单片机毕业课程设计报告书波形发生器文档格式.docx

单片机毕业课程设计报告书波形发生器文档格式.docx

《单片机毕业课程设计报告书波形发生器文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机毕业课程设计报告书波形发生器文档格式.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

8、设计心得体会1

9、参考文献1

1、课程设计目的

《单片机原理及应用》课程设计是与《单片机原理及应用》课程相配套的实践教学环节。

《单片机原理及应用》是一门实践性很强的专业基础课，通过课程设计，达到进一步理解单片机的硬件、软件和综合应用方面的知识，培养实践能力和综合应用能力，开拓学习积极性、主动性，学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识。

培养大胆发明创造的设计理念，为今后就业打下良好的基础。

通过课程设计，掌握以下知识和技能：

1．单片机应用系统的总体方案的设计；

2．单片机应用系统的硬件设计；

3．单片机应用系统的软件程序设计；

4．单片机开发系统的应用和调试能力

2、课程设计题目和实现目标

本次课程设计的题目是；

制作一个波形发生器，产生单极性、幅度可调、周期可调的方波、锯齿波、三角波、正弦波信号，不同波形用不同符号显示在一个LED上，用一个LCD显示幅值和频率。

本次课程设计的目标：

设计一个波形发生器，带有四个按钮，分别是波形选择、增加频率、减少频率、调节幅度，并带有一个LCD和一个LED，LED用来显示波形的符号LCD用来显示频率、幅值。

波形符号用1表示正弦波，2表示三角波，3表示方波，4表示锯齿波。

频率的调节幅度是10HZ，幅值调节幅度分别是0.2V，0.02V,0.3V,0.4V。

3、设计方案

本次设计采用AT89C51及其外围扩展系统和PCF8591，软件方面主要是应用C语言设计程序。

系统以AT89C51为核心，配置相应的外设及接口电路，用KeilC及Proteus等软件开发，用C语言编程，组成一个多功能信号发生器。

用户通过按键选择输出实验室中经常使用到的几种基本波形：

方波、锯齿波、正弦波和三角波。

方波由AT89C51单片机将最大值和最小值输出给ＤＡ进行转换，并由用户通过键盘选择波形周期。

可采用单片机程序产生以上4种波形，并通过一片ＤＡ转换器输出。

另外，采用一片ＤＡ转换器来控制前一片ＤA转换器的参考电压，从而可以改变输出波形幅值。

通过外接键盘来设定波形的类型、幅值和频率。

总体方案结构图

a.单片机的选择

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机抽取数据

存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产。

兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。

AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51提供以下标准功能：

4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个IO口线，两个16位定时计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作方式。

空闲工作方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时器计数器串口通信及中断系统继续工作，掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

AT89C51方框图

PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bitCMOS数据获取器件。

PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。

PCF8591的3个地址引脚A0,A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。

在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。

PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。

PCF8591的最大转化速率由I2C总线的最大速率决定。

PCF8591原理图

b.输入电路键盘的接口电路

在单片机控制系统中，为了实现人对系统的操纵控制及向系统输入参数，都需要为系统设置按键或键盘。

键盘是一组按键的集合。

键盘所使用的按键一般都是具有一对常开触点的按键开关，平时不按键时，触点处于断开（开路）状态，当按下按键时，触点才处于闭合（短路）状态，而当按键被松开后，触点又处于断开状态。

C.各部分组成

（1）控制部分

由单片机AT89C51作为系统的主核心，包括四个按钮，按钮用来选择波形、调节频

率和幅值。

（2）转换部分由PCF8591组成，作为DA转换的芯片；

（3）显示部分由一片LCD和一片LED组成，LCD用来显示频率和幅值，LED用来显示数字“1，2,3,4”，数字1代表着此时输出的波形是正弦波，数字2代表输出波形是三角波，数字3代表输出是方波，数字4代表输出是锯齿波。

4、Proteus仿真原理图

正弦波与仿真电路图

三角波与仿真电路图

方波与仿真电路图

锯齿波与仿真电路图

5.程序流程图

6、程序代码

#include<

reg52.（unsignedcharsla,unsignedcharc,unsignedcharVal）

{

Start_I2c（）;

启动总线

SendByte（sla）;

发送器件地址

if（ack==0）return（0）;

SendByte（c）;

发送控制字节

SendByte（Val）;

发送DAC的数值

Stop_I2c（）;

结束总线

return

（1）;

}

*******************************************************************

ADC发送字节[命令]数据函数

bitISendByte（unsignedcharsla,unsignedcharc）

发送数据

ADC读字节数据函数

unsignedcharIRcvByte（unsignedcharsla）

{unsignedcharc;

SendByte（sla+1）;

c=RcvByte（）;

读取数据0

Ack_I2c

（1）;

发送非就答位

return（c）;

***********这两组数组很重要，需要根据波形来调试，选择合适的值，使输出波形达到频率要求************

ucharcodewaveTH[]={

0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

0xec,0xf6,0xf9,0xfb,0xfc,0xfc,0xfd,0xfd,0xfd,0xfe};

ucharcodewaveTL[]={

0x06,0x8a,0x10,0x4e,0x78,0x93,0xa8,0xb3,0xbe,0xc6,正弦波频率调整中间值

0xac,0xde,0x48,0x7a,0x99,0xaf,0xbb,0xc8,0xd0,0xde,三角波频率调整中间值

0x88,0x50,0x90,0x32,0x34,0xbe,0x4a,0xa3,0xe5,0x2c};

*************************************************************************************************

ucharcodetriangle_tab[]={每隔数字8，采取一次三角波

0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50,0x58,0x60,0x68,0x70,0x78,

0x80,0x88,0x90,0x98,0xa0,0xa8,0xb0,0xb8,0xc0,0xc8,0xd0,0xd8,0xe0,0xe8,0xf0,0xf8,0xff,

0xf8,0xf0,0xe8,0xe0,0xd8,0xd0,0xc8,0xc0,0xb8,0xb0,0xa8,0xa0,0x98,0x90,0x88,0x80,

0x78,0x70,0x68,0x60,0x58,0x50,0x48,0x40,0x38,0x30,0x28,0x20,0x18,0x10,0x08,0x00};

ucharcodesan_tab[]={0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50,0x58,0x60,0x68,0x70,0x78,

0x80,0x88,0x90,0x98,0xa0,0xa8,0xb0,0xb8,0xc0,0xc8,0xd0,0xd8,0xe0,0xe8,0xf0,0xf8,0xff};

ucharcodesine_tab[256]={

输出电压从0到最大值（正弦波14部分）

0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,

0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,

0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

输出电压从最大值到0（正弦波14部分）

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,

0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0x