51單片機(jī)簡易波形發(fā)生器程序 Proteus仿真模擬正弦波、方波、鋸齒波和三角波有注釋

ID:778274 · 發(fā)表于 2021-1-3 16:52

可以模擬正弦波、方波、鋸齒波和三角波四種波形。
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h> //包含頭文件
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char //宏定義
#define uint unsigned int
/**************定義按鍵的接口*************/
sbit s1=P3^5; //KEY2 頻率加
sbit s2=P3^6; //KEY3 頻率減
sbit s3=P3^7; //KEY1 波形選擇
sbit s4=P3^4; //KEY4 步進(jìn)值
sbit led0=P3^0; //正弦波指示燈
sbit led1=P3^1; //方波指示燈
sbit led2=P3^2; //三角波指示燈
sbit led3=P3^3; //鋸齒波指示燈
sbit lcdrs=P2^7;//液晶讀數(shù)據(jù)引腳，還有一個(gè)控制腳是RW（讀），因?yàn)槲覀冎恍枰蛞壕Ю飳憯?shù)據(jù)系那是就好了，所以，我們直接將RW引腳接地
sbit lcden=P2^6;//使能端
char num,boxing,u; //定義全局變量
int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1; //定義pinlv（頻率）的初始值為10hz，可以根據(jù)實(shí)際情況修改 bujin表示增減頻率按鍵按下一次的增減值初始值為0.1
uchar code table[]="0123456789"; //定義顯示頻率的數(shù)組
uchar code table1[]="Fout= Wave form:"; //Fout后面顯示頻率值；Wave form后面顯示模擬波形
unsigned long int m;
int a,b,h,num1; //a b為定時(shí)器初始值變量
/************自定義字符用于顯示當(dāng)前示波器顯示波形的模擬波形字符集可通過取模軟件獲取****************/
uchar code zifu[]={
0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00, //正弦波0 1兩行
0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00, //矩形波2 3兩行
0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00, //三角波4 5兩行
0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00, //鋸齒波6一行
};
uchar code sin[64]={
135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,
146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128
}; //正弦波取碼，此數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)為，da輸出對應(yīng)電壓值對應(yīng)的數(shù)字量，0是0V，255是5V
uchar code juxing[64]={
255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
}; //矩形波取碼一個(gè)周期是采樣64個(gè)點(diǎn)，所以數(shù)組內(nèi)是64個(gè)數(shù)據(jù)
uchar code sanjiao[64]={
0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,
248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0
}; //三角波取碼
uchar code juchi[64]={
0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
}; //鋸齒波取碼
void delay(uint xms) //延時(shí)函數(shù) 具體延時(shí)時(shí)間根據(jù)傳遞的x變量決定
{
int a,b;
for(a=xms;a>0;a--)
for(b=110;b>0;b--);
}
/**********寫入指令函數(shù)**********/
void write_com(uchar com)
{
lcdrs=0; //讀端置0
P0=com; //往P0口寫入指令即lcd地址
delay(1); //延時(shí)
lcden=1; //使能端從1變化到0 lcd執(zhí)行一次讀命令
delay(1);//延時(shí)
lcden=0; //使能端置0
}
/***********寫入數(shù)據(jù)函數(shù)*********/
void write_date(uchar date)
{
lcdrs=1;//讀端口置為1
P0=date; //數(shù)據(jù)送入P0口，寫入LCD顯示
delay(1); //延時(shí)
lcden=1; //同上
delay(1);
lcden=0;
}
/************自定義字符集 LCD顯示模擬波形**********/
void Lcd_ram()
{
uint i,j,k=0;
uint temp=0x40;//temp為顯示起始地址
for(i=0;i<7;i++) //將字符集寫入
{
for(j=0;j<8;j++) //寫入8個(gè)字節(jié)的字符即zifu[]的一行數(shù)據(jù)
{
write_com(temp+j);
write_date(zifu[k]);
k++;
}
temp=temp+8; //下一個(gè)字符的起始地址
}
}
/**********液晶初始化函數(shù)************/
void init_lcd()
{
uchar i;
lcden=0; //默認(rèn)開始狀態(tài)為關(guān)使能端，見lcd液晶時(shí)序圖
Lcd_ram(); // 寫入字符集
write_com(0x0f); //
write_com(0x38); //顯示模式設(shè)置，默認(rèn)為0x38,不用變。
write_com(0x01); //顯示清屏，將上次的內(nèi)容清除，默認(rèn)為0x01.
