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单片机波形发生器设计 包含仿真，源程序

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ID:571533 发表于 2020-2-17 20:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
波形发生器，可产生方波，正弦波，三角波，锯齿波，步进频率可调，幅值

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
51hei.png

单片机源程序如下:
  1. #include<reg52.h>                                           //包含头文件
  2. #include<intrins.h>
  3. #define uchar unsigned char                           //宏定义
  4. #define uint unsigned int

  6. sbit s1=P3^5;                                                    //定义按键的接口
  7. sbit s2=P3^6;
  8. sbit s3=P3^7;
  9. sbit s4=P3^4;

  11.                                                                            
  12. sbit lcdrs=P2^7;                                           //液晶控制引脚
  13. sbit lcden=P2^6;

  15. char num,boxing,u;                                          
  16. int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1;                   //频率初始值是10Hz，步进值默认是0.1，显示步进值变量
  17. uchar code table[]="0123456789";                //定义显示的数组
  18. uchar code table1[]="Fout=     Wave form:";        //初始化显示字符
  19. unsigned long int m;                                   //定义长整形变量 m
  20. int a,b,h,num1;                                                        //定义全局变量

  22. //自定义字符
  23. uchar code zifu[]={                   //此数组内数据为液晶上显示波形符号的自定义字符
  24.                                                 0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  25.                                                 0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00,          //正弦波           0  1

  27.                                                 0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
  28.                                                 0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00,          //矩形波           2  3

  30.                                                 0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
  31.                                                 0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00,          //三角波           4  5

  33.                                                 0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00,            //锯齿波           6
  34. };
  35. uchar code sin[64]={           //da输出对应电压值对应的数字量，0是0V，255是5V
  36. 135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,
  37. 146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128
  38. };                                          //正弦波取码
  39. uchar code juxing[64]={                //一个周期是采样64个点， 所以数组内是64个数据
  40. 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
  41. 255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
  42. };                                          //矩形波取码

  44. uchar code sanjiao[64]={
  45. 0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,
  46. 248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0
  47. };                                                //三角波取码
  48. uchar code juchi[64]={
  49. 0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
  50. 146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
  51. };                                          //锯齿波取码

  53. void delay(uint xms)         //延时函数
  54. {
  55.         int a,b;
  56.         for(a=xms;a>0;a--)
  57.                 for(b=110;b>0;b--);
  58. }
  59. void write_com(uchar com)                //写命令函数
  60. {
  61.         lcdrs=0;
  62.         P0=com;        
  63.         delay(1);
  64.         lcden=1;
  65.         delay(1);                                                                           
  66.         lcden=0;
  67. }

  69. void write_date(uchar date)                //写数据函数
  70. {
  71.         lcdrs=1;
  72.         P0=date;
  73.         delay(1);
  74.         lcden=1;
  75.         delay(1);
  76.         lcden=0;
  77. }

  79. //自定义字符集
  80. void Lcd_ram()      
  81. {
  82.         uint i,j,k=0,temp=0x40;
  83.         for(i=0;i<7;i++)
  84.         {
  85.            for(j=0;j<8;j++)
  86.            {
  87.             write_com(temp+j);
  88.             write_date(zifu[k]);
  89.             k++;
  90.            }
  91.            temp=temp+8;
  92.         }
  93. }

