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51单片机简易波形发生器程序 Proteus仿真 模拟正弦波、方波、锯齿波和三角波 有注释

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ID:778274 发表于 2021-1-3 16:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
可以模拟正弦波、方波、锯齿波和三角波四种波形。
仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)
屏幕截图(512).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

  5. /**************定义按键的接口*************/
  6. sbit s1=P3^5;         //KEY2 频率加                                          
  7. sbit s2=P3^6;          //KEY3 频率减
  8. sbit s3=P3^7;         //KEY1 波形选择
  9. sbit s4=P3^4;        //KEY4 步进值

  10. sbit led0=P3^0;         //正弦波指示灯
  11. sbit led1=P3^1;  //方波指示灯
  12. sbit led2=P3^2;         //三角波指示灯
  13. sbit led3=P3^3;         //锯齿波指示灯
  14.                                                                            
  15. sbit lcdrs=P2^7;//液晶读数据引脚,还有一个控制脚是RW(读),因为我们只需要向液晶里写数据系那是就好了,所以,我们直接将RW引脚接地                                          
  16. sbit lcden=P2^6;//使能端

  17. char num,boxing,u;                                           //定义全局变量        
  18. int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1;                   //定义pinlv(频率)的初始值为10hz,可以根据实际情况修改 bujin表示增减频率按键按下一次的增减值 初始值为0.1
  19. uchar code table[]="0123456789";                //定义显示频率的数组
  20. uchar code table1[]="Fout=     Wave form:";        //Fout后面显示频率值;Wave form后面显示模拟波形  
  21. unsigned long int m;
  22. int a,b,h,num1;                //a b为定时器初始值变量  

  23. /************自定义字符 用于显示当前示波器显示波形的模拟波形 字符集可通过取模软件获取****************/
  24. uchar code zifu[]={
  25.                                                 0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  26.                                                 0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00,          //正弦波0 1两行

  27.                                                 0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
  28.                                                 0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00,          //矩形波2 3两行

  29.                                                 0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
  30.                                                 0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00,          //三角波4 5两行

  31.                                                 0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00,            //锯齿波6一行
  32. };
  33. uchar code sin[64]={
  34. 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,
  35. 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
  36. };                                          //正弦波取码,此数组内的数据为,da输出对应电压值对应的数字量,0是0V,255是5V
  37. uchar code juxing[64]={
  38. 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,
  39. 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
  40. };                                          //矩形波取码 一个周期是采样64个点, 所以数组内是64个数据

  41. uchar code sanjiao[64]={
  42. 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,
  43. 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
  44. };                                                //三角波取码
  45. uchar code juchi[64]={
  46. 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,
  47. 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
  48. };                                          //锯齿波取码

  49. void delay(uint xms)         //延时函数        具体延时时间根据传递的x变量决定
  50. {
  51.         int a,b;
  52.         for(a=xms;a>0;a--)
  53.                 for(b=110;b>0;b--);
  54. }

  55. /**********写入指令函数**********/
  56. void write_com(uchar com)               
  57. {
  58.         lcdrs=0;   //读端置0
  59.         P0=com;          //往P0口写入指令 即lcd地址
  60.         delay(1); //延时
  61.         lcden=1; //使能端从1变化到0 lcd执行一次读命令
  62.         delay(1);//延时                                                                           
  63.         lcden=0; //使能端置0
  64. }

  65. /***********写入数据函数*********/
  66. void write_date(uchar date)               
  67. {
  68.         lcdrs=1;//读端口置为1
  69.         P0=date; //数据送入P0口,写入LCD显示
  70.         delay(1);  //延时
  71.         lcden=1;   //同上
  72.         delay(1);
  73.         lcden=0;
  74. }

  75. /************自定义字符集 LCD显示模拟波形**********/
  76. void Lcd_ram()      
  77. {
  78.         uint i,j,k=0;
  79.         uint temp=0x40;//temp为显示起始地址
  80.         for(i=0;i<7;i++) //将字符集写入
  81.         {
  82.            for(j=0;j<8;j++)        //写入8个字节的字符        即zifu[]的一行数据
  83.            {
  84.             write_com(temp+j);
  85.             write_date(zifu[k]);
  86.             k++;
  87.            }
  88.            temp=temp+8;        //下一个字符的起始地址
  89.         }
  90. }

