单片机课程设计---函数波形发生器.doc

成绩 课程设计说明书(论文)题 目 函数波形发生器 课 程 名 称 单片机课程设计 院 系 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气081 学 生 姓 名 设计起止时间： 2011年 6月20 日至2011年 6 月 24 日 目录任务书 2说明书 8第一章 功能描述 8第二章 系统硬件结构图 8第三章 软件设计 9 3.1 程序截图 9 3.2 流程图 9 3.3 程序代码 12 3.4 面板接线图 16第四章 运行结果 17 4.1 数码管显示 17 4.2 示波器显示及波形比较 19 4.3 结论 19第五章 心得体会 20第六章 参考资料 20 课程设计任务书题目 函数波形发生器 课 程 名 称 单片机与接口技术 院（系、部、中心） 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气081 起 止 日 期 2011.6.202010.6.24 1课程设计应达到的目的本课程设计是在学生学习完单片机与接口技术课程后进行的一次全面的综合练习。通过本次课程设计进一步巩固和加深对单片机课程的基本知识的理解，掌握使用单片机的基本技能，了解有关单片机应用系统开发的过程与方法，提高利用单片机软硬件解决实际问题的能力。2课程设计题目及要求本课题要求使用51单片机及可编程并行da转换芯片dac0832等外围接口电路芯片实现一个函数波形发生器。要求：1、 系统可以输出正弦波、方波、三角波和锯齿波；2、 输出波形的选择通过4只按键加以选择，其对应关系为：按键1234输出波形正弦波方波三角波锯波3、 每种波形的周期可以通过可调电压控制；4、 输出波形可以在示波器上正确显现；5、 波形编号在led数码管有显示；6、 可适当增加其它类型函数波形。说明：实验箱硬件电路连接图如下：1、 g6区：按键电路 jp74：按键控制接口；按下0信号，松开1信号 2、d2区：05v电压输出3、g5区：键盘&led(led为共阴极数码管)a：按键的列线b：数码管段码c：数码管选择脚d：按键的行线4、f3区：dac0832数模转换5、g4区：adc0809模数转换，adc0809输入时钟clk(10k1280khz),可从b2区选用 6、星研实验仪中引出的p0和p2口只能作地址/数据总线使用，不能做i/o口使用；需扩8255a7、a3区a0、a1是地址锁存器对应p0.0、p0.1输出引脚；a3区片选信号线地址范围：片选地址范围片选地址范围cs10f000h0ffffhcs50b000h0bfffhcs20e000h0efffhcs60a000h0afffhcs30d000h0dfffhcs709000h09fffhcs40c000h0cfffhcs808000h08fffh3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求按照课程设计说明书的格式规范撰写课程设计说明书，正文部分包括：（1）功能描述：对系统要实现的功能进行简明扼要的描述。（2）硬件设计：画系统硬件结构图，并简单描述。（3）软件设计：将系统划分功能模块，并用框图表示各功能模块之间的衔接关系；详细说明各软件模块的实现过程，流程图等。（4）运行效果：说明系统的运行效果（附运行界面图片、系统运行结果照片）。（5）心得体会：谈谈自己在课程设计过程中的心得体会、存在哪些不足以及预期的解决办法。说明：（1）课程设计说明书用a4纸统一打印，按电力学院课程设计说明书规范统一要求书写并装订。（2）课程设计的程序上交，文件夹名称为学生姓名及学号的组合。（3）答辩：未经指导教师许可或无故不到者，缺勤率达50%的学生不能参加答辩。 答辩时，设计者在阐述自己的设计过程和结果，突出设计中遇到的主要问题和解决方法，回答教师提问。4主要参考文献1、 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社，2004 2、周航慈.单片机应用程序设计技术m .北京:北京航空航天大学出版社, 2002. 3、郝海峰,彭利军.基于proteus的单片机系统的虚拟仿真j，2006(5):70-72. 4、周润景,张丽娜.基于proteus的电路及单片机系统设计与仿真m.北京:北京航空航 天大学出版社,2006. 5、黎国栋信号发生器专业基础知识问答j上海计量测试, 2004, (5): 72745课程设计进度安排起 止 日 期工 作 内 容6月20日21日6月22 日23日6月24日需求分析，系统总体设计系统软、硬件调试验收考核6成绩考核办法课程设计成绩的组成： 课程总评成绩分项比例表工作表现设计成果考核测评30%40%30%课程设计成绩评定需综合考虑以下因素：（1）工作表现：独立工作能力及设计过程的表现。占总成绩的30%。（2）设计成果：设计说明书（计算书、论文）、图纸、程序、作品等的质量。占总成绩的40%。（3）考核测评：课程设计结束前，指导教师应采用考试或答辩等形式对所指导的学生进行测评。如采用答辩形式，需填写课程设计答辩记录，测评成绩占总成绩的30%。（4）有创新的设计可以根据情况适当加分。教研室审查意见：教研室主任签字： 年 月 日院（系、部、中心）意见：主管领导签字： 年 月 日21第一章：功能描述本课题要求使用51单片机及可编程并行da转换芯片dac0832等外围接口电路芯片实现一个函数波形发生器。系统可以输出正弦波、方波、三角波和锯齿波，输出波形的选择通过4只按键加以选择，其对应关系为：按键1234输出波形正弦波三角波方波锯齿波每种波形的周期可以通过可调电压控制，输出波形可以在示波器上正确显现，波形编号在led数码管有显示。