单片机课程设计（论文）-数字频率发生器的设计

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1、目录一、概述31.1设计内容31.2设计要求3二、频率发生器设计方案42.1、方案介绍42.2、频率发生器的原理与功能4三、硬件实验设计方案53.1硬件组成53.2电路图63.3小键盘接口电路63.4LED显示电路7四、软件设计74.1流程图74.2、系统初始化子程序94.3、显示子程序94.4参考程序10五、系统的设计调试方法135.1、主程序135.2、选择定时器0，方式1145.3、计算f145.4、初始值（即频率刚开始时）145.5、编写定时器0的中断服务子程序14六、设计体会14参考文献1514数字频率发生器的设计一、概述单片机集成度高、功能

2、强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。本课题讨论的方波发

3、生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。1.1设计内容本课程设计是设计一个频率发生器，让其产生方波，用4位数码管显示方波的频率。1.2设计要求（1）设计一个数字频率发生器，要求产生方波信号。（2）能够显示发送信号频率，该信号显示为XXXX四位（或010~~999HZ）。（3）频率范围可调：10~1000HZ二、频率发生器设计方案在电子技术领域中，实现方波发生器的方法有很多种，可以采用不同的原理及器件构成不同的电路，但可以实现相同的功能。在此次设计中，14有些地方与课题原本的具体要求有点不同。如实现频率调节时，不是按要求利用调整变阻器的阻值来完成的

4、，而是用按键来实现的。2.1、方案介绍微处理器模块AT89S52，频率与占空比信息显示模块，2×4矩阵键盘模块，74LS164移位寄存器显示驱动模块。本设计中用到两个定时器，定时器0和定时器1，其中定时器0工作在定时方式下，  决定方波的频率；定时器1同样工作在定时方式下，用于设定占空比。用LED显示器来显示频率与占空比，键盘的操作是通过外中断与单片机共同来控制的，键盘操作来完成按要求对频率与占空比进行调节。2.2、频率发生器的原理与功能方波发生器的原理方框图如图1所示键盘单片机89S52LED显示频率与占空比数据频率与占空比数据图1频率发生器原理框图

5、由于系统的要求不高，比较单一的，再加上我们是通过定时器来调节频率的，而非电阻，因此实现起来就相对简化了。仅用键盘、AT89S52及串行显示便可完成设计，达到所要求实现的功能。频率发生器工作原理与功能：14简单的流程为：主程序扫描键盘，将设置信息输入，处理后，输出到LED显示器显示。单片机的晶振为11.0592MHz，用到了两个定时器，即定时器0与定时器1，分别进行频率与占空比的定时，两个定时器都是工作在方式1。根据计算定时器初值的公式：计算出定时器0与定时器1所要装入的初值。频率及占空比的显示电路由74LS164构成的驱动电路和LED数码显示管组成，利

6、用八个数码管来显示，有五位是用来显示频率的，有两位是显示占空比的，在频率与占空比显示管中间有一个LED数码管是用来显示“——”的，用以区分频率显示与占空比显示的。此电路的键盘是由一个状态键，四个功能键（调节频率与占空比的增减）组成，其特殊之处在于利用外部中断实现键盘扫描。状态键有三种状态，当其处于状态0时，则其它的键会处于无用状态，当其处于状态1时，可通过按四个调节键来调节频率，处于第三种状态时，按四个调节键中的前两个便可对占空比进行调节了。三、硬件实验设计方案3.1硬件组成MC—51单片机、键盘、LED显示器、鼠标、辅助机箱。3.2电路图14图23.

7、3小键盘接口电路小键盘如图3所示。它包括8个键，系统中用到的键只有5个，分别为0号、1号、2号、3号、4号键。其中0号键是状态键，采用外部中断控制，用它来确定其它几个键的按键功能，具体作用在前述的系统功能中已做介绍了；另外4个键为功能键，调节频率与占空比的。小键盘中引出的6根线依次分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口。图3小键盘接口电路143.4LED显示电路采用静态显示来实现显示功能，如图4所示。移位寄存器74LS164，实现串行输入，并行输出。串行数据由RXD输出，从74LS164的A、B端口输入寄存器，移位时

8、钟由TXD提供。在移位时钟作用下，存放显示器段码的串行发送缓冲器数据逐位由A、B端移入到74L