單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-多功能信號發(fā)生器設(shè)計(jì).doc

多功能信號發(fā)生器1中文摘要隨著人類社會(huì)的不斷向前發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在一步一步地發(fā)生著天翻地覆的變換。而不管是在科教還是在科研方面，要想獲得一個(gè)系統(tǒng)電參數(shù)的數(shù)值或特征，都必須在具有一定的電信號的作用下才能表現(xiàn)出來。為此，信號發(fā)生器成為了一種必然，成為了學(xué)術(shù)界的一種必需。多功能信號發(fā)生器是一種低頻信號發(fā)生器，其基本波形主要是正弦波，三角波和方波。用單片機(jī)來產(chǎn)生這些基本信號是現(xiàn)在教學(xué)中一種基本措施，同時(shí)又能訓(xùn)練同學(xué)的動(dòng)手動(dòng)腦能力。單片機(jī)是集CPU,RAM,ROM,定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器，體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上，其中數(shù)C8051系列最為典型。本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的基本目的就是訓(xùn)練我們的思考動(dòng)手能力，讓我們能更深入的了解單片機(jī)的使用及特點(diǎn)。而多功能信號發(fā)生器作為一種用途廣泛且重要的器具，對本次試驗(yàn)來說無疑是一種針對性強(qiáng)的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中著重介紹了中斷程序的實(shí)現(xiàn)原理，如何實(shí)現(xiàn)液晶顯示的功能及對基本信號的產(chǎn)生的編程過程，從而更加熟練編程的細(xì)節(jié)及注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)中斷服務(wù)程序多功能信號發(fā)生器液晶顯示器多功能信號發(fā)生器21設(shè)計(jì)任務(wù)描述1.1設(shè)計(jì)題目：多功能信號發(fā)生器1.2設(shè)計(jì)要求1.2.1設(shè)計(jì)目的：單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生通過這一環(huán)節(jié)，增強(qiáng)對單片機(jī)匯編語言的熟練程度。1.2.2基本要求：1）能夠產(chǎn)生正弦信號、方波信號和三角波信號2）輸出三種波形能夠轉(zhuǎn)換1.2.3發(fā)揮部分：1）能夠改變波形的幅值2）能夠用液晶顯示器顯示出來多功能信號發(fā)生器32設(shè)計(jì)思路根據(jù)本次單片機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求，此次設(shè)計(jì)的多功能信號發(fā)生器主要功能是能夠在產(chǎn)生正弦信號、方波信號和三角波信號三種波形輸出的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)三種波形之間的相互轉(zhuǎn)換。通過匯編語言將三種波形生成的程序串接在一起，在依靠中斷按鍵，控制波形的轉(zhuǎn)換。在此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上同時(shí)還添加了改變信號的幅值和能在信號轉(zhuǎn)換同時(shí)還可以在液晶顯示器上顯示相應(yīng)波形的拼寫的附加功能。設(shè)計(jì)的思路：第一步：所需要的信號的生成，分別編寫出方波，正弦波,三角波三種常見的波形的程序；第二步：不同信號之間的相互的轉(zhuǎn)換，程序中的比較指令是能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換的中心環(huán)節(jié)，再利用中斷服務(wù)程序中的外部中斷六（key3）來實(shí)現(xiàn)三種波形之間靈活的相互轉(zhuǎn)換；第三步：幅值的變換，利用按鍵中斷七（key4）來實(shí)現(xiàn)波形中的正弦波幅值的變化；第四步：波形的形式顯示，在波形生成的同時(shí)在液晶顯示器上顯示波形當(dāng)前形式的拼寫。