  95. void init_lcd()                                        //初始化函数
  96. {
  97.         uchar i;                                                                  
  98.         lcden=0;                                        //默认开始状态为关使能端，见时序图  
  99.         Lcd_ram();
  100.         write_com(0x0f);
  101.         write_com(0x38);                        //显示模式设置，默认为0x38,不用变。
  102.         write_com(0x01);                        //显示清屏，将上次的内容清除，默认为0x01.
  103.         write_com(0x0c);                        //显示功能设置0x0f为开显示，显示光标，光标闪烁；0x0c为开显示，不显光标，光标不闪
  104.         write_com(0x06);                        //设置光标状态默认0x06,为读一个字符光标加1.
  105.         write_com(0x80);                        //设置初始化数据指针，是在读指令的操作里进行的
  106.         for(i=10;i<20;i++)                           //显示初始化
  107.         {
  108.                 write_date(table1[i]);                   //显示第一行字符
  109.         }
  110.         write_com(0x80+0x40);                           //选择第二行
  111.         for(i=0;i<9;i++)
  112.         {
  113.                 write_date(table1[i]);                   //显示第二行字符
  114.         }
  115.         write_com(0x80+10);                                   //选择第一行第十个位置
  116.         write_date(0);
  117.         write_date(1);
  118.         write_date(0);
  119.         write_date(1);
  120.         write_date(0);
  121.         write_date(1);                                           //显示自定义的波形图案
  122.         write_com(0x80+0x40+0x09);                   //选择第二行第九个位置
  123.         write_date(' ');
  124.         write_date('1');
  125.         write_date('0');
  126.         write_date('.');
  127.         write_date('0');
  128.         write_date('H');
  129.         write_date('z');                                   //显示初始的频率值
  130. }
  131. void initclock()                           //定时器初始化函数
  132. {
  133.         TMOD=0x01;                                   //定时器的工作方式
  134.         TH0=a;
  135.         TL0=b;                                           //定时器赋初值
  136.         EA=1;                                           //打开中断总开关
  137.         ET0=1;                                           //打开定时器允许中断开关
  138.         TR0=1;                                           //打开定时器定时开关
  139. }
  140. void display()                                   //显示函数
  141. {
  142.         uchar qian,bai,shi,ge;           //定义变量用于显示
  143.         qian=pinlv/1000;                   //将频率值拆成一位的数据，将数据除以1000，得到的商是一位数，赋值给qian
  144.         bai=pinlv%1000/100;                   //将频率除以1000的余数再除以100就得到了频率的百位，赋值给bai
  145.         shi=pinlv%1000%100/10;           //同上，得到频率的十位
  146.         ge=pinlv%1000%100%10;
  147.         write_com(0x80+0x40+0x09); //选中第二行第九个位置

  149.            if(qian==0)                                   //千位如果为0
  150.         write_date(' ');                   //不显示
  151.         else                                           //千位不为0
  152.         write_date(table[qian]);   //正常显示千位
  153.         if(qian==0&&bai==0)                   //千位和百位都为0
  154.         write_date(' ');                   //百位不显示
  155.         else                                           //不都为0
  156.         write_date(table[bai]);           //百位正常显示
  157.         write_date(table[shi]);           //显示十位数
  158.         write_date('.');                   //显示小数点
  159.         write_date(table[ge]);           //显示个位
  160.         write_date('H');                   //显示频率的单位Hz
  161.         write_date('z');
  162.         if(boxing==0)                           //判断波形为正弦波
  163.         {
  164.                 write_com(0x80+10);           //选中一行频率图案位置
  165.                 write_date(0);                   //显示正弦波图案
  166.                 write_date(1);
  167.                 write_date(0);
  168.                 write_date(1);
  169.                 write_date(0);
  170.                 write_date(1);
  171.                                 
  172.         }
  173.         if(boxing==1)                                //注释同上
  174.         {
  175.                 write_com(0x80+10);
  176.                 write_date(2);
  177.                 write_date(3);
  178.                 write_date(2);
  179.                 write_date(3);
  180.                 write_date(2);
  181.                 write_date(3);
  182.         
  183.         }


