单片机原理与应用实验报告-基于简单io口的led显示（综合类）

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1、通信与信息工程学院2011/2012学年第二学期单片机原理与应用实验报告专业网络工程学生班级B学生学号B学生姓名任课教师日期2012年4月12日19目录实验目的………………………………………………………………1方案设计与方案比较…………………………………………………1单元电路设计…………………………………………………………6整体电路设计…………………………………………………………11调试与运行结果………………………………………………………13实验小结………………………………………………………………17参考文献………………………………………………………………18附件…………………

2、…………………………………………………1919实验名称：基于简单I/O口的LED显示（综合类）1、实验目的按照实验提供的单片机原理图，设计一个函数信号发生器。该函数信号发生器能够产生四种波形数据（正弦、方波、三角、锯齿），四种波形可通过按键进行切换调节，同时能够实现函数信号的频率可调并可通过LED数码管进行显示，以及函数信号的幅度的可调。2、方案设计与方案比较2.1方案一：基于软件的函数信号发生器用C++编程得到信源波形数据。现将得到的波形数据形成TABLE表存放到51单片机的程序存储器中，然后用51单片机中的定时器，每定时一定时间就从单片机中送出一个波形数据到DAC0832中

3、进行数模转换然后送到示波器显示，循环进行，即可可到周期信号。信号选择控制即是使单片机从不同的函数表中进行取数，频率控制可设置两个按键，一个加键和一个减键，每按一次使频率所对应的计数初值加减一个单位，并送到LED数码管上进行显示。80C51DAC0832波形输出显示频率控制信号选择控制频率显示幅度控制图2.1总体设计框图19图2.2程序流程2.2方案二：基于硬件的函数信号发生器用C++编程得到信源波形数据和产生100-10000hz方波所需要的计数器的计数初值。首先，将存储在51单片机中的信源数据存储到存储器6264中；然后，由单片机产生100-10000hz可变频率的方波，产生

4、的方波作为8位计数器的时钟频率，可计数范围为0-255，即可把波形数据的一个周期读出，波形的选择可通过51单片机P2口的两位控制6264的高位A8、A9，其中00表示正弦，01表示三角波，10表示方波，11表示锯齿波；当检测到频率键发生改变时，单片机就会输出相应频率的方波并输出到LED数码管进行频率显示，这样4046就可以输出不同频率扫描的波形值，之后再经过DAC0832数模转换，即可得到所要的波形，此波形通过一个幅度调节环节，最终送到示波器显示。其中存储器6264中，190000-00FF存放的是正弦信号数据，0100-01FF、0200-02FF、0300-03FF分别存放

5、的是三角波、方波和锯齿波的数据；程序是先从p1口读入按键值，设定变化范围是1-100（即按1表示100hz），从TABLE表中得到相应的计数初值后，即可实现在P3.0口产生所需方波。80C51波形控制频率控制锁存器74LS373数模转换DAC0832计数器LED显示存储器6264幅度控制图2.3总体设计框图19将波形数据载入6264开始DPTR指向计数初值表头设定计数器为工作方式1从P1口读入频率值频率送LED显示并取出对应计数初值初始化计数器启动计数器计数器计满否波形选择重置计数初值P3.0取反输出方波频率改变否是图2.4程序流程图2.3方案比较方案一主要基于软件来实现函数信

6、号发生器，函数的周期主要通过由读取波形数据前的指令时间决定，不能实现1000hz的波形输出并且编程复杂；方案二主要基于硬件实现函数信号发生器，19函数的周期由计数器的扫描频率决定，即由51单片机产生的方波决定，若再在51单片机和计数器中增加一个256倍的倍频器，就可以得到100-10000hz频率可变的信号输出，而且程序只需要完成将波形数据载入存储器6264和产生频率可变的方波，也得到了大大的简化。综上所述，选择方案二。3单元电路设计3.1单片机正常工作电路图3.1单片机工作电路图3.2波形数据载入存储器626480C51单片机P2口低5位（P2.0、P2.1、P2.2、P2.

7、3、P2.4）直接连接到存储器6264的地址高5位（A8、A9、A10、A11、A12），80C51单片机P0口一方面通过地址锁存器连接到6264的地址低8位，一方面直接连到6264的地址端，即P0口既是地址端又是数据端。当由单片机的地址总线确定出6264存储地址后，由数据总线将波形数据送到6264中进行存储。80C51锁存器74LS373存储器6264图3.2实现框图19开始函数表指针R0置0DPTR指向函数表头R0=>存储器6264指针R1取出函数表中波形数据DPTR指向存储器中相应波形