基于单片机的 PWM 信号发生器的设计

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基于单片机的 PWM 信号发生器的设计 设计一个基于单片机的信号发生器,能够产生频率在1Hz~1kHz 之间的可调整PWM 信号,用数码管或LCD 显示信号频率值和占空比
I毕业设计(论文)任务内容 1、课题研究的意义 熟悉和掌握单片机的结构和工作原理,了解信号发生器的工作原 理;掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法,并通过实际程序的 设计和调试,逐步掌握模块化程序的设计方法和调试技术;了解开发 单片机应用系统的全过程。综合运用所学专业知识解决工程问题 2、本课题研究的主要内容: 设计一个基于单片机的信号发生器,能够产生频率在1Hz~1kHz 之间的可调整PWM信号,用数码管或LCD显示信号频率值和占空比。 3、提交的成果: (1)毕业设计(论文)正文; (2)系统原理框图及源程序; (3)一篇引用的外文文献及其译文; (4)10篇主要参考文献的题录及摘要。 指导教师(签字) 教研室主任(签字) 批准日期2009年12月30日 接受任务书日期2010年1月6日 完成日期2010年6月16日 接受任务书学生(签字 安徽工程人学机电学院毕业设计(论文) 基于单片机的 信号发生器的设计 摘要 本文介绍一种脉宽调制(PWM)信号发生器的设计。该信号发生器以单片机为核 心控制单元,通过对外围电路的控制来实现对输出波形的频率、占空比的调节,并能对 运行信号参数进行实时显示 脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采 样值成比例。脉冲宽度调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的 种非常有效的技术,脉宽调制(PWM)信号广泛应用于电机控制、开关电源设计等 诸多场合PWM信号在自动控制中系统中起着重要的作用,其控制作用受外界干扰小, 使得系统工作精确可靠,研究PWM信号的产生和原理具有重要的意义。 PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广 泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。出于当今科学技术的发展已经没有了学科之 间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发 展的主要方向之一。 关键词:脉宽调制:AT89S52;占空比;PWM:矩阵键盘:信号发生器 黄震:基于单片机的PWM信号发生器的设计 Design of the pwm signal generator based on mcu This paper describes a pulse-width modulation (PWM)signal generator. The signal generator to mcu as the core control unit, through the external circuit to achieve the control of the output wavcform of the frcqucncy, duty cycle regulation and signal paramctcrs can run real-time display Pulse width modulation wave is usually a rectangular pulse duty cycle of different composition its duty cycle and the signal is proportional to the instantaneous sampling value Pulse width modulation(PWM) digital output is to use a microprocessor to control analog circuits a vcry cffcctivc techniquc, pulsc-width modulation(PWm) signal is widcly used in motor control, switching power supply design, and many other occasions. PWM signal In the automatic control system plays an important role, the role of its control by outside interference is small, makes the system accurate and reliable work, study and theory of Pwm signal generation is significant PWM control techniqucs for its control is simple, flexible and dynamic to respond to good advantage and become the most widely used power electronics control mode, is also a focus for researchers. Since the development of science and technology of today has no boundaries between disciplines, combined with modern control theory of thought or realization of a resonant soft-switching PWM control technology will become the main direction of technological development Pulse Width Modulation; AT89S52, Duty cycle; PWM Matrix Keyboard Signal generator II 安徽工程人学机电学院毕业设计(论文) 目录 摘 目 要录 插图清单 表格清单 引言 第章绪论 1.1PWM信号概述 ···················:······································.··· 1.2单片机的发展 3本论文主要研究的内容 第章系统设计方案 21方案论证与比较 22系统可行性分析及总体方案设计 第章硬件设计 3.1总体硬件设计 3.2系统模块设计… ………9 3.,2.1复位与时钟电路设计 322键盘接口设计 10 3.2.3显示器接凵设计……13 324放大电路设计 17 第章软件设计 4.1软件总体设计……… 4.2软件功能设计… ···················· 20 4.2.1系统初始化程序设计.… 20 4.2.2键盘扫描及处理程序设计…. ······.·:·· 20 423PWM波发生程序设计…13 4.24显示程序设计 26 第章系统仿真与调试 5.1系统的调试 28 52 PROTEUS软件简介 28 5.3怎样操作 Proteus仿真软件 29 5.4系统仿真过程.……………30 结论与展望 致谢 参考文献 附录系统原理图 附录 篇引用的外文文献及其译文 附录主要参考文献及摘要 附录源程序 黄震:基于单片机的PWM信号发生器的设计 插图清单 图2-1系统总体框图 图3-1复位电路 图3-2内部振荡 图3-3外部振荡 图3-4单稳态硬件消抖电路 图3-5独立式键盘 图3-6系统键盘结构 图3-7共阴极、共阳极和管脚图 图3-8硬件译码 图3-9LED静态显示 图3-10LED动态扫描 图3-11系统显小电路 图3-12LM358逻辑结构 图3-13放大电路原理图 图4-1主程序流程图 图4-2初始化流程图 图43键盘扫描沇程图 图44键盘中断工作方式 图4-5键盘扫描 图4-6键盘实现 图4-7PWM波程序流程图 图5-1 proteus启动界面图 图5-2用 proteus软件查找元器件 图5-3器件选择窗凵 图5-4器件排列窗口 图5-5导线连接 图5-6程序调试窗口 图5-7初始化仿真窗口 图5-8PWM波仿真 图5-9(a)增加占空比所得PWM波 图5-9(b)减少占空比所得PWM波 安徽工程人学机电学院毕业设计(论文) 表格清单 表3-189S52单片机P1凵第二功能 表3-2字段码表 表3-389S52单片机P3口第二功能 表4-1键盘处理程序 表4-2定时计数器的方式寄存器TMOD 表43M1M0的设定 表4-4定时/计数器的控制寄存器TCON 表45中断允许控制寄存器(IE)

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