基于單片機的低頻信號發生器畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 B 4C 4D 4E 4F 第二行 字符產生存儲器（反轉片）內 1602 LCD 模塊儲存了 160 個不一樣點的字符模形，這些字符是：英文字母、通常使用的符號和日語假名等，每一個字符具有固定的代碼。 在軟件中設置溫度的代碼是： ℃ （ 00110011B， 00110000B， 00101110B， 00110000B，01000011B）； ℃ （ 00110011B， 00110111B， 00101110B， 00110000B， 01000011B） ；60℃ （ 00110110B， 00110000B， 01000011B） 。 在 液顯 電路的銜接上， LCD1602 液晶顯示模塊直接單片 AT89S51 相連， 然后以驅動 NMOS 上拉電流負載，需求接一個上拉電阻，來使得這個位置擁有有效的高電平。所以接 10K 電阻來保證擁有有效的高電平，以確定顯示高度點，是否要顯示。 VEE 因為終端電源連接到正電源，對比度就會相對較弱，然而接地電源的時候產生的對比度就 會變得相對過高，將有一個“鬼影”，對比度過低會使屏幕模糊。對比度的調節需要一 10k 的電位器。 LCD1602 的 RS 寄存器選擇連接端口 單片機的口，通過軟件程序設置此引腳，以確定所選擇的寄存器。讀寫端口的 LCD 液晶顯示器直接連接到微控制器 口，在高電平時候輸入的對數字信號進行讀數。配置 E端終止單片機的 端口，使能端由高電平命令執行到一個較低的水平時候，顯示讀數。LCD 顯示電路圖如圖 262： 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 12 頁 共 40 頁 圖 262 LCD 顯示電路原理圖 此外，為了控制 LCD 液晶顯示的亮度，已經將本設計灰度固 定。如想調節液晶顯示器的亮度可以接一滑動變阻器，可通過滑動變阻器來調節液晶顯示屏的亮度大小。 3 軟件設計 系統軟件設計分為主程序和子程序設計。其重點是產生各類波形的編程例程，并進行編程來產生各種波形。其中，所述頻率變化的各種波形可以通過使用延遲的常規方法來實現插入。 顯示模塊是通過使用 DAC0832 的 8 位性質，將波形與之對應的模擬數據以 8 位的數據模 式 寫入到單片機中去，只須按 下 鍵就能顯示相對應的波形。 主程序流程圖 如圖 31 所示： 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 13 頁 共 40 頁 圖 31 主程序流程圖 該軟件程序設計的目的主要實現是通過按鈕來控制不一樣波形的顯示，在初始的時候，我們在通電瞬間系統就開始工作，本設計將默認初始化為發出正弦波工作信號。當按鈕 1 閉合時，函數發生器就會切換到下一個波形；若再次按下按鈕 1就會繼續切換到下一個波形，本設計共有四種波形，按下按鈕 1 會依次循環出現。當按鈕 2 按下時，函數發生器自動怎么加頻率；當按鈕 3閉合時，函數發生器就會減少頻率的輸出；當按鈕 4 閉合時，函數發生器就進入步進值調節的軟件控制程序。 子程序流程圖 如下圖鋸齒波流程 32所示。 開始 Key1 按下了嗎？ 輸出對應波形 加頻率 減頻率 調節頻率步進值 Key2 按下了嗎？ Key3 按下了嗎？ Key4 按下了嗎？ Y Y Y Y N N N N 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 14 頁 共 40 頁 圖 32 1鋸齒波流程圖 鋸齒波產生把數值 00H 放入寄存器 A里面， D/A 轉換器輸出 A中的數值，若 A 里面的數值和 FFH相等則返回開始，若 A中的數值不等于 FFH時，那么 A中的內容不斷累加，從而輸出波形。 如下圖三角波流程 322所示 圖 322 三角波流程圖 A=00H A 送到 0832 輸出 A=A+1 開始 Y N A=FFH？ 開始 A=00H A 送到 0832 輸出 A=A+1 A=A1 A 送到 0832 輸出 N Y Y N A=FFH？？ A=00H？？ 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 15 頁 共 40 頁 三角波是一個數值的上升，當加入到一個 0 的內容。一個數值每降低，從而可以獲得一個三角波周期。產生三角波程序： uchar code sanjiao[64]={ 0,7,14,21,28,35,42,49,56,63,70,77,84,91,98,105,112,119,126,133,140,147,154,161,168,175,182,189,196,203,210， 217, 224,217,210,203,196,189,182,175,168,161,154,147,140,133,126,119,112,105,98,91,84,77,70,63,56,49,42,35,28,21,14， 7， 0 }。 如下圖正弦波程序流程 323所示 圖 323 正弦波程序流程圖 正弦波波形設計指令可通過查表獲得。 uchar code sin[64]={ 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, 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 }。 開始 A=00H DPTR1=DPTR1+1 A=正弦函數表數據 A 送到 0832 輸出 Y N A=129 ？？？ 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 16 頁 共 40 頁 如下圖方波程序流程 324 所示 圖 324方波程序流程圖 產生一個方波是當 A 值等于零，相應的模擬輸出，和延遲時間，當一個值等于0FFH，對應于相同的模擬輸出，然后延遲時間。