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单片机课程设计报告书波形发生器.doc
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单片机课程设计报告书波形发生器
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Personal loans in these measures refers to eligible natural persons paid for personal consumption, production and operation of legitimate uses, such as loans. 3.2 abbreviations No 3.3 classification No 4. responsibility and authority departments/sectors/positions explain duties incompatible loan investigate gang
目录
1、课程设计目的..........................................................................................................1
2、课程设计题目和实现目标......................................................................................1
3、设计方案..................................................................................................................1
4、Proteus 仿真原理图.................................................................................................1
5、程序流程图..............................................................................................................1
6、程序代码..................................................................................................................1
7、调试总结..................................................................................................................1
8、设计心得体会..........................................................................................................1
9、参考文献..................................................................................................................1
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Personal loans in these measures refers to eligible natural persons paid for personal consumption, production and operation of legitimate uses, such as loans. 3.2 abbreviations No 3.3 classification No 4. responsibility and authority departments/sectors/positions explain duties incompatible loan investigate gang
1、课程设计目的
《单片机原理及应用》课程设计是与《单片机原理及应用》课程相配套的实践教学
环节。《单片机原理及应用》是一门实践性很强的专业基础课,通过课程设计,达到进
一步理解单片机的硬件、软件和综合应用方面的知识,培养实践能力和综合应用能力,
开拓学习积极性、主动性,学会灵活运用已经学过的知识,并能不断接受新的知识。培
养大胆发明创造的设计理念,为今后就业打下良好的基础。
通过课程设计,掌握以下知识和技能:
1. 单片机应用系统的总体方案的设计;
2. 单片机应用系统的硬件设计;
3. 单片机应用系统的软件程序设计;
4. 单片机开发系统的应用和调试能力
2、课程设计题目和实现目标
本次课程设计的题目是;制作一个波形发生器,产生单极性、幅度可调、周期可调的
方波、锯齿波、三角波、正弦波信号,不同波形用不同符号显示在一个 LED 上,用一个 LCD
显示幅值和频率。
本次课程设计的目标:设计一个波形发生器,带有四个按钮,分别是波形选择、增加
频率、减少频率、调节幅度,并带有一个 LCD 和一个 LED,LED 用来显示波形的符号 LCD
用来显示频率、幅值。波形符号用 1 表示正弦波,2 表示三角波,3 表示方波,4 表示锯
齿波。频率的调节幅度是 10HZ,幅值调节幅度分别是 0.2V,0.02V,0.3V,0.4V。
3、设计方案
本次设计采用 AT89C51 及其外