1、 单片机原理及应用单片机原理及应用 课 程 设 计课 程 设 计 报 告报 告 课 题 名 称课 题 名 称 波 形 发 生 器波 形 发 生 器 学 院学 院 自 动 控 制 与 机 械 工 程 学自 动 控 制 与 机 械 工 程 学 院院 专 业专 业 电 气 工 程 及 其 自 动 化电 气 工 程 及 其 自 动 化 班 级班 级 学 号学 号 姓 名姓 名 时 间时 间 2 0 1 42 0 1 4 年年6 6 月月 1 目目 录录 一、课程设计的目的与意义一、课程设计的目的与意义 .2 1 1课程设计的目的课程设计的目的 2 2 2课程设计的意义课程设计的意义 2 二、课程设计的
2、任务与要求二、课程设计的任务与要求 .3 1 1课程设计的任务课程设计的任务 3 2. 2. 课程设计的要求及其主要功能课程设计的要求及其主要功能 3 三、系统总体结构及工作原理说明三、系统总体结构及工作原理说明 .3 1 1系统总体结构框图系统总体结构框图3 2. 2. 工作原理说明工作原理说明 .3 四、各模块电路设计四、各模块电路设计 .4 1 1所用元器件简介及其引脚功能所用元器件简介及其引脚功能 4 2. 2. 模块电路原理图模块电路原理图 8 五、软件设计五、软件设计 . 11 1.1. 主程序流程图主程序流程图 . 11 2.2. 各个子程序流程图各个子程序流程图 12 六、调试
3、过程和调试方法六、调试过程和调试方法 19 七、课程设计总结七、课程设计总结 22 参考文献参考文献. 23 附录附录24 2 一、一、课程课程设计设计的的目的与意义目的与意义 1 1课程课程设计设计的的目的目的 （1）利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼我们理论联系实际、 提高我们的综合应用能力。 （2）我们这次的课程设计是以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（三角 波、锯齿波、方波等）。 （3）掌握各个接口芯片(如 0832 等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个 简单的微机应用系统功能器件。 （4）在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，因此，缺乏一种系统的
4、设计锻炼。在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于我们将知识系统的总结 到一起。 （5）通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器，使得我对系统的整个框架 的设计有了一个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼 大家微机知识的应用。 2 2课程设计的意义课程设计的意义 波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器 之一。 在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号 源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他 仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电 子
5、测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦 波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。 3 二、二、课程设计的任务与要求课程设计的任务与要求 1 1课程设计的任务课程设计的任务 基于 AT89C51 设计一个波形发生器。 2. 2. 课程设计的要求课程设计的要求及其主要功能及其主要功能 （1）输出频率在 1Hz1000Hz 之间的方波、三角波、锯齿波等模拟信号。 （2）设计一个功能键，用于切换输出波形的类型，并用虚拟示波器显示输出波形。 （3）增加输出波形的种类，能够输出梯形波、正弦波。 （4）实现多路波形同时输出，并增加相应的功能键分别用于
6、切换各类输出波形的 类型。 三、三、系统总体结构及工作原理说明系统总体结构及工作原理说明 1 1系统总体结构框图系统总体结构框图 如图 1 所示： 图 1.总体结构框图 2.2. 工作原理工作原理说明说明 以产生正弦波为例，采用定点法来产生波形，即将一个周期的正弦波按 360 度等 分为若干点，计算出各点的正弦函数值，并转换相应的 D/A 转换器输入数值，这样得 到一个正弦函数表。通过程序将该表程序存储器中，利用单片机的定时器来产生定时， 每当定时时间到，查表该点对应的输出值，然后通过 D/A 转换器转换得到该点的对应 4 电压值。如此，反复的查表输出，就得到所谓的正弦波。由于一个周期正弦波的点数 固定，改变定时器的定时值，就可以改变正弦波的频率值。 锯齿波和三角波的产生类似于正弦波。方波的产生较简单，只要交替地将最大值 和最小值输出给 D/A