產生方波的程序： uchar code juxing[64]={ 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, 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 }。 開始 A=00H A 送到 0832 輸出 延時 A=FFH A 送到 0832 輸出 延時 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 17 頁 共 40 頁 延時子程序流程圖如圖 325所示 圖 325 延時子程序流程圖 延時程序如下： void delay(uint xms) { int a,b。 for(a=xms。a0。a) for(b=110。b0。b)。 } 開始 R6 賦初值 R7 賦初值 R7 減 1， R7 是否 為 0？ R6 減 1， R6 是否 為 0？ 返回 N Y Y N 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 18 頁 共 40 頁 4 系統調試 在確定軟件的編程思想，程序和各部分的程序進行編譯，然后接下來就是對所設計的硬件電路和系統軟件進行整體的測試了。本人 采用 軟件仿真的軟件是 Keil51，單片機應用開發軟件中軟件運用最多的就是本軟件，清晰明了，容易編寫且操作方便。通過 Keil51 軟件中調試程序完畢后 ，將 會自動生成一個 .hex 文件， 接著用編程器載入到 STC89S51單片機中，再然后 加 載到 Protues 軟件電路中進 行按部就班的仿真，就可以獲得調試的最終結果啦 。系統調試將分部進行，第一部分是軟件的程序的編譯調試。第二部分是硬件電路的調試。 軟件調試 Keil μ Vision 是一個基于 C語言的軟件邏輯可編程軟件，該軟件通過將 C 語言編譯成機器語言，然后將機器語言燒入單片機中，便可通過硬件調控來控制整個系統的運行。 生成 hex 文件 keil uVision4 軟件 projiect 中新建一個 new uVision project，選擇 AT89S51 單片機加載文件中 file，編寫軟件， 然后進行編譯，然后以 .C 格式重新命名保存到文件中 AT89S51 單片機加載文件中 .C 格式源文件加載進入 output 選中生產 hex 文件 7. 生 hex 文件 如下圖成功生成 hex 文件 圖 42 成功生成 hex 文件 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 19 頁 共 40 頁 Protues 硬件電路仿真調試 Protues 軟件是一個非常強大的軟件，它可以仿真單片機等多種元器件，在這個軟件上，你可以將畫出模擬硬件電路連接圖，并且可以瞬間切換到 PCB 上，這個軟件可以幫助我們，減少實踐過程中由于設計不當或者認為操作原因導致元器件 的算壞，在 Protues 中我們可以用模擬元器件布置電路，進行連接仿真、調試。待達到我們設計的目的和要求的時候，我們可以依據仿真電路圖進行實際的電路組裝與焊接。 雙擊仿真單片機元器件，將生成的 hex 文件寫入單片機中，點擊運行按鈕，進行仿真調試。 當通電時，波形默認為正弦波，燈 1亮。 圖 431 正弦波仿真圖（左）和實物圖（右） 當第一次按下 K1，波形為方波， 燈 2亮。 圖 432 方波仿真圖（左）和實物圖（右） 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 20 頁 共 40 頁 當第二次按下 K1，波形為三角波，燈 3 亮。 圖 433 三角波仿真圖（左 ）和實物圖（右） 當第三次按下 K1，波形為鋸齒波，燈 4 亮。 圖 434 鋸齒波仿真圖（左）和實物圖（右） 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 21 頁 共 40 頁 結論 本畢業設計是考察我們大學所學單片機知識的系統運用 ,利用已學到的知識去完成一個基于單片機實踐系統設計的操作。在這個過程中我們運用我們學過的單片機知識，從書本到實踐，整個過程讓我對單片機知識能夠更加深入的了解，不再是紙上談兵。 這種硬件設計比較簡單，主要是由兩個 STC89C51單片機與 DAC0832芯片的配置，連接也比較簡單。其中最繁瑣的程序正弦波，因為它是由該表產生讀取指令， 所以一個表，該表列出了包含多個字符。但總的結果是程序能滿足設計要求的中規中矩的設計，硬件和軟件兩方面，并且具有電路簡單，易于控制，成本較高等優點。 論文設計的過程中我主要用到 keil uVision 和 Protues 兩個軟件。在使用該軟件的過程中，我發現了自己許多的不足之處，有時候自己會忘記操作的順序，常常生產不了 hex 文件，產生許多廢棄的文件。混亂的文件放置要讓自己多花費好多時間去整理，自己得到了一個教訓，做事需要有調理。在 Protues 軟件運用中同樣如果自己之前沒有有條理的去放置元器件就會導致放置的混 亂，連線就會更加麻煩無形的給自己增加工作量。 當然，這樣的設計還是有一些不足之處，比如如何編程設計優化程序結構，以達到更高的質量，顯示電路和鍵盤電路有待進一步提高。 淮陰工學院畢業設計說明書 （論文） 第 22 頁 共 40 頁 致謝 歲月如梭，時光荏苒，四年大學馬上就要結束了，當畢業季來臨，一切都是那么的不舍，四年時間我們在這學習、成長。現在我們即將畢業，當然我們畢業前都需要自己動手做一個畢業設計，對自己大學四年所學知識的一個見證。 首先我要感謝我的畢業設計指導老師張月紅老師。本畢業論文的選題、定題、開題報告以及論文的修改都是經過我的指導老師張老師 的精心指導下完成的。每當