2012209099张嘉文

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1、四川师范大学成都学院专科毕业设计波形发生器的设计与实践前言自单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断扩大，在工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用，已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中

2、三角波发生器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本课程设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。1设计概述1.1设计目标和要求设计一款能输出方波的波形发生器；设计波形输出按钮：当按下按钮的时候，输出方波，再按下输出直线；LED显示输出波

3、形周期；可利用键盘改变输出波形周期；其他功能；1.2设计思路首先确定我们所设计的是一个波形发生器，可以利用中断，使单片机P1.2引脚输出方波11四川师范大学成都学院专科毕业设计根据所要实现的功能，先在proteus软件上仿真。根据所选用的硬件可以将整个软件设计分为若干子程序，有初始化、查询时间、发送指令、读取数据、显示频率等构成，可将以上子程序分别设计，实现各自的功能，再在子程序中调用，就可以实现预期的目标。在proteus软件里画出相应的电路图，将编写好的程序的编译后的文件下载到proteus电路图的单片机里，进行仿真，设置不同的参数，看是否达到了我们设

4、计所要求的目标，如果不符合要求，需要检查程序算法和硬件连接是否有误。2系统方案及硬件设计2.1设计方案利用查询程序，是AT89C51的P1.2引脚输出方波。采用中断T0，并利用查表，改变TH0,TL0的初始值，就可以得到不同频率的方波。利用加1、减1键，改变输出波形的频率。2.2方案的硬件总体方框图AT89C51复位晶振键盘改变频率LED显示频率波形输出图2.2-1硬件总体方框图采用加1减1按键改变波形频率，利用两个七段数码管显示输出波形的频率，利用一个数码管显示频率的改变[]。2.3定时/计数器T0输出方波的原理采用定时/计数器T0的方式2，在P1.2引

5、脚上输出方波。11四川师范大学成都学院专科毕业设计(1)T0工作在定时的方式2时，控制字TMOD配置：M1M0=02,GATE=0，C/T’=0，方式控制字为02H（2）计算计数初值X：由于晶振为12MHZ，所以机器周期为1us。表2.3-1计算计数初值X表f/HZ2.02.53.35.0101113141720253350T/us5004003002001009080706050403020t/us250200150100504540353025201510计数长N250200150100504540353025201510初值X656106156206

6、21121622122623123624124616进制06H38H6AH9CHCEHD3HD8HDDHE2HE7HECHF1HF6H2.4硬件设计2.4.1时钟震荡电路采用的是1MHZ的晶振频率，它与单片机的硬件连接电路如图2.4.1-1所示图2.4.1-1晶振电路2.4.2加1及输出直线电路11四川师范大学成都学院专科毕业设计按下DSW1的任意键就可以输出直线；通过INC1键可以改变波形的频率[]，电路如图2.4.2-1所示:图2.4.2-1加1及输出直线电路2.4.3显示电路显示电路采用两个七段数码管，为共阳极结构，通过设置不同的段码可以显示频率。电

7、路连接如图2.4.3-1所示。11四川师范大学成都学院专科毕业设计图2.4.3-1显示电路七段数码管引脚图，如图2.4.3-2所示。图2.4.3-2数码管引脚2.4.4波形输出电路图2.4.4-1波形输出电路3.软件设计11四川师范大学成都学院专科毕业设计3.1系统分析开始从P1口读取数据设置定时/计数方式并并给2，，采用中断输出方波显示频率图3.1-1主程序流程图3.2各子程序3.2.1PO口显示程序定义显示表LED_P0，利用查表程序MOVA,@A+DPTR搜寻相应的16进制数，送P0口显示。利用P0口显示频率的十位上的数值[]。程序：MOVR0,AM

8、OVDPTR,#LED_P0MOVCA,@A+DPTR11四川师范