设计并实现占空比可调的信号发生器

《设计并实现占空比可调的信号发生器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、武汉理工大学《单片机原理与应用》课程设计说明书目录1仿真软件介绍11.1Proteus软件介绍11.2Keil软件介绍12设计原理和方案12.1方案的选择和设计12.2设计原理22.3系统硬件线路图设计图32.3.151单片机介绍32.3.2LCD1602简介42.3.3系统硬件电路简介53系统软件设计63.1主程序63.2系统初始化子程序63.3键盘扫描程序73.4系统的资源分配表73.5源程序84系统软件仿真135性能分析155.1定时器中断分析155.2系统性能分析155.3误差分析156心得体会

2、167参考文献1717武汉理工大学《单片机原理与应用》课程设计说明书1仿真软件介绍1.1Proteus软件介绍Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软

3、件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。1.2Keil软件介绍KeilC51

4、是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、

5、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。2设计原理和方案2.1方案的选择和设计17武汉理工大学《单片机原理与应用》课程设计说明书方案一：采用分立器件实现非稳态的多谐振荡器，然后根据具体需要加入积分电路等构成矩形等波形发生器。这种信号发生器输出频率范围窄而且电路参数设定较繁琐，其频率大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现，操作不方便。方案二：用集成芯片实现函数信号发生器。这种信号发生器。这种信号发生器能产生多种波形信号，可以达到较高频率，但电路复杂并且不易调试。方案三：采用单片机编程的方法实现。该方法

6、可以通过编程，来控制方波信号输出的频率和幅度，并且只要改变程序的相关参数，便可以改变输出波形的频率和占空比。由于编程的方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做到很高。并且电路简单。方案四：利用专用直接数字合成DDS芯片实现函数信号发生器。这种信号发生器能产生任意波形并且达到很高的频率，但成本较高。综合成本和性能等多方面因素，本例采用第三种方法，即采用单片机编程的方法实现占空比可调，频率可调的方波信号发生器。2.2设计原理在此次课程设计中，利用AT89C51单片机，软硬件结合，实现占空比和频率可调，案件

7、的操作是通过数字电路跟外部中断0来控制的。可以输出占空比在1%到99%可调，精度为1%，频率范围在50HZ到500HZ可调，精度为10HZ的方波。AT89C51单片机是整个波形信号发生器的核心，通过程序的编写和执行，可以产生可以调节的方波，并受到按键的控制，增减频率和占空比。并且在液晶上显示出来。定时器0工作再方式1下，决定输出信号的频率，定时器1工作再方式1下，决定输出信号的占空比。按键1和2决定信号的输出频率，按键1用于增大信号的频率，按一下就增加10HZ，当增减大500HZ时，就归为50HZ。按键

8、2用于减小输出信号的频率，按一次键，输出信号的频率减少10HZ，当减少到50HZ时，频率就归于500.按键3和4决定信号的占空比，按键3用于增加信号的占空比，按下一次键，占空比就增加1，上限值为99，当在此按键是，就让占空比归1.按键4用于减小信号的占空比，按下一次键，占空比就减1，下限值为1，当再次按键时，就让占空比回归到99.通过上面的步骤，可以实现占空比和频率的可调。液晶则选用LCD032L，可直观的看到频率和占空比。信号发生器原理框