目录
前言 1
第一章 绪论 2
1.1波形发生器简介 2
1.2 单片机相关介绍 2
1.3 设计意义 2
1.4 设计内容 3
第二章 方案比较、设计和论证 3
2.1 单片机方案 3
2.2 D/A转换器接线方式 3
第三章 系统设计 4
3.1 总体系统设计 4
3.2 硬件实现及单元电路设计 5
第四章 系统调试及仿真 8
4.1系统仿真 8
第五章 结论 10
参考文献 11
附录 程序清单 13
系统框图
该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入，利用虚拟示波器显示波形的方案。将设计任务分解为按键电路、输出转换电路等模块。图3-2为系统的总体框图。
系统仿真
单击仿真界面左下方的开始按扭，仿真就开始了。具体仿真过程如下：
（1）f=50HZ正弦波的调试结果
第五章 结论
通过这次课程设计使我对课程所学理论知识的深化和提高。并且通过本次课程设计，使我了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，培养了我分析问题和解决问题的能力，为以后设计和实现更难的应用系统打下良好基础。同时培养了我撰写设计说明书的能力。
在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多。对于单片机设计，其硬件电路是比较简单的，主要是解决程序设计的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对单片机的结构很熟悉。因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。
要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上，如在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因。这就要求我们对硬件系统中各组件部分有充分透彻的理解和研究，并能对之灵活应用。完成这次设计后，我在书本理论知识的基础上又有了更深层次的理解。
同时在本次设计的过程中，我还学会了高效率的查阅资料、运用工具书、利用网络查找资料。我发现，在我们所使用的书籍上有一些知识在实际应用中其实并不是十分理想，各种参数都需要自己去调整。偶而还会遇到错误的资料现象，这就要求我们应更加注重实践环节。
对该理论在实践中应用的深刻理解，通过把波形在计算机上实现，知道和理解该理论在计算机中怎样执行的，对该理论在实践中的应用更深刻的理解，激发了我的学习积极性，在这次课程设计中，我就是按通过该课程设计，全面系统了解编译原理课程序构造的一般原理的基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣，激发了我的学习积极性。
致谢
本论文是在赵越老师指导下完成的。课题难点的解决，都给予了本人悉心地指导。向老师的治学态度、专业造诣和敬业精神都使我收益非浅，。在此，我首先向赵越师致以衷心的感谢！
在课题完成过程中，还得到了许多同学的帮助，给我提供了很多思路与经验，对我深入理解课题的有关知识与方法起到了重要作用。在此，我对同学们也表示诚挚的谢意。
单片机源程序如下:
- #include<reg52.h>
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- #define DAdata P0 //DA数据端口
- sbit DA_S1= P2^0; // 控制DAC0832的8位输入寄存器，仅当都为0时，可以输出数据(处于直通状态)，否则，输出将被锁存
- sbit DA_S2= P2^1; // 控制DAC0832的8位DAC寄存器，仅当都为0时，可以输出数据(处于直通状态)，否则，输出将被锁存
- sbit key= P3^2;
- uchar wavecount; //'抽点'计数
- uchar THtemp,TLtemp;//传递频率的中间变量
- uchar judge=1; //在方波输出函数中用于简单判别作用
- uchar waveform; //当其为0、1、2时，分别代表三种波
- uchar code freq_unit[3]={10,50,200}; //三种波的频率单位
- uchar idata wavefreq[3]={1,1,1}; //给每种波定义一个数组单元，用于存放单位频率的个数
- uchar code lcd_hang1[]={"Sine Wave " "Triangle Wave " "Square Wave " "Select Wave: " "press No.1 key! "};
- uchar idata lcd_hang2[16]={"f= Hz "};
- uchar code waveTH[]={
- 0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
- 0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
- 0xec,0xf6,0xf9,0xfb,0xfc,0xfc,0xfd,0xfd,0xfd,0xfe};
- uchar code waveTL[]={
- 0x06,0x8a,0x10,0x4e,0x78,0x93,0xa8,0xb3,0xbe,0xc6, //正弦波频率调整中间值
- 0xac,0xde,0x48,0x7a,0x99,0xaf,0xbb,0xc8,0xd0,0xde, //三角波频率调整中间值
- 0x88,0x50,0x90,0x32,0x34,0xbe,0x4a,0xa3,0xe5,0x2c};
- /*************************************************************************************************/
- uchar code triangle_tab[]={ //每隔数字8，采取一次
- 0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50,0x58,0x60,0x68,0x70,0x78,
- 0x80,0x88,0x90,0x98,0xa0,0xa8,0xb0,0xb8,0xc0,0xc8,0xd0,0xd8,0xe0,0xe8,0xf0,0xf8,0xff,
- 0xf8,0xf0,0xe8,0xe0,0xd8,0xd0,0xc8,0xc0,0xb8,0xb0,0xa8,0xa0,0x98,0x90,0x88,0x80,
- 0x78,0x70,0x68,0x60,0x58,0x50,0x48,0x40,0x38,0x30,0x28,0x20,0x18,0x10,0x08,0x00};
- uchar code sine_tab[256]={
- //输出电压从0到最大值（正弦波1/4部分）
- 0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,
- 0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,
- 0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
- //输出电压从最大值到0（正弦波1/4部分）