  186.         if(boxing==2)
  187.         {
  188.                 write_com(0x80+10);
  189.                 write_date(4);
  190.                 write_date(5);
  191.                 write_date(4);
  192.                 write_date(5);
  193.                 write_date(4);
  194.                 write_date(5);
  195.         
  196.         }
  197.         if(boxing==3)
  198.         {
  199.                 write_com(0x80+10);
  200.                 write_date(6);
  201.                 write_date(6);
  202.                 write_date(6);
  203.                 write_date(6);
  204.                 write_date(6);
  205.                 write_date(6);
  206.         
  207.         }
  208. }
  209. void keyscan()                                        //频率调节键盘检测函数
  210. {
  211.         if(s1==0)                                        //加按键是否按下
  212.         {         
  213.                 EA=0;                                        //关闭中断
  214.                 delay(2);                            //延时去抖
  215.                 if(s1==0)                                //再次判断
  216.                 {
  217.                         while(!s1);                        //按键松开
  218.                         pinlv+=bujin;                //频率以步进值加
  219.                         if(pinlv>1000)                //最大加到100Hz
  220.                         {
  221.                                 pinlv=100;                //100Hz
  222.                         }
  223.                         display();                        //显示函数
  224.                         m=65536-(150000/pinlv);//计算频率
  225. /*频率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因为要显示小数点后一位）,150000/100=1500，这个1500就是定时器需要计时的，单位是us，65536-1500得到的是定时器的初值，
  226. 先不管初值，先看定时时间，1500us，一个波形的周期是由64个定时组成的，所以，一个波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，约等
  227. 于100ms，也就是10Hz的频率*/
  228.                         a=m/256;                        //将定时器的初值赋值给变量
  229.                         b=m%256;
  230.                         EA=1;                                //打开中断总开关
  231.                 }
  232.         }
  233.         if(s2==0)                                        //减按键按下
  234.         {         
  235.                
  236.                 delay(5);
  237.                 if(s2==0)
  238.                 {
  239.                         EA=0;        
  240.                         while(!s2);
  241.                         pinlv-=bujin;                   //频率以步进值减
  242.                         if(pinlv<100)
  243.                         {
  244.                                 pinlv=1000;
  245.                         }
  246.                         display();
  247.                         m=65536-(150000/pinlv);
  248.                         a=m/256;
  249.                         b=m%256;        
  250.                         EA=1;
  251.                 }
  252.         }
  253.         if(s3==0)                                         //波形切换按键
  254.         {         
  255.                 delay(5);
  256.                 if(s3==0)
  257.                 {
  258.                         EA=0;
  259.                         while(!s3);
  260.                         boxing++;                           //波形切换
  261.                         if(boxing>=4)                   //4种波形
  262.                         {
  263.                                 boxing=0;
  264.                         }
  265.                         display();
  266.                         EA=1;
  267.                 }
  268.         }        
  269. }
  270. void bujindisplay()                                 //步进值设置界面显示程序
  271. {
  272.         uint bai,shi,ge;                         //定义步进值 百十个位
  273.         bai=bujin1/100;                                 //将步进值除以100得到百位，也就是频率值的十位，因为有一个小数位
  274.         shi=bujin1%100/10;                         //将步进值除以100的余数除以十得到十位
  275.         ge=bujin1%100%10;                         //取余10后得到个位，也就是频率步进值的小数点后一位
  276.         write_com(0x80+11);                         //选中液晶第一行第十一列
  277.         if(bai==0)                                         //百位是否为0
  278.         write_date(' ');                         //百位不显示
  279.         else                                                 //百位不为0
  280.         write_date(table[bai]);                 //显示百位数据
  281.         write_date(table[shi]);                 //显示十位数据
  282.         write_date('.');                         //显示小数点
  283.         write_date(table[ge]);                 //显示个位，也就是小数点后一位
  284. }
  285. void bujinjiance()                                 //步进值设置键盘程序
  286. {
  287.         if(s4==0)                                         //步进设置按键按下
  288.         {
  289.                 delay(5);                                 //延时去抖
  290.                 if(s4==0)                                 //再次判断按键
  291.                 {
  292.                          while(!s4);                 //按键释放，按键松开才继续向下执行
  293.                          h++;                                 //变量加
  294.                          if(h==1)                         //进入设置状态时
  295.                          {
  296.                                   write_com(0x01);                          //清屏
  297.                                  write_com(0x80);                          //初始化显示步进设置界面
  298.                                  write_date('S');delay(1);          //step value
  299.                                  write_date('t');delay(1);
  300.                                  write_date('e');delay(1);
  301.                                  write_date('p');delay(1);
  302.                                  write_date(' ');delay(1);
  303.                                  write_date('v');delay(1);
  304.                                  write_date('a');delay(1);
  305.                                  write_date('l');delay(1);
  306.                                  write_date('u');delay(1);
  307.                                  write_date('e');delay(1);
  308.                                  write_date(':');delay(1);
  309.                                  bujin1=bujin;                                  //步进值赋值给临时变量
  310.                                  
  311.                                  bujindisplay();                          //显示步进值
  312.                          }
  313.                          if(h==2)                                                  //退出设置
  314.                          {
  315.                                  h=0;                                                  //清零
  316.                                 bujin=bujin1;                                  //设置好的临时步进值赋值给步进变量
  317.                                 
  318.                                 init_lcd();                                          //初始化液晶显示
  319.                                 initclock();                                  //定时器初始化
  320.                                 display();                                          //调用显示程序
  321.                          }
  322.                 }
  323.         }
  324.         if(h==1)                                                                  //设置步进值时
  325.         {
  326.                 if(s1==0)                                                          //加按键按下
  327.                 {
  328.                         delay(5);                                                  //延时去抖
  329.                         if(s1==0)                                                  //再次判断
  330.                         {
  331.                                 while(!s1);                                          //按键释放
  332.                                 bujin1++;                                          //步进值加1
  333.                                 if(bujin1>=101)                                  //步进值最大100，也就是10.0Hz
  334.                                 {
  335.                                         bujin1=1;                                  //超过最大值就恢复到0.1Hz
  336.                                 }
  337.                                 bujindisplay();                                  //步进显示
  338.                         }
  339.                 }
  340.                 if(s2==0)                                                          //减按键，注释同上
  341.                 {
  342.                         delay(5);
  343.                         if(s2==0)
  344.                         {
  345.                                 while(!s2);
  346.                                 bujin1--;                                          //步进减
  347.                                 if(bujin1<=0)
  348.                                 {
  349.                                         bujin1=100;
  350.                                 }
  351.                                 bujindisplay();
  352.                         }
  353.                 }
  354.         }
  355. }
  356. void main()                                         //主函数
  357. {        
  358.         init_lcd();                                 //调用初始化程序
  359.         m=65536-(150000/pinlv);         //定时器初值
  360.         a=m/256;
  361.         b=m%256;
  362.         initclock();                         //定时器初始化