多功能信號發(fā)生器4開始初始化三角波正弦波方波輸出三角波輸出正弦波輸出方波顯示波形中斷返回3流程圖多功能信號發(fā)生器54各部分波形設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算：在這里我將分別對兩個(gè)方塊作詳細(xì)的稱述：4.1多種波形設(shè)計(jì)4.1.1正弦波如圖4-14.1.2三角波如圖4-24.1.3方波如圖4-34.1.4鋸齒波如圖4-4LCD輸出zhengxianbo數(shù)字量送累加器A查表輸出對應(yīng)的A地址（A）送給DPTR延時(shí)調(diào)用延時(shí)子程序輸出A對應(yīng)數(shù)字輸出相應(yīng)A的模擬量（A）送給DPTR延時(shí)開始LCD輸出sanjiaobo給A送00h設(shè)置D/A輸入地址將A值送給D/A輸入相應(yīng)A的模擬量A+1送給A延遲A-1送給A延遲開始圖4-1圖4-2正弦波流程圖三角波流程圖多功能信號發(fā)生器6設(shè)置D/A輸入地址輸出相應(yīng)的模擬量LCD輸出fangbo開始LCD輸出juchibo給A送00h設(shè)置D/A輸入地址將A值送給D/A輸入相應(yīng)A的模擬量A+1送給A延遲開始圖4-3圖4-4方波流程圖鋸齒波流程圖4.2參數(shù)計(jì)算4.2.1正弦波參數(shù)計(jì)算由于單片機(jī)是12位電壓輸出數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，所以將其分為兩部分，高四位用來調(diào)節(jié)幅度，低八位用來顯示正弦波形，由Vi/VREF=VD/FF可知VD正弦變化則Vi正弦變化，令VD=FF/2*（sinx+1），一個(gè)正弦周期取181個(gè)點(diǎn)，最后加一個(gè)點(diǎn)129判斷一個(gè)周期是否執(zhí)行完，所以可得每點(diǎn)間隔為23.14/1810.04，所以可以算出正弦波數(shù)值表，如下：sintab:DB128,132,137,141,146,150,154,159,163,167DB171,176,180,184,188,191,195,199,203,206DB210,213,216,219,222,225,228,231,233,236DB238,240,242,244,246,247,249,250,251,252DB253,254,254,255,255,255,255,255,254,254DB253,252,251,250,249,247,246,244,242,240DB238,236,233,231,228,225,222,219,216,213DB210,206,203,198,195,192,188,184,180,176DB172,167,163,159,155,150,146,141,137,133DB128,124,119,115,111,106,102,97,93,89,85多功能信號發(fā)生器7DB81,77,73,69,65,61,57,54,50,47,43,40,37DB34,31,28,25,23,20,18,16,14,12,10,9,7DB6,5,4,3,2,2,1,1,1,1,1,2,2,3,4,5,6DB7,9,10,12,14,16,18,20,23,25,28,30,33,36DB40,43,46,50,53,57,60,64,68,72,76,80,84DB88,93,97,101,106,110,114,119,123,128,1294.2.2LCD顯示器的參數(shù)計(jì)算LCD顯示數(shù)值就是將所要顯示字母的ASCII碼值填入表中:zhengxianbodata:DB2EH,7AH,68H,65H,6EH,67H,78H,69H,61H,6EH,62H,6FHsanjiaobodata:DB2EH,73H,61H,6EH,6AH,69H,61H,6FH,62H,6FHfangbodata:DB2EH,66H,61H,6EH,67H,62H,6FHjuchibodata:DB2EH,6aH,75H,63H,68H,69h,62H,6FH5工作過程分析5.1正弦波:若R7等于4，則LCD顯示程序顯示“zhengxianbo”,LED顯示完后再查正弦波波形表，將所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換并輸出正弦波，按下key3可以調(diào)節(jié)幅值，將表最后一個(gè)數(shù)據(jù)定為129用來判斷正弦波一個(gè)周期的數(shù)據(jù)是否調(diào)用完，若調(diào)用完則讓此程序循環(huán)執(zhí)行。5.2三角波:若R7等于1，則LCD顯示程序顯示“sanjiaobo”，顯示完后將00送到DAC0L再逐次加1送到DAC0L待到低位值增到FF時(shí)，給DAC0H加1，依次循環(huán)，直至DAC0的值為FFF，鋸齒波最高點(diǎn)的值為FFF，再用同樣的方法讓DAC0的值從最大值FFF減到000，以此循環(huán)則顯示三角波。5.3方波:若R7等于2，則LCD顯示程序顯示“fangbo”，顯示完后將FF送到DAC0L，將F送到DAC0H，再調(diào)用延時(shí)程序，待延時(shí)程序執(zhí)行完將00送到DAC0L，將0送到DAC0H，再調(diào)用延時(shí)程序，以此循環(huán)，則示波器上輸出方波。5.4鋸齒波:若R7等于3，則LCD