write_com(0x0c); //顯示功能設(shè)置0x0f為開顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍；0x0c為開顯示，不顯光標(biāo)，光標(biāo)不閃
write_com(0x06); //設(shè)置光標(biāo)狀態(tài)默認(rèn)0x06,為讀一個(gè)字符光標(biāo)加1.
write_com(0x80); //液晶的第一行首地址
for(i=10;i<20;i++) //將table1的wave form：顯示在第一行
{
write_date(table1[i]);
}
write_com(0x80+0x40); // 液晶第二行的起始地址
for(i=0;i<9;i++) //顯示初始化從table1的第1個(gè)字符顯示，將table1的Fout顯示在第二行
{
write_date(table1[i]);
}
write_com(0x80+10); //初始為正弦波在wave form后面顯示模擬波形
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_com(0x80+0x40+0x09); //設(shè)置初始頻率為10hz
write_date(' ');
write_date('1');
write_date('0');
write_date('.');
write_date('0');
write_date('H');
write_date('z');
}
/**********定時(shí)器初始化**********/
void initclock()
{
TMOD=0x01; //定時(shí)器工作方式1
TH0=a; //賦初值
TL0=b;
EA=1; //打開總中斷
ET0=1; //打開T0中斷
TR0=1; //啟動定時(shí)器
}
/**********顯示函數(shù)（顯示模擬波形和頻率以及控制提示小燈）**********/
void display()
{
uchar qian,bai,shi,ge; //只是將頻率分成千位,百位,十位,個(gè)位四位顯示，實(shí)際并不是1000的格式
qian=pinlv/1000; //將頻率值拆成一位的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)除以1000，得到的商是一位數(shù)，賦值給qian
bai=pinlv%1000/100; //將頻率除以1000的余數(shù)再除以100就得到了頻率的百位，賦值給bai
shi=pinlv%1000%100/10; //得到頻率的十位
ge=pinlv%1000%100%10; //得到頻率的個(gè)位
write_com(0x80+0x40+0x09);//顯示頻率數(shù)字起始地址第二行第九個(gè)位置
if(qian==0) //千位為0
write_date(' '); //顯示空格
else
write_date(table[qian]);//查數(shù)組顯示千位數(shù)字
if(qian==0&&bai==0) //千位和百位都為0
write_date(' '); //百位不顯示
else
write_date(table[bai]); //顯示百位數(shù)
write_date(table[shi]); //顯示十位數(shù)
write_date('.'); //顯示小數(shù)點(diǎn)
write_date(table[ge]); //顯示個(gè)位
write_date('H');
write_date('z');
if(boxing==0) //正弦波
{
write_com(0x80+10);//wave form：后面的地址顯示正弦波模擬波形
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
write_date(0);
write_date(1);
led3=1;
led0=0; //led0小燈亮提示正弦波
}
if(boxing==1) // 方波
{
write_com(0x80+10); //顯示方波模擬波形
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
write_date(2);
write_date(3);
led0=1;
led1=0; //led1小燈亮提示方波
}
if(boxing==2) //三角波
{
write_com(0x80+10); //顯示三角波模擬波形
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
write_date(4);
write_date(5);
led1=1;
led2=0; //led2小燈亮提示三角波
}
if(boxing==3) //鋸齒波
{
write_com(0x80+10); //顯示鋸齒波模擬波形
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
write_date(6);
led2=1;
led3=0; //led小燈亮提示鋸齒波
}
}
/*********鍵盤檢測函數(shù)************/
void keyscan()
{
if(s1==0) //頻率加按鍵
{
EA=0; //關(guān)閉定時(shí)器總中斷
delay(2); //延時(shí)消除鍵盤抖動
if(s1==0)
{
while(!s1); //等待按鍵松開
pinlv+=bujin; //根據(jù)步進(jìn)值增加頻率
if(pinlv>1000) //頻率值如果大于100 則重新賦值為100
{
pinlv=100;
}
display();