  364.         while(1)                                 //进入while循环，括号内为1，一直成立，所以也叫死循环，程序不会跳出，一直在内执行
  365.         {
  366.                 if(h==0)                         //正常模式不是步进调节
  367.                 {
  368.                         keyscan();                 //扫描按键
  369.                 //        display();
  370.                 }
  371.                  
  372.                 bujinjiance();                 //扫描步进调节程序

  374.                 switch(boxing)                                                        //选择波形
  375.                 {
  376.                         case 0 : P1=sin[u]; break;                        //正弦波
  377.                         case 1 : P1=juxing[u]; break;                //矩形波
  378.                         case 2 : P1=sanjiao[u]; break;                //三角波
  379.                         case 3 : P1=juchi[u]; break;                //锯齿波
  380.                 }
  381.         }
  382. }
  383. void T0_time()interrupt 1                   //定时器
  384. {
  385.         TH0=a;
  386.         TL0=b;                                                   //根据不同的初值，定时器定时时间不同，达到不同频率的目的
  387.         u++;                                                   //变量加
  388.         if(u>=64)                                           //一个周期采样64个点， 所以加到64就清零
  389.         u=0;                                                   //u清零
  390. }
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ID:817203 发表于 2020-9-11 09:28 来自手机 | 显示全部楼层
谁能画一下PCB分享出来吗?
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ID:980857 发表于 2021-12-3 10:31 | 显示全部楼层
没有PCB？？
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ID:262 发表于 2021-12-3 18:33 | 显示全部楼层
lldaldaldl 发表于 2021-12-3 10:31
没有PCB？？

这个是没有,刚帮你找了一下其他的 这里有2个朋友上传了PCB,这种作品很常见论坛里面应该还有很多 你可以自己找一下 搜索框 输入"波形 PCB"
http://www.51hei.com/bbs/dpj-162263-1.html
http://www.51hei.com/bbs/dpj-198756-1.html
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ID:986539 发表于 2021-12-15 14:09 | 显示全部楼层
为什么显示正弦波图案那里只用写入0101就行了？上面定义的字符有什么作用？
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ID:986539 发表于 2021-12-15 18:36 | 显示全部楼层
heicad 发表于 2021-12-3 18:33
这个是没有,刚帮你找了一下其他的 这里有2个朋友上传了PCB,这种作品很常见论坛里面应该还有很多 你可以自 ...


为什么显示正弦波图案那里只用写入0101就行了？上面定义的字符有什么作用？
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