51單片機(jī)波形發(fā)生器程序設(shè)計(jì)及Proteus仿真

ID:429738 · 發(fā)表于 2019-9-12 16:06

如題，內(nèi)容包括protuce仿真及源程序兩部分
一、作品簡(jiǎn)介：可以通過(guò)按鍵控制STC89C52單片機(jī)輸出[url=]不同波形[/url][z1] 信號(hào)。通過(guò)usb給pcb板通5v的電壓可以發(fā)出方波，三角波，鋸齒波，正弦波并在LCD顯示屏上顯示波形類別，頻率和幅值。通過(guò)按鍵可調(diào)波形類別，可調(diào)節(jié)頻率步進(jìn)值有1Hz，10Hz和50Hz。最低頻率為10Hz最高頻率為800Hz。


二、設(shè)計(jì)原理：將各種波形的每個(gè)周期平均分成255份，把每份的值依次發(fā)給P0口，每份的時(shí)間間隔通過(guò)開(kāi)啟定時(shí)器0來(lái)控制，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)單片機(jī)就產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序里面通過(guò)P0口將每份的值發(fā)出去，這個(gè)值通過(guò)向D/A換器的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)生數(shù)據(jù)，從而在轉(zhuǎn)換電路的輸出端得到相應(yīng)的電壓波形。


三、功能說(shuō)明：能夠產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、正弦波信號(hào)的波形發(fā)生器

(1)  按鍵選擇波形。按鍵控制單片機(jī)輸出方波、鋸齒波、三角波或者正弦波信號(hào)。按鍵K1，K2，K3，K4改變波形類型，K5，K6控制頻率的加減。

(2)  波形參數(shù)顯示。通過(guò)液晶屏顯示單片機(jī)當(dāng)前輸出波形的頻率、幅度。

(3)  頻率調(diào)節(jié)。通過(guò)外部按鍵，調(diào)節(jié)單片機(jī)輸出波形信號(hào)的頻率。

單片機(jī)源程序如下:

/****************************************************************************************************************/
/* 簡(jiǎn)易波形發(fā)生器程序 */
/* 編寫者：FHX */
/* 可輸出正弦波三角波方波按鍵控制波形、頻率、步進(jìn)值 */
/* 由于是單片機(jī)定時(shí)器控制頻率經(jīng)測(cè)試頻率只能在10HZ ~ 700HZ 之間 */
/* 有掉電儲(chǔ)存功能再次上電時(shí) 顯示掉電前設(shè)置好的波形頻率步進(jìn)值 */
/****************************************************************************************************************/
#include "lcd12864.h"
#include "key.h"
#include "24c02.h"
#include "function.h"
uchar T1RH = 0; //定時(shí)器1重載值高位
uchar T1RL = 0; //定時(shí)器1重載值低位
uchar T0RH = 0; //定時(shí)器0重載值高位
uchar T0RL = 0; //定時(shí)器0重載值低位
uchar mode = 0;
sbit led=P2^4;
sbit led1=P2^7;
extern uchar Wave_Index; //聲明波形變量
uchar code sin[32]={ //此數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)為，DA輸出對(duì)應(yīng)電壓值對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，0是0V，255是5V
127, 152, 176, 198, 217, 233, 245, 252,
255, 252, 245, 233, 217, 198, 176, 152,
127, 102, 78, 56, 37, 21, 9, 2,
0, 2, 9, 21, 37, 56, 78, 102
}; //正弦波取碼
uchar code juxing[32]={ //一個(gè)周期是采樣32個(gè)點(diǎn)，所以數(shù)組內(nèi)是32個(gè)數(shù)據(jù)
255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0
}; //矩形波取碼
uchar code sanjiao[32]={
0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112,
128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240,
255, 240, 224, 208, 192, 176, 160, 144,
128, 112, 96, 80, 64, 48, 32, 16
}; //三角波取碼
uchar code jvchi[32]={
0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112,
128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240,
255, 0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112,
128, 144, 160, 176, 192, 208, 224
}; //鋸齒波取碼
/*****************子函數(shù)聲明*****************/
void Timer1Init(uint ms);
void SetWaveRate(uint num_2);
void Control_Key();
void Refresh_Out();
/*****************************************************************************/
/* 主函數(shù) */
/*****************************************************************************/
void main()
{ led=1;
led1=1;
Timer1Init(1); //初始化定時(shí)器1 定時(shí)1ms
LcdInit(); //初始化12864
Init_Display(); //顯示固定內(nèi)容
Init_OutPut(); //初始化輸出數(shù)據(jù)和顯示
while(1)
{
Refresh_Out(); //更新輸出 mode=0：輸出波形獨(dú)立按鍵關(guān)閉 mode！=0 ：關(guān)閉波形輸出可用獨(dú)立按鍵調(diào)整
Control_Key(); //控制獨(dú)立按鍵調(diào)整模式mode
KeyDrive(); //調(diào)整波形、頻率及步進(jìn)值
}
}
/*****************************************************************************/
/* 按鍵控制函數(shù) */
/* 按鍵KEY_1 :用延時(shí)函數(shù)判斷按下控制模式變換 */
/*****************************************************************************/
void Control_Key()
{
if(KEY_1==0) //按下按鍵1 mode+1
{
DelayMs(2);
if(KEY_1==0)
{
while(!KEY_1);
mode++;
if(mode > 3)mode = 1;
}
}
}
/*****************************************************************************/
/* 更新輸出函數(shù) */
/* 根據(jù)不同的模式變量打開(kāi)或關(guān)閉波形輸出 */
/*****************************************************************************/
void Refresh_Out()
{
if(mode == 0) //不顯示箭頭輸出波形獨(dú)立按鍵關(guān)閉
{
ET1=0;
TR1=0;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
Display_Arr(0);
}
else if(mode == 1) //箭頭指向 "波形" 說(shuō)明是在切換波形
{
ET1=1;
TR1=1;
ET0=0;
TR0=0;
EA=1;
Display_Arr(1);
}
else if(mode == 2) //箭頭指向 "頻率" 說(shuō)明是在加減頻率
{
ET1=1;
TR1=1;
ET0=0;
TR0=0;
EA=1;
Display_Arr(2);
}
else if(mode == 3) //箭頭指向 "步進(jìn)值" 說(shuō)明在加減步進(jìn)值
{
ET1=1;
TR1=1;
ET0=0;
TR0=0;
EA=1;
Display_Arr(3);
}
}
/*****************************************************************************/
/* 按鍵動(dòng)作函數(shù) */
/* 按鍵 KEY_2 ~ KEY_4 三個(gè)按鍵由定時(shí)器1中斷掃描有長(zhǎng)按功能 */
/*****************************************************************************/
void KeyDown(uchar keycode)
{
/*********************************/
/* "+"鍵 */
/*********************************/
if(keycode == 0x26)
{
if(mode == 1) //模式1 向右切換波形
{
Convert_Wave(1);
}
else if(mode == 2) //模式2 增加頻率
{
Change_Rate(1);
}
else if(mode == 3) //模式3 增加步進(jìn)值
{
Change_Step(1);
}
}
/*********************************/
/* "-"鍵 */
/*********************************/
else if(keycode == 0x28)
{
if(mode == 1) //模式1 向左切換波形
{
Convert_Wave(0);
}
else if(mode == 2) //模式2 減小頻率
{
Change_Rate(0);
}
else if(mode == 3) //模式3 減小步進(jìn)值
{
Change_Step(0);
}
}
/*********************************/
/* 模式清零鍵 */
/*********************************/
else if(keycode == 0x0D)
{
mode = 0;
}
}
/**********頻率設(shè)置函數(shù)****************/
/************定時(shí)器0控制***************/
void SetWaveRate(uint num_2)
{
ulong tmp;
tmp=(12000000/12)/(num_2*32); //定時(shí)器計(jì)數(shù)頻率是波形頻率的32倍
tmp=65536-tmp; //計(jì)算定時(shí)器重載值
tmp=tmp+18; //補(bǔ)償
T0RH=(uchar)(tmp>>8);
T0RL=(uchar)tmp;
TMOD&=0xF0;
TMOD|=0x01;
TH0=T0RH;
TL0=T0RL;
}
/**********定時(shí)器1初始化函數(shù)***********/
/**********用于三個(gè)獨(dú)立按鍵掃描********/
void Timer1Init(uint ms)
{
ulong tmp; //16位長(zhǎng)整型變量tmp
tmp=12000000/12; //用晶振頻率除以12得到定時(shí)器計(jì)數(shù)頻率
tmp=(tmp*ms)/1000; //計(jì)算出需要多少個(gè)機(jī)器周期
tmp=65536-tmp; //定時(shí)器的重載值
tmp=tmp+28; //補(bǔ)償中斷延時(shí)響應(yīng)造成的誤差
T1RH=(uchar)(tmp>>8); //將tmp高8位右移8位賦值給T1RH
T1RL=(uchar)tmp; //將tmp低8位賦值給T0RL
TMOD&=0x0F; //清零T1控制位
TMOD|=0x10; //選擇模式1
}
/**********定時(shí)器0中斷函數(shù)**********/
/*******輸出相應(yīng)頻率的波形數(shù)據(jù)******/
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static uchar cnt; //變量用于輸出波形采樣點(diǎn)
TH0=T0RH;
TL0=T0RL;
switch(Wave_Index)
{
case 0:DAC_OUT=sin[cnt];break;
case 1:DAC_OUT=sanjiao[cnt];break;
case 2:DAC_OUT=juxing[cnt];break;
}
cnt++;
if(cnt>=32)cnt=0;
}
void InterruptTimer1() interrupt 3
{
TH1=T1RH; //重載初值
TL1=T1RL;
KeyScan(); //按鍵掃描
}