【正文】 (1) 初始化程序； (2) 顯示程序； (3) 鍵盤掃描程序與處理程序； (4) 定時器0服務(wù)程序； (5) 正弦波發(fā)生程序及其服務(wù)程序； (6) 三角波發(fā)生程序；(7) 方波發(fā)生程序；(8) 矩形波發(fā)生程序；(9) 鋸齒波發(fā)生程序； 軟件功能設(shè)計系統(tǒng)總流程圖如下圖41：圖41 系統(tǒng)總流程框圖 其中系統(tǒng)的初始化流程如圖42所示。圖42 初始化流程圖 （1） 鍵盤掃描及處理程序設(shè)計 這部分程序包括如下幾部分： ① 鍵盤掃描程序judge； ② 先對P1置數(shù)，行掃描； ③ 判斷是否有鍵按下； ④ 延時10ms，軟件去干擾； ⑤ 確認(rèn)按鍵按下X = P1， 保存行掃描時有鍵按下時狀態(tài)； ⑥ 列掃描； ⑦ 保存列掃描時有鍵按下時狀態(tài)； ⑧ 取出鍵值； ⑨ 執(zhí)行相應(yīng)鍵值程序。 下面分別介紹其功能及設(shè)計思想。 鍵盤掃描程序： 單片機系統(tǒng)中，鍵盤掃描是CPU工作的一個主要內(nèi)容之一。CPU忙于各項工作任務(wù)時，如何兼顧鍵盤掃描。既保證不失時機的響應(yīng)鍵盤操作，又不過多占用CPU時間。因此，要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中的CPU的忙、閑情況，選擇好鍵盤的工作方式。 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中，為了節(jié)省硬件，通常采用非編碼鍵盤，在這種鍵盤結(jié)構(gòu)中，單片機對它的控制有三種方式：程序控制掃描方式；定時掃描工作方式；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)單片機空閑時，才調(diào)用鍵盤掃描子程序，響應(yīng)鍵盤的輸入請求。 ② 定時掃描方式 這種方式就是每隔一定的時間對鍵盤掃描一次。通常是利用單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生10ms的定時中斷，CPU響應(yīng)定時器溢出中斷請求，對鍵盤進行掃描，以響應(yīng)鍵盤輸入請求。 ③ 中斷工作方式 為進一步提高CPU效率，可以采用中斷掃描工作方式。即在鍵盤有健按下時，才執(zhí)行鍵盤掃描，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)計中的鍵盤線連接于89S52的P3口上。鍵盤掃描程序自復(fù)位后就開始工作，時刻監(jiān)視鍵盤，有無鍵按下。在監(jiān)視鍵盤過程中，允許定時器T0中斷，即同時動態(tài)顯示數(shù)據(jù)和輸出波形。一旦有鍵按下，先延時10ms，去除鍵的抖動，然后關(guān)中斷，不允許定時器T0發(fā)生中斷。其框圖如圖43所示： 圖43 鍵盤掃描 鍵盤采用獨立式鍵盤，由軟件產(chǎn)生相應(yīng)編碼，再根據(jù)相應(yīng)編碼調(diào)用相應(yīng)的子程序。 （2） 正弦波三角波發(fā)生程序設(shè)計 DAC0832是8位的D/A轉(zhuǎn)換器件，當(dāng)輸入00數(shù)字量的時候，輸出為0V電壓；當(dāng)輸入80數(shù)字量的時候，；當(dāng)輸入FF數(shù)字量的時候，輸出為5V電壓。單片機的I/O輸出均為+5 V的TTL電平，因此產(chǎn)生的正弦波幅值為+ V。將一個周期內(nèi)的正弦波形等分為256份，那么第1點的角度為0176。，176。；第2點的角度為360176。/256， （360176。/256 ） ……，如此計算下去，將這些模擬量正弦值都轉(zhuǎn)換為單極性方式下的數(shù)字量，得到一張按照點號順序排列的正弦波波形數(shù)據(jù)表格。而每次送到鎖存器的八位數(shù)字量是根據(jù)查正弦波形數(shù)據(jù)表格而得到。 其實在計算正弦波形數(shù)據(jù)的時候，并不需要算出整個0—2π區(qū)間的每一個值，而只需計算出0—π中的值就行，其他區(qū)間的值都可以通過對0—π中的值取不同的變換。比如π—π的值可以和0—π值一一對應(yīng)，而π—2π的值可以對0—π區(qū)間的值取反得到。計算值可以用C語言編程得到。 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=≈ 那么每一個點相對于起一個點的遞增率為A= （Y2當(dāng)前的點，Y1為前一個點） 所以每一個點的數(shù)字量與遞增率A成一一對應(yīng)關(guān)系。 （3） 鋸齒波發(fā)生程序設(shè)計 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。 系統(tǒng)測試報告 （1） 系統(tǒng)使用說明 要產(chǎn)生一個波形，正確的操作過程如下：① 在接電源后，電源指示燈亮，按下復(fù)位鍵② 把本機右端兩根標(biāo)有“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。 ③ 輸入波形代號：按下鍵盤上k1鍵，可調(diào)節(jié)輸入波形種類。 ④ 選好波形代號后，選擇k2k3鍵，分別對頻率進行增加降低調(diào)整。 ⑤ 輸入完波形代號與頻率后，輸出端將產(chǎn)生出想要的波形及相應(yīng)的頻率。 ⑥ K4鍵是停止輸出。 （2）系統(tǒng)性能指標(biāo) ① 輸出頻率寬度 正弦波：10Hz～100Hz可按步進每次10Hz調(diào)節(jié) 三角波：50Hz～500Hz可按步進每次50Hz調(diào)節(jié) 方 波：200Hz～2000Hz可按步進每次200Hz調(diào)節(jié) ② 輸出波形的幅值 本機設(shè)計目標(biāo)是用于低頻小信號范圍。最高幅值： +5V。 ③ 波形零點調(diào)節(jié)范圍：0V～+5V。 ④ 本機可帶的負(fù)載：RL≥500Ω。 ⑤ 本機輸出電流：I0+≤40mA，I0≤20mA。結(jié)論與展望 （1） 結(jié)論 單片機控制多功能信號可以用于“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。 （2） 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。致 謝 首先,我要感謝的是我的導(dǎo)師張建平老師。張老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，都給予我耐心的指導(dǎo)和幫助?？梢哉f，沒有張老師的耐心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計的。另外，張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及對待學(xué)生極端負(fù)責(zé)的精神，給我留下很深的印象，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次，感謝電信0903班的兄弟姐妹們，是他們陪伴我度過愉快的大學(xué)四年生活！最后我要感謝的是我親愛的物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院的每一位老師和同學(xué)。 總之，感謝每一位關(guān)心過我，愛護過我的人。滴水之恩，當(dāng)涌泉相報。最后，再次感謝我的導(dǎo)師張建平老師。參考文獻[1] ，2009[2] 童詩白、第一版，2001[3] 康華光、陳大欽編著. ，第四版，1999[5] 閻石編著. ，第五版，2006[6] 李清泉、第一版，1980[7] ，第一版，2008[8] ，第一版，1996[9] ，第三版，1993[10] 張毅剛、第一版，2008[11] ，第一版，1995[12] ，第一版，1987[13] 潘新民、第一版，2004[14] ，第一版，2003[15] ，第一版，1999[16] ，第一版，2004[17] 楊旭、第一版，2005[18] ，第一版，2004附錄一 源程序includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned int//define T_temp 67define Fosc 24000000/12000000 //12分頻后的頻率define DAdata P0 //DA數(shù)據(jù)端口sbit DA_S1= P2^0。 // 控制DAC0832的8位輸入寄存器，僅當(dāng)都為0時，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，否則，輸出將被鎖存sbit DA_S2= P2^1。 // 控制DAC0832的8位DAC寄存器，僅當(dāng)都為0時，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，否則，輸出將被鎖存sbit key= P3^2。uchar wavecount。 //39。抽點39。計數(shù)uchar THtemp,TLtemp。 //傳遞頻率的中間變量//uint T_temp。uchar judge=1。 //在方波輸出函數(shù)中用于簡單判別作用uchar waveform。 //當(dāng)其為0、2時，分別代表三種波uchar code freq_unit[3]={10,50,200}。 //三種波的頻率單位uchar idata wavefreq[3]={1,1,1}。 //給每種波定義一個數(shù)組單元，用于存放單位頻率的個數(shù)uchar code lcd_hang1[]={Sine Wave Triangle Wave Square Wave Select Wave: press key! }。uchar idata lcd_hang2[16]={f= Hz }。/*uchar code wave_freq_adjust[]={ //頻率調(diào)整中間值 0xff,0xb8,0x76,0x56,0x43,0x37,0x2e,0x26,0x20,0x1c, //正弦波頻率調(diào)整中間值 0xff,0x8e,0x5a,0x41,0x32,0x28,0x20,0x1b,0x17,0x0e, //三角波頻率調(diào)整中間值 0xff,0x8e,0x5a,0x41,0x32,0x28,0x20,0x1b,0x17,0x0e}。 uint code wave_freq_adjust[]={ //頻率調(diào)整中間值 380,184,118,86,67,55,46,28,38,32, 295,142, 90,65,50,40,32,27,23,14, 295,142, 90,65,50,40,32,27,23,14}。 */ /*uchar code waveTH[]={ 0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}。uchar code waveTL[]={ 0xf2,0x78,0xfb,0x3c,0x63,0x7d,0x8f,0x9d,0xa8,0xb1, 0x17,0x0b,0xb2,0x05,0x37,0x58,0x70,0x82,0x90,0x9b, 0x4d,0xa7,0xc4,0xd3,0xdc,0xe2,0xe6,0xea,0xec,0xee}。 //***********這兩組數(shù)組很重要，需要根據(jù)波形來調(diào)試，選擇合適的值，使輸出波形達到頻率要求************//uchar code waveTH[]={ 0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xff,0xff,0