 加 器 自 增累 加 器= 1 8 0 ？累 加 器 清 零NY 圖 34 正弦波程序流程圖 具體流程如下所述： （ 1） 設(shè)定正弦表數(shù)組，共 180 個(gè)元素； （ 2） 累加器累加； （ 3） 判斷累加器值是否大于等于 180； （ 4） 是則將累加器清零并輸出數(shù)組中第一個(gè)元素的值，否則將累加器的數(shù)值所對(duì)應(yīng)的數(shù)組中的元素作為輸出并繼續(xù)累加判斷。 16 三角波程序 三角波的產(chǎn)生類似于鋸齒波，只不過(guò)他的輸出分為兩段，即線性上升段和線性下降段。線性上升段就是令信號(hào)由最小值勻速增至最大值，線性下降段就是令信號(hào)由最大值勻速減小到最小值。輸出兩段的轉(zhuǎn)折就在于當(dāng)前幅值與幅度最大值之間的關(guān)系，當(dāng)前幅值超過(guò)最大值時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)至線性下降段；當(dāng)前幅值小于 1 時(shí)，表示此時(shí)已經(jīng)處于負(fù)極性區(qū)，應(yīng)轉(zhuǎn)至線性上升段。 void sanjiao() { if(flag==0) { if(s_Counter++=fudu) { flag=1。 } } else { If(s_Counter=1) { flag=0。 } } P1=s_Counter。 delay(k)。 } 具體流程如下所述： （ 1） 判斷 flag 寄存器值是否為幅度峰值； （ 2） 是則累加器遞減，并將累加器值作為輸出；否則累加器遞增； （ 3） 判斷累加器是否為零，是則累加器值遞增，否則繼續(xù)遞減； （ 4） 累加器為零則將 flag 賦 值為 0；為最大值則將 flag 賦值為 1； （ 5） 返回重新判斷 flag 和累加器值。 17 程序流程圖如圖 35 所示： F la g = 幅 度 ？ 累 加 器 遞 減YP 1 = 累 加 器 值F la g = 0 ?N累 加 器 遞 增NP 1 = 累 加 器 值Y 圖 35 三角波程序流程圖 18 4 軟件仿真 軟件仿真 軟件仿真部分主要用 proteus 進(jìn)行， proteus 軟件具有諸多優(yōu)勢(shì)： Proteus 是一種低投資的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供 Schematic Drawing、 SPICE 仿真與 PCB 設(shè)計(jì)功能，這一點(diǎn) Proteus 與 multisim比較類似，只不過(guò)它可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真 51 系列、 AVR， PIC 等常用的 MCU，與 keil 和 MATLAB 不同的是它還提供了周邊設(shè)備的仿真，只要給出電路圖就可以仿真，例如 led，示波器，Proteus 提供了大量的元件庫(kù)，有 LED， LCD， AD/DA 等器件，編譯方面支持 Keil 和MATLAB，里面有大量的例子參考 . Proteus 也可提供仿真元件資源， Proteus 軟件提供了可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件達(dá) 30 多個(gè)元件庫(kù)?？商峁┑姆抡鎯x表資源包括擬儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，這是衡量仿真軟件實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。在 Proteus 軟件中，理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào) 用。除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外， Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響?？商峁┑恼{(diào)試手段。提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 Proteus 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真 和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。 Proteus 仿真如下 將所有器件排列好。器件排列并連接導(dǎo)線見(jiàn)圖 41 所示。 19 圖 41 連接圖 仿真結(jié)果 運(yùn)行仿真調(diào)試，以下為 4 種波形仿真結(jié)果： 方波仿真結(jié)果如下圖 42 所示： 圖 42 方波 三角波仿真結(jié)果如下圖 43 所示：