  91. /**********液晶初始化函数************/
  92. void init_lcd()                                       
  93. {
  94.         uchar i;                                                                  
  95.         lcden=0;                                        //默认开始状态为关使能端,见lcd液晶时序图  
  96.         Lcd_ram();                                        // 写入字符集
  97.         write_com(0x0f);                        //
  98.         write_com(0x38);                        //显示模式设置,默认为0x38,不用变。
  99.         write_com(0x01);                        //显示清屏,将上次的内容清除,默认为0x01.
  100.         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
  101.         write_com(0x06);                        //设置光标状态默认0x06,为读一个字符光标加1.
  102.         write_com(0x80);                        //液晶的第一行首地址
  103.         for(i=10;i<20;i++)                           //将table1的wave form:显示在第一行
  104.         {
  105.                 write_date(table1[i]);
  106.         }
  107.         write_com(0x80+0x40);  // 液晶第二行的起始地址
  108.         for(i=0;i<9;i++)           //显示初始化 从table1的第1个字符显示,将table1的Fout显示在第二行
  109.         {
  110.                 write_date(table1[i]);         
  111.         }
  112.         write_com(0x80+10);                   //初始为正弦波 在wave form后面显示模拟波形
  113.         write_date(0);
  114.         write_date(1);
  115.         write_date(0);
  116.         write_date(1);
  117.         write_date(0);
  118.         write_date(1);
  119.         write_com(0x80+0x40+0x09); //设置初始频率为10hz
  120.         write_date(' ');
  121.         write_date('1');
  122.         write_date('0');
  123.         write_date('.');
  124.         write_date('0');
  125.         write_date('H');
  126.         write_date('z');
  127. }

  128. /**********定时器初始化**********/
  129. void initclock()                           
  130. {
  131.         TMOD=0x01;        //定时器工作方式1
  132.         TH0=a;                //赋初值
  133.         TL0=b;
  134.         EA=1;                 //打开总中断
  135.         ET0=1;                 //打开T0中断
  136.         TR0=1;                 //启动定时器
  137. }


  138. /**********显示函数(显示模拟波形和频率以及控制提示小灯)**********/
  139. void display()                                
  140. {
  141.         uchar qian,bai,shi,ge; //只是将频率分成千位,百位,十位,个位四位显示,实际并不是1000的格式
  142.         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
  143.         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
  144.         shi=pinlv%1000%100/10;         //得到频率的十位
  145.         ge=pinlv%1000%100%10;         //得到频率的个位
  146.         write_com(0x80+0x40+0x09);//显示频率数字起始地址 第二行第九个位置

  147.            if(qian==0)                   //千位为0
  148.         write_date(' ');   //显示空格
  149.         else
  150.         write_date(table[qian]);//查数组显示千位数字
  151.         if(qian==0&&bai==0)                 //千位和百位都为0
  152.         write_date(' ');                  //百位不显示
  153.         else
  154.         write_date(table[bai]);         //显示百位数
  155.         write_date(table[shi]);        //显示十位数
  156.         write_date('.');                 //显示小数点
  157.         write_date(table[ge]);         //显示个位
  158.         write_date('H');
  159.         write_date('z');
  160.         if(boxing==0)  //正弦波
  161.         {
  162.                 write_com(0x80+10);//wave form:后面的地址  显示正弦波模拟波形
  163.                 write_date(0);
  164.                 write_date(1);
  165.                 write_date(0);
  166.                 write_date(1);
  167.                 write_date(0);
  168.                 write_date(1);
  169.                 led3=1;            
  170.                 led0=0;                           //led0小灯亮         提示正弦波
  171.         }

  172.         if(boxing==1)    //          方波
  173.         {
  174.                 write_com(0x80+10);         //显示方波模拟波形
  175.                 write_date(2);
  176.                 write_date(3);
  177.                 write_date(2);
  178.                 write_date(3);
  179.                 write_date(2);
  180.                 write_date(3);
  181.                 led0=1;                  
  182.                 led1=0;                  //led1小灯亮         提示方波
  183.         }

  184.         if(boxing==2)  //三角波
  185.         {
  186.                 write_com(0x80+10);         //显示三角波模拟波形
  187.                 write_date(4);
  188.                 write_date(5);
  189.                 write_date(4);
  190.                 write_date(5);
  191.                 write_date(4);
  192.                 write_date(5);
  193.                 led1=1;
  194.                 led2=0;                        //led2小灯亮  提示三角波
  195.         }

  196.         if(boxing==3)           //锯齿波  
  197.         {
  198.                 write_com(0x80+10);        //显示锯齿波模拟波形
  199.                 write_date(6);
  200.                 write_date(6);
  201.                 write_date(6);
  202.                 write_date(6);
  203.                 write_date(6);
  204.                 write_date(6);
  205.                 led2=1;
  206.                 led3=0;                        //led小灯亮  提示锯齿波
  207.         }

