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基于單片機的波形發生器設計報告論文(已修改)

2026-06-29 02:01 本頁面

　

【正文】 25 單片機課程設計報告目錄一、題目的意義 1二、本人所做的工作 1三、課設要求 2四、課設所需設備及芯片功能介紹 24．所需設備 24．芯片功能介紹 2五、總體功能圖及主要設計思路 55．總體功能圖 55．主要設計思想 5六、硬件電路設計及描述 76．硬件原理圖 76．線路連接步驟 7七、軟件設計流程及描述 77．鋸齒波的實現過程 77．三角波的實現過程 87．梯形波的實現過程 97．方波的實現過程 117．正弦波的實驗過程 127．通過開關實現波形切換和調頻、調幅 13八、程序調試步驟與運行結果 158．調試步驟 158．運行結果 15九、課程設計體會 17十、參考文獻 18十一、源代碼及注釋 18一、題目的意義（1）、利用所學單片機的理論知識進行軟硬件整體設計，鍛煉學生理論聯系實際、提高我們的綜合應用能力。（2）、我們這次的課程設計是以單片機為基礎，設計并開發能輸出多種波形（正弦波、三角波、鋸齒波、方波、梯形波等）且頻率、幅度可變的函數發生器。（3）、掌握各個接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法，并能運用其實現一個簡單的微機應用系統功能器件。（4）、在平時的學習中，我們所學的知識大都是課本上的，在機房的練習大家也都是分散的對各個章節的內容進行練習。因此，缺乏一種系統的設計鍛煉。在課程所學結束以后，這樣的課程設計十分有助于學生的知識系統的總結到一起。（5）、通過這幾個波形進行組合形成了一個函數發生器，使得我對系統的整個框架的設計有了一個很好的鍛煉。這不僅有助于大家找到自己感興趣的題目，更可以鍛煉大家單片機知識的應用。二、本人所做的工作本次課設組員：劉正、鄧強、劉志組長：劉正經過了這一個星期的時間，我們已經基本完成了老師所提出的課程設計要求。其中，我本人是組長整個系統的設計框架和編寫代碼由我親自完成。由于我們上課沒有接觸過正弦波因此通過在圖書館和網絡上找資料已經順利完成。然后通過上機連接線路把電路板和PC機相連接之后對每一個波形單個調試完成后，再組合起來通過開關控制波形的輸出，最后實現老師所要求的功能。三、課設要求設計接口電路，將這些外設構成一個簡單的單片機應用系統，畫出接口的連接圖。編寫下列控制程序（1）能輸出正弦波、三角波、鋸齒波、方波、梯形波。（2）由K0K4鍵分別控制以上所述波形的產生。（3）根據開關對輸出波形的頻率、幅度進行控制調節。四、課設所需設備及芯片功能介紹4．所需設備單片機最小開發系統，DAC0832一片，PC機一臺，運算放大器，其他器件任選。4．芯片功能介紹（1）、DAC0832芯片介紹： DAC0832為一個8位D/A轉換器,單電源供電,在+5~+15V范圍內均可正常工作。基準電壓的范圍為177。10V,電流建立時間為1μs,CMOS工藝,低功耗20mW。DAC0832的內部結構框圖如下圖所示。圖 4 ―― 1 DAC0832的外部引腳及功能介紹圖如下：圖 4 ―― 2 （2）、DAC0832的應用：DAC0832一是用作單極性電壓輸出，二是用作雙極性電壓輸出，最后是用作程控放大器。（3）、DAC0832與8031的連接方式： DAC0832的與單片機的連接方式有三種方式：一、單緩沖二、雙緩沖、三是直通方式。本程序采用的是方式一即單緩沖方式，ILE為高電平,CS、WRWRXFER為低電平。圖 4 ―― 3 電源及時鐘引腳：Vcc、Vss；XTALXTAL2控制引腳 PSEN、ALE、EA、RESET（即RST）.I/O口引腳： P0、PPP3為4個8位I/O口的外部引腳.RST/VPD（9腳）RST:單片剛接上電源時，其內部各寄存器處于隨機狀態，在此腳輸入24個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機復位。單片機正常工作時，此腳應為≤。VPD:備用電源輸入端。當Vcc下降到低于規定的值，而VPD在其規定的電壓范圍內（5177。）時，VPD就向內部RAM提供備用電源以保持內部RAM的數據。 ALE/PROG（30引腳）ALE引腳輸出為地址鎖存允許信號,當單片機上電工作后,ALE引腳不斷輸出正脈沖信號. 當訪問片外存儲器時，ALE(地址鎖存允許信號)輸出脈沖的負跳沿用于16位地址的低8位鎖存信號。不訪問片外存儲器，ALE端以時鐘振蕩器頻率的1/6固定輸出正脈沖。在訪問外部數據存儲器時（執行MOVX指令），ALE會丟失一個ALE脈沖。MCS51單片機的片外總線結構圖 4 ―― 4 MCS51系列單片機片外引腳可以構成如上圖所示的三總線結構：地址總線（AB）數據總線（DB）控制總線（CB）8031各個口的功能定義P0口：雙向8位三態I/O口，此口為地址總線（低8位）及數據總線分時復用口，可帶8個LSTTL負載。P1口：8位準雙向I/O口，可帶4個 LSTTTL負載。P2口：8位準雙向I/O口，與地址總線（高8位）復用。P3口：8位準雙向I/O口，雙功能復用口。五、總體功能圖及主要設計思路5．總體功能圖函數發生器的設計K1鍵三角波K2鍵梯形波K3鍵方波K4鍵正弦波K5調頻調幅K0鍵鋸齒波圖 5 ―― 1 5．主要設計思想從此題的要求我的設計思路分以下幾步：（一）、課設需要各個波形的基本輸出。如輸出鋸齒波、三角波、梯形波、方波、正弦波。這些波形的實現的具體步驟：鋸齒波實現很簡單，只需要一開始定義一個初值，然后不斷的加1，當溢出后又重初值開始加起，就這樣循環下去。三角波的實驗過程是先加后減，我的一開始的

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