单片机简易信号发生器实训报告

重庆科技学院学生实习（实训）总结报告学院:电气与信息工程学院专业班级:XXX学生姓名:XXX学号:XXX实习(实训)地点:逸夫科技大楼I512报告题目:单片机简易信号发生器设计报告日期：2014年3月10日指导教师评语:_________________________________________成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:精品文档。2欢迎下载目录一、实验目的和意义..................................................................11.1设计目的和意义...............................................................11.2任务.........................................................................1二、方案设计........................................................................12.1系统分析.....................................................................12.2器件选择.....................................................................22.2.1微处理器..............................................................22.2.2显示器................................................................32.2.3按键..................................................................3三、系统硬件设计....................................................................33.1单片机数据处理系统..........................................................33.2最小的系统设计...............................................................43.3按键控制电路................................................................53.4数码管显示电路..............................................................53.5LED报警灯电路...............................................................63.6IICEEROM模块................................................................63.7实时时钟电路（扩展功能）....................................................6四、系统软件设计....................................................................74.1操作功能设计................................................................74.2程序编制思想.................................................................74.3主程序设计..................................................................84.3.1系统工作流程图.............................................................94.3.2独立按键流程图............................................................104.3.3中断服务程序流程图........................................................11五、程序调试.......................................................................115.1.1硬件调试：...............................................................115.1.2软件调试：................................................................125.1.3波形与显示的调试：.......................................................12六、技术小结.......................................................................12七、心得体会.......................................................................13八、参考文献：.....................................................................13附录1系统硬件电路图.......................................................14附录2程序清单............................................................15精品文档。3欢迎下载重庆科技学院课程设计1关于单片机简易信号发生器设计的实习（实训）报告一、实验目的和意义1.1设计目的和意义波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生正弦波、方波、三角波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产生1Hz—3kHz的波形并且可调。系统通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，达到了用单片机控制产生三种波形并且显示的功能目的。关键词89S52信号发生D/A转换器液晶屏16021.2任务本次课程设计一个基于单片机的信号发生器，要求完成以下功能：1.基本功能1）可以产生正弦波、方波、三角波，频率可调2）按键选择输出波形3）按键调节输出信号频率2.扩展功能显示当前时间二、方案设计2.1系统分析本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个简易低频信号发生器。要求能精品文档。22欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载输出1～100HZ的正弦波、三角波和方波信号，能方便的用键盘选择不同的输出并在LED显示器上显示。单片机通过查表的方法完成波形数据要求，输出的正弦波、三角波和方波信号频率在1～100HZ可调，系统有启动、调频和不同波形选择按键，转速显示要求至少4位。根据要求可直接采用8位DA转换芯片，让单片机对8位DA芯片进行控制，从而输出波形。2.2器件选择2.2.1微处理器市场上微处理器种类很多。这里，选取微处理器从多方面考：成本低、性能高、能够满足功能要求等等。这里，选取STC89C51芯片。因为其功能与普通51芯片相同，其价格非常低廉、程序空间大、资源较丰富、在线下载非常方便。同时，使用该芯片，编程上亦可采用所熟悉的KEIL软件，使课程设计非常简单。STC89C51RC是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。精品文档。33欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载图2.1STC89C51RC引脚图2.2.2显示器常见的显示器件LED数码管和LCD液晶器件。LED数码管能够显示数字和部分字符，价格便宜，硬件电路、软件编程均非常简单，而且使用动态扫描技术可节省大量硬件成本。LCD液晶显示器件，显示字迹清晰、能够显示数字、字符和汉字，但价格比LED非常高，编程复杂，软硬件调试都比较花时间。系统显示主要还是数字，根据这两种显示器件的特性，选取LED数码管器件。由于系统要求显示小时和分钟，采用四位数码管显示即可。2.2.3按键按键是用来设置模式切换、频率或时间的加减等功能的。这里采用普通按键即可，选用原则：以最少的按键，实现尽可能多的功能。所以这里，设置三个按键：模式键、UP键、DOWN键。三、系统硬件设计3.1单片机数据处理系统由于STC89C51单片机片内有4KB的ROM程序存储器，因此，只需要外围有时钟电精品文档。44欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载路和复位电路即可，单片机P1引脚用来实现段选，P25、P26、P27用来实现位选，P34接ADC0809，P23、P00分别接蜂鸣器和LED灯，实现数据处理和报警判断，下面是单片机数据处理系统原理图。图3.1单片机数据处理系统电路3.2电压采集系统设计电压采集电路采集差压流量变送器输出的1-5V的电压信号通过P33引脚传送给ADC0809模数转换器，电路图如下。图3.2电压采集电路精品文档。55欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载3.3按键控制电路本设计实现采用4个按键控制，下面是按键电路图。图3.3按键电路图3.4数码管显示电路本硬件采用的是数码管显示。试验箱数码管为共阴极数码管，所以此设计程序中编入的是共阴极数码管0-9段码，使用了其中三位实现显示功能，用来显示系统实时采集的电压值转化后的电压值，及在报警上下限修改状态下的上下限值。下面是数码管显示的电路图。图3.4数码管显示电路精品文档。66欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载3.5LED报警灯电路LED灯端口与单片机P00口相接，当显示值超过报警上下限时灯就会亮，电路图如下。图3.5LED报警灯电路3.6IICEEROM模块IICEEROM模块于单片机P36、P37口相接，进行D/A转换，即是将数字量转换成相应的模拟量，常用于控制系统中。图3.6IICEEROM模块3.7实时时钟电路（扩展功能）实时时钟电路为本设计的扩展功能，要求可以显示当时的北京时间。在时钟模式下，通过按键控制，在数码管上前两位显示小时，后两位显示分钟。精品文档。77欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载图3.7实时时钟电路四、系统软件设计4.1操作功能设计根据系统功能描述，可以将功能大致分成两类：信号发生功能、北京时间功能系统设有四个数码管，