- 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,
- 0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,
- 0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,
- //输出电压从0到最小值（正弦波1/4部分）
- 0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,
- 0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16 ,0x15,0x13,
- 0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
- //输出电压从最小值到0（正弦波1/4部分）
- 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,
- 0x11,0x13,0x15 ,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,
- 0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80};
- void delay(uchar z)
- {
- uint x,y;
- for(x=z;x>0;x--)
- for(y=110;y>0;y--);
- }
- void triangle_out() //三角波输出
- {
- DAdata=triangle_tab[wavecount++];
- if(wavecount>64) wavecount=0;
- DA_S1=0; //打开8位输入寄存器
- DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器
- }
- void sine_out() //正弦波输出
- {
- DAdata=sine_tab[wavecount++];
- DA_S1=0; //打开8位输入寄存器
- DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器
- }
- void square_out() //方波输出
- {
- judge=~judge;
- if(judge==1) DAdata=0xff;
- else DAdata=0x00;
- DA_S1=0; //打开8位输入寄存器
- DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器
- }
- /************1602液晶的相关函数*************/
- #define lcd_ports P1
- sbit rs=P2^2;
- sbit rw=P2^3;
- sbit lcden=P2^4;
- void write_com(uchar com)
- {
- rs=0; //置零，表示写指令
- lcden=0;
- lcd_ports=com;
- delay(5);
- lcden=1;
- delay(5);
- lcden=0;
- }
- void write_date(uchar date)
- {
- rs=1; //置1，表示写数据（在指令所指的地方写数据）
- lcden=0;
- lcd_ports=date;
- delay(5);
- lcden=1;
- delay(5);
- lcden=0;
- }
- void disp_lcd(uchar addr,uchar *temp1)
- {
- uchar num;
- write_com(addr);
- delay(1); //延时一会儿???
- for(num=0;num<16;num++)
- {
- write_date(temp1[num]);//或者这样写write_date(*(temp1+num));
- delay(1);
- }
- }
- void init_lcd()
- {
- //uchar num;
- lcden=0; //可有可无???
- rw=0; //初始化一定要设置为零，表示写数据
- write_com(0x38); //使液晶显示点阵，为下面做准备
- write_com(0x0c); //初始设置
- write_com(0x06); //初始设置
- write_com(0x01); //清零
- write_com(0x80); //使指针指向第一行第一格
- disp_lcd(0x80,&lcd_hang1[3*16]); //在第一行显示
- disp_lcd(0xc0,&lcd_hang1[4*16]); //在第二行显示
- }
- /********************1602液晶函数声明结束*********************/
- void main()
- {
- uchar i=0;
- DA_S2=0; //使DAC寄存器处于直通状态
- DAdata=0;
- DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器
- init_lcd();
- waveform=0;
- TMOD=0x01; //设置定时器0为16位工作方式
- IT0=1; //设置外部中断0为下降沿触发
- ET0=1; //开定时器中断
- EX0=1;
- EA=1;
- while(1)
- {
- //DAout(0xff); //可输出TTL波形
- //DAout(0x80);
- //T_temp=32;
- }
- }
-
- void timer0() interrupt 1
- {
- TH0=THtemp;
- TL0=TLtemp;
- if(waveform==0) sine_out();
- else if(waveform==1) triangle_out();
- else if(waveform==2) square_out();
- }
- void key_int0() interrupt 0
- {
- uchar keytemp;
- uint total_freq; //总频率
- EA=0; TR0=0; //关总中断与定时器
- delay(5); //延时够吗???
- if(key==0) //确实有按键按下而引发中断
- {
- keytemp=P3&0xf0; //获取P3口高四位的值
- switch(keytemp)
- {
- case 0xe0: //选择波形
- waveform++;
- if(waveform>2) waveform=0;
- break;
- case 0xd0: //频率按规定单位依次增加
- wavefreq[waveform]++;
- if(wavefreq[waveform]>10) wavefreq[waveform]=1; // /*这边要用“>10”，因为它比“=11”可靠
- break; // 性更高,使加数有个上限，不会一直加下去*/
- ……………………
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