  208. }

  209. /*********键盘检测函数************/
  210. void keyscan()                                
  211. {
  212.         if(s1==0)        //频率加按键
  213.         {         
  214.                 EA=0;                  //关闭定时器总中断
  215.                 delay(2);          //延时消除键盘抖动
  216.                 if(s1==0)
  217.                 {
  218.                         while(!s1);        //等待按键松开
  219.                         pinlv+=bujin;  //根据步进值增加频率
  220.                         if(pinlv>1000)        //频率值如果大于100  则重新赋值为100
  221.                         {
  222.                                 pinlv=100;
  223.                         }
  224.                         display();
  225.                         m=65536-(150000/pinlv);/*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(前面四个波形数组)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;                   //开启总中断
  231.                 }
  232.         }
  233.         if(s2==0)  //频率减按键
  234.         {         
  235.                
  236.                 delay(5); //延时消抖
  237.                 if(s2==0)
  238.                 {
  239.                         EA=0;        
  240.                         while(!s2);
  241.                         pinlv-=bujin; //根据步进值减频率
  242.                         if(pinlv<100)
  243.                         {
  244.                                 pinlv=1000;
  245.                         }
  246.                         display();
  247.                         m=65536-(150000/pinlv);        //同上
  248.                         a=m/256;
  249.                         b=m%256;        
  250.                         EA=1;
  251.                 }
  252.         }
  253.         if(s3==0) //调换波形按键
  254.         {         
  255.                 delay(5);
  256.                 if(s3==0)
  257.                 {
  258.                         EA=0;
  259.                         while(!s3);
  260.                         boxing++;
  261.                         if(boxing>=4)
  262.                         {
  263.                                 boxing=0;
  264.                         }
  265.                         display();
  266.                         EA=1;
  267.                 }
  268.         }        
  269. }

  270. /*********步进值设置界面显示函数*********/
  271. void bujindisplay()        
  272. {
  273.         uint bai,shi,ge; //将步进值分百位,十位,个位显示,但是并不是100的形式
  274.         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
  275.         shi=bujin1%100/10;//将步进值除以100的余数除以十得到十位
  276.         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
  277.         write_com(0x80+11);//选中液晶第一行第十一列
  278.         if(bai==0) //百位是否为0
  279.         write_date(' ');//百位不显示 空格
  280.         else                        //百位不为0
  281.         write_date(table[bai]);         //显示百位数据
  282.         write_date(table[shi]);          //显示十位数据
  283.         write_date('.');           //显示小数点
  284.         write_date(table[ge]); //显示个位,也就是小数点后一位
  285. }

  286. /**********步进设置按键************/
  287. void bujinjiance()
  288. {
  289.         if(s4==0)   //步进设置按键按下
  290.         {
  291.                 delay(5); //延时去抖
  292.                 if(s4==0)  //再次判断按键
  293.                 {
  294.                          while(!s4);  //按键释放,按键松开才继续向下执行
  295.                          h++;                 //变量加
  296.                          if(h==1)           //进入设置状态时
  297.                          {
  298.                                   write_com(0x01);         //液晶清屏
  299.                                  write_com(0x80);         //初始化显示步进设置界面
  300.                                  write_date('S');delay(1);          //step value(步进值)
  301.                                  write_date('t');delay(1);
  302.                                  write_date('e');delay(1);
  303.                                  write_date('p');delay(1);
  304.                                  write_date(' ');delay(1);
  305.                                  write_date('v');delay(1);
  306.                                  write_date('a');delay(1);
  307.                                  write_date('l');delay(1);
  308.                                  write_date('u');delay(1);
  309.                                  write_date('e');delay(1);
  310.                                  write_date(':');delay(1);
  311.                                  bujin1=bujin;                         //步进值赋值给临时变量
  312.                                  
  313.                                  bujindisplay();//显示步进值
  314.                          }
  315.                          if(h==2)                        //退出设置
  316.                          {
  317.                                  h=0;
  318.                                 bujin=bujin1;                //设置好的临时步进值赋值给步进变量
  319.                                 
  320.                                 init_lcd();                        //初始化液晶显示
  321.                                 initclock();           //定时器初始化
  322.                                 display();                  //调用显示程序
  323.                          }
  324.                 }
  325.         }
  326.         if(h==1)                                         //设置步进值时
  327.         {
  328.                 if(s1==0)                                //加按键按下(此时是加步进值不是加频率)
  329.                 {
  330.                         delay(5);                   //延时去抖
  331.                         if(s1==0)                        //再次判断
  332.                         {
  333.                                 while(!s1);                //按键释放
  334.                                 bujin1++;                  //步进值加1
  335.                                 if(bujin1>=101)          //步进值最大100,也就是10.0Hz
  336.                                 {
  337.                                         bujin1=1;           //超过最大值就恢复到0.1Hz
  338.                                 }
  339.                                 bujindisplay();            //步进值显示
  340.                         }
  341.                 }
  342.                 if(s2==0)                                 //减按键(减步进值),注释与上面同理
  343.                 {
  344.                         delay(5);
  345.                         if(s2==0)
  346.                         {
  347.                                 while(!s2);
  348.                                 bujin1--;
  349.                                 if(bujin1<=0)
  350.                                 {
  351.                                         bujin1=100;
  352.                                 }
  353.         {
  354. ……………………

  355. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:1037863 发表于 2022-7-1 11:48 | 显示全部楼层
请问这个里面是程序仿真都有吗
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ID:1080209 发表于 2023-5-27 22:20 来自手机 | 显示全部楼层
Whl1314520 发表于 2022-7-1 11:48
请问这个里面是程序仿真都有吗

都有的,只要解压就好了
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ID:965040 发表于 2024-4-8 09:46 | 显示全部楼层
已下载测试,仿真和程序都正常,赞
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