第二章：系统硬件结构图 系统硬件结构图第三章：软件设计3.1 程序截图3-2 流程图 a 初始程序 b 判断主程序c 正弦波程序 d 方波程序 e 三角波程序 f 锯齿波程序 g 电压控制频率 h 数码管显示 i 各模块间的连接关系3-3 程序代码pa_8255 equ 0fffchpb_8255 equ 0fffdhpc_8255 equ 0fffehcon_8255 equ 0ffffhorg 0000hljmp mainorg 0100hmain:mov sp,#60h ;调用时的堆栈地址 mov dptr,#con_8255 mov a,#80h ;8255a为三个口输出 movx dptr,a ;写方式控制 mov 10h,#00h;正弦 mov 11h,#00h;三角波 mov 12h,#00h;方波 mov 13h,#00h;锯齿波 clr 00h ;判别三角波的升降loop:mov p1,#0ffh mov a,p1 wave0:cjne a,#0feh,wave1 mov r7,#01h lcall output mov dptr,#tab mov a,10h movc a,a+dptr mov dptr,#0e000h ;0832(dac)的地址 movx dptr,a mov a,10h cjne a,#63,w01 mov 10h,#00h ljmp w02 out:ljmp loopw01:inc a mov 10h,aw02:lcall con cjne a,#0feh,out ljmp wave0 ;正弦波wave1:cjne a,#0fdh,wave2 mov r7,#02h lcall output mov dptr,#0e000h mov a,11h jb 00h,down movx dptr,a inc a mov 11h,a cjne a,#0ffh,lop11 setb 00h ljmp lop12 lop11: lcall con cjne a,#0fdh,out ljmp wave1 lop12:lcall con cjne a,#0fdh,outdown:movx dptr,a dec a mov 11h,a cjne a,#00h,lop13 clr 00h ljmp lop14lop13:lcall con ; 三角波 cjne a,#0fdh,out ljmp downlop14:lcall con cjne a,#0fdh,out ljmp wave1 out1:ljmp loopwave2:cjne a,#0fbh,wave3 mov r7,#03h lcall output mov dptr,#0e000h mov a,12h movx dptr,a cpl a mov 12h,a lcall con cjne a,#0fbh,out ljmp wave2 wave3:cjne a,#0f7h,out1 mov r7,#04h lcall output mov dptr,#0e000h mov a,13h movx dptr,a inc a mov 13h,a lcall con ;锯齿波 cjne a,#0f7h,out1 ljmp wave3con:mov dptr,#0d000h ;电压控制频率 jnb p3.2,$ ;判断adc接收结束 movx a,dptr jz skip djnz acc,$skip:movx dptr,a ret output:mov a,#7fhmov dptr,#pa_8255movx dptr,amov a,r7 ;将键号通过数码管输出mov dptr,#ledtabmovc a,a+dptrmov dptr,#pb_8255 movx dptr,a ;数码管显示 retorg 0450htab: db 140,152,164,176,188,198,208,218,226,234,240 db 245,253,254,255,254,253,245,240,234,226,218 db 208,198,188,176,164,152,140,128,115,103,90,79 db 67,57,47,37,29,21,15,10,5,2,1,0,1 db 2,5,10,15,21,29,37,47,57,67,79,90,103,115,128 ;正弦波各指数ledtab: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h ;字形表end 3-4 面板连接图第四章 运行结果：4-1 数码管显示 a 正弦波 b 三角波 c 方波 d 锯齿波4-2 示波器显示和波形比较 a 正弦波输出及周期变化 b 三角波输出和周期变化 c 方波输出和周期变化 d 锯齿波输出和周期变化4-3 结论将开关1从“1”拨至“0”，示波器显示正弦波，。拨动开关2，显示方波，开关3显示三角波，开关4显示锯齿波。数码管显示相应的开关值。改变电压值，可观察到波形的周期发生变化。第五章 心得体会：通过本次课程设计，我做的是函数波形发生器的课程设计，用到了89s51、8255、dac，adc，数码管波形频率的改变通过电位器改变输入电压，需要一个模拟量输入，选用a/d转换器芯片0809可满足要求，波形输出通过d/a转换器实现的，选用d/a转换器实现。通过设计和调试程序，我对这几个元件以及各引脚的功能有了更为深刻的认识，以及各元件之间的连接关系，工作流程也掌握得更加牢固。但是，这几天的设计过程遇到了无数的问题，在不断的思考，修改，调试，判断的过程中慢慢的靠近预期结果。（1）由于概念不清，各个元器件的片选没有按照设置的地址连接片选，后来进行了改正。（2）开始时设计的是使用键盘按键，调用消抖程序，由于实验时的接线比较复杂，后来修改了程序，改用开关，此时还是个人认识不清，继续沿用了消抖，应该去掉。（3）将开关与p1口相接时，要按照对应位来设置键码，我在设计时没有注意到这点。（4）数码管的c是数码管的选择脚，我开时没有设计选用哪一位来输出，在输出程序中加了mov a,#7fh，mov dptr,#pa_8255，movx dptr,a。将c口与8255相连接。（5）在使用示波器时，也是不断调试波形，才的正确结果。第六章 参考文献1. 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社，20042. 张毅坤. 单片微型计算机原理及应用.陕西:西安电子科技大学出版社 19983. 余锡存，曹国华.单片机原理及接口技术m.陕西:西安电子科技大学出版社,2000 4. 雷丽文等.微机原理与接口技术m.北京：电子工业出版社，1997 5. 李光飞.单片机课程设计实例指导.北京：北京航空航天出版社，2004 6.