m=65536-(150000/pinlv);/*頻率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因?yàn)橐@示小數(shù)點(diǎn)后一位）,150000/100=1500，這個(gè)1500就是定時(shí)器需要計(jì)時(shí)的，單位是us，65536-1500得到的是定時(shí)器的初值，
先不管初值，先看定時(shí)時(shí)間，1500us，一個(gè)波形的周期是由64個(gè)定時(shí)（前面四個(gè)波形數(shù)組）組成的，所以，一個(gè)波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，約等
于100ms，也就是10Hz的頻率*/
a=m/256; //將定時(shí)器的初值賦值給變量
b=m%256;
EA=1; //開啟總中斷
}
}
if(s2==0) //頻率減按鍵
{
delay(5); //延時(shí)消抖
if(s2==0)
{
EA=0;
while(!s2);
pinlv-=bujin; //根據(jù)步進(jìn)值減頻率
if(pinlv<100)
{
pinlv=1000;
}
display();
m=65536-(150000/pinlv); //同上
a=m/256;
b=m%256;
EA=1;
}
}
if(s3==0) //調(diào)換波形按鍵
{
delay(5);
if(s3==0)
{
EA=0;
while(!s3);
boxing++;
if(boxing>=4)
{
boxing=0;
}
display();
EA=1;
}
}
}
/*********步進(jìn)值設(shè)置界面顯示函數(shù)*********/
void bujindisplay()
{
uint bai,shi,ge; //將步進(jìn)值分百位，十位，個(gè)位顯示，但是并不是100的形式
bai=bujin1/100; //將步進(jìn)值除以100得到百位，也就是頻率值的十位，因?yàn)橛幸粋€(gè)小數(shù)位
shi=bujin1%100/10;//將步進(jìn)值除以100的余數(shù)除以十得到十位
ge=bujin1%100%10; //取余10后得到個(gè)位，也就是頻率步進(jìn)值的小數(shù)點(diǎn)后一位
write_com(0x80+11);//選中液晶第一行第十一列
if(bai==0) //百位是否為0
write_date(' ');//百位不顯示空格
else //百位不為0
write_date(table[bai]); //顯示百位數(shù)據(jù)
write_date(table[shi]); //顯示十位數(shù)據(jù)
write_date('.'); //顯示小數(shù)點(diǎn)
write_date(table[ge]); //顯示個(gè)位，也就是小數(shù)點(diǎn)后一位
}
/**********步進(jìn)設(shè)置按鍵************/
void bujinjiance()
{
if(s4==0) //步進(jìn)設(shè)置按鍵按下
{
delay(5); //延時(shí)去抖
if(s4==0) //再次判斷按鍵
{
while(!s4); //按鍵釋放，按鍵松開才繼續(xù)向下執(zhí)行
h++; //變量加
if(h==1) //進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)時(shí)
{
write_com(0x01); //液晶清屏
write_com(0x80); //初始化顯示步進(jìn)設(shè)置界面
write_date('S');delay(1); //step value（步進(jìn)值）
write_date('t');delay(1);
write_date('e');delay(1);
write_date('p');delay(1);
write_date(' ');delay(1);
write_date('v');delay(1);
write_date('a');delay(1);
write_date('l');delay(1);
write_date('u');delay(1);
write_date('e');delay(1);
write_date(':');delay(1);
bujin1=bujin; //步進(jìn)值賦值給臨時(shí)變量
bujindisplay();//顯示步進(jìn)值
}
if(h==2) //退出設(shè)置
{
h=0;
bujin=bujin1; //設(shè)置好的臨時(shí)步進(jìn)值賦值給步進(jìn)變量
init_lcd(); //初始化液晶顯示
initclock(); //定時(shí)器初始化
display(); //調(diào)用顯示程序
}
}
}
if(h==1) //設(shè)置步進(jìn)值時(shí)
{
if(s1==0) //加按鍵按下（此時(shí)是加步進(jìn)值不是加頻率）
{
delay(5); //延時(shí)去抖
if(s1==0) //再次判斷
{
while(!s1); //按鍵釋放
bujin1++; //步進(jìn)值加1
if(bujin1>=101) //步進(jìn)值最大100，也就是10.0Hz
{
bujin1=1; //超過最大值就恢復(fù)到0.1Hz
}
bujindisplay(); //步進(jìn)值顯示
}
}
if(s2==0) //減按鍵（減步進(jìn)值），注釋與上面同理
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!s2);
bujin1--;
if(bujin1<=0)
{
bujin1=100;
}
{
……………………
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