单片机课程设计报告(信号发生器)

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1、 单片机课程设计报告 系 部： 电子通信工程系 专 业： 电子信息工程 1 课程设计报告课程设计报告 前言：前言： 本文以8051f410单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。 信号发生器 采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如 正弦波、方波、锯齿、三角波、及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围 内可任意改变。波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。介 绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。本系统可以产生最高频 率99999HZ的波形。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的 优点。 设计报告：设计报告： 一、工作

2、原理一、工作原理 数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号 再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。8051f410 单片机本身就是一个 完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器 CPU、随机 存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行通讯 接口等，只要将 8051f410 再配置键盘及、及波形输出、放大电路等部分，即可 构成所需的波形发生器。经过考虑，我们确定方案如下：利用 F410 单片机采用 程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形，再通过 D/A 转换器 将数字信号转换成模拟信号，滤波放大

3、，最终由示波器显示出来，通过键盘来控 制四种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。 1.11.1、设计要求、设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2）、四种波形可通过键盘选择 3）、波形频率可调 4）、需显示波形的种类及其频率 2 二、主程序思路二、主程序思路 主程序先是进行一些初始化的工作，然后根据波形标志代码的值，使其形成 多个数组，每个数组都是一个波形代码。这样写的好处是输出的波形频率也可以 有定时常数决定，找到定时常数和输出频率的关系。在按键设置波形转换状态的 循环中，波形的转换状态在按键上可以一一看出，把四种波形设置成 0、1、2、 3、在数码

4、管的最高位设置成循环显示，然后把每个波形的代码值通过单片机自 带的 AD 转换赋给输出的数据口， 确定每个数组然后确定数组的列是否为数组中 最后行的一个元素，若是则运行下一行的元素（另一个波形） ，并通过端口输出 P0.0。同时还要有按键控制频率，因为找到输出频率和定时常数的关系，所以频 率的调节，可以有一个按键控制频率的个位、十位、百位、千位，再通过另一按 键分别可以在频率的个位、十位、百位、千位进行加一功能，则实现了频率的要 求调节，然后再把频率通过数码管的低四位一一显示出来,即构成四位的频率。 单片机 数模转换电路 放大电路 低通滤波 按键电路 电源 波形 ROM表 波形输出 主程序流程

5、图 三、软件流程程序：三、软件流程程序： 本程序中两个外部中断分别起到了控制波形和频率的作用。 在程序中还加入了消 抖部分。 3 软件流程软件流程图图 4 四、四、电路板图：电路板图： 1234 A B C D 4321 D C B A Title NumberRevisionSize A4 Date:18-Oct-2010Sheet of File:L:410SYB汇 总SCH实 验 板.ddbDrawn By: 1 1 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 2

6、2 3 3 5 5 6 6 4 4 15 15 17 17 CH452 蜂鸣器蜂鸣器 1 6 2 7 3 8 4 9 5 串行口串行口 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 MAX232 1 1 2 2 3 3 RF0038 红外发射红外发射 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 AD P11 VREF P13 P14 P15 P16 P17 DA P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 VIO C2CK VBAK X4 X3 GND VDD VREG