用单片机进行方波发生器的设计1.docx

1、用单片机进行方波发生器的设计1辽宁工程技术大学电信学院课程设计报告课程名称： 单片机课程设计报告 院 部： 电 信 学 院 专业班级： 电子 09-2 班 学生姓名： 于 长 麟 指导教师： 白 立 春 完成时间： 2012年05月08日 目录一、概述 21.1、设计内容 31.2、设计的基本要求 3二、方波发生器设计方案 32.1、方案介绍 32.2、方波发生器的原理与功能 3三、系统的硬件设计 43.1、单片机最小系统 4四、系统的软件设计 54.1、主程序 54.2、系统初始化子程序 64.4、定时器中断子程序 6五、调试与性能分析 75.1硬件调试 7六、设计体会 7参考文献 8附录A

2、：基于单片机方波发生器的程序清单 9附录B：基于单片机方波发生器的原理图 12方波发生器设计一、概述单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。 单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器

3、，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。 本课题讨论的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。1.1、设计内容本课程设计是设计一个方波发生器，频率为38KHz。1.2、设计的基本要求我们在此设计的方波发生器频率38KHz，显示部分可以使用ZLG7290芯片及数码管来实现。由此即可构成一个最小单片机应用系统。 二、方波发生器设计方案在电子技术领域中，实现方波发生器的方法有很多种，可以采用不同的原理及器件构成不同的电路，但可以实现相同的功能。在此次设计中，利用51 单片机实现方波发生。2.1、方案介绍微处理器模块AT89S52，频率与占空比信息显示模块，24矩阵

4、键盘模块，74LS164移位寄存器显示驱动模块。本设计中用到定时器0，定时器0工作在定时方式下，决定方波的频率。2.2、方波发生器的原理与功能方波发生器的原理方框图如图1所示 由于系统的要求不高，比较单一的，再加上我们是通过定时器来调节频率的，而非电阻，因此实现起来就相对简化了。仅用AT89S52及串行显示便可完成设计，达到所要求实现的功能。方波发生器工作原理与功能：简单的流程为：主程序扫描输入值，将设置信息输入，处理后，输出到示波器显示器显示。单片机的晶振为11.0592MHz，用到了定时器0进行频率的定时，定时器是工作在方式1。根据计算定时器初值的公式： 计算出定时器0所要装入的初值。三、

5、系统的硬件设计3.1、单片机最小系统单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地进行工作。因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。时钟电路由片外晶体、微调电容和单片机的内部电路组成。选取频率为11.0592MHz的晶振，微调电容是瓷片电容。89S52单片机的P0.7口作为波形输出口，若接示波器，则可通过示波器来观察波形，是一个矩形波。此单元电路包括时钟电路、复位电路，具体电路如图2所示： 图2 单片机最小系统四、系统的软件设计方波发生器的软件设

6、计包括主程序、延时子程序、系统初始化程序、显示子程序、定时器中断子程序。其中主程序用来控制整个程序的执行，它与各子程序紧密相联，共同实现方波发生器各种功能的执行。4.1、主程序主程序包括系统初始化及显示程序，是一个死循环系统。其流程图如图4所示：4.2、系统初始化子程序在此程序中，给所有变量赋初值，有选择串行口工作方式SCON、状态标志位flag、初始频率及其定时、定时器0的工作方式等。初始化时启动了定时器0。4.4、定时器中断子程序定时器中断子程序中有定时器0中断，频率定时器0中断流程图如图6所示。定时器0遇中断执行的操作有复位，启动自身进行频率定时。 五、调试与性能分析5.1硬件调试硬件的

7、测试首先是检查电路的逻辑线路是否正确，如果正确再检查原理图的线路连接是否正确，电路的布局安排是否合理等等。软件的测试只要是检查程序的语法是否正确，数据结构安排是否妥当，时序是否正确，整体流程安排是否合理。上面两部检查妥当后，就到了系统调试最关键的一步，软硬件的协同调试，问题往往在此才能被发现。六、设计体会在单片机课程设计中，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战

8、，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。但是，由于平时对单片机知识学习得不够扎实，理解得不够透彻、一知半解，致使在运用是不能贯通，导致在设计过程中困难重重，往往无从下手，但是通过和同组的同学一起探讨，最后还是一步一步的把所有的问题给一一解决了。在这次设计过程中，我也对word、protel、画图板等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的学习中更加熟练。总之，本次单片机课程设计让我悟出了许多东西：第一，就是对资料的搜索、整理、归类、总结、保存的能力是一个至关重要的个人能力。如果没有这种能力，在大学学习阶段，那么我们的学习将会是一种负担；今后我们走出校门，甚至在整个人生阶段，也将会碌

9、禄无为；第二，我们要学会坚持不懈，不轻易言弃，这对于我们非常的重要。如果我们没有这种精神，一旦我们遇到一点挫折，我们也许就会被打败，以后进入社会就会没有我们的立足之地。因此，我们要珍惜大学时光，循序渐进的培养这些能力，这样才不会被瞬息万变的时代所淘汰。参考文献1 何立民.MCS51单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社,2003.2 徐君毅.单片微型机原理与应用M.上海：上海科技出版社,19953 公茂法.单片机人机接口实例集M.北京：航空航天大学出版社,1998.4 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现M.北京：电子工业出版社, 2005.5 李广弟，朱月秀等.单片机基础M.北

10、京：北京航空航天大学出版社, 2003.附录A：基于单片机方波发生器的程序清单#include#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit OutPut=P07; /矩形波输出口/* 设全局变量 */float fosc=11059200; /系统时钟频率float length=65536; /方式1计数长度uint PL; /频率uint ZKB; /占空比uchar TIMER0_L,TIMER0_H; /定时器0的定时初值/* 延时子程序*/void delay1ms(uchar n) /延时n m

11、s uchar j; while(n-) for(j=0;j122;j+) ; /* 系统初始化*/void system_init(void ) SCON=0x00;PL=38000;ZKB=50 TL0=0x66; /初始频率38KHz定时1ms TH0=0xfc;TL1=0x33; /初始占空比50定时0.5ms TH1=0xfe; TMOD=0x11; /定时器0工作在方式1的定时模式 IT0=0; /选择INT0为低电平触发方式 EX0=1; /外部中断0允许 ET0=1; /定时器0中断允许 ET1=1; EA=1; /系统中断允许 TR0=1; /定时器0开始定时/* 发送数据*/void send(uchar d) SBUF=d; while(!TI); TI=0; /* 定时器中断子程序*/void Timer0_PL() interrupt 1 /频率定时器0中断 TL0=TIMER0_L; TH0=TIMER0_H; OutPut=1; /输出高电平/* 主函数*/void main() uint PL0=0; system_init(); /系统初始化while(1) send(); 附录B：基于单片机方波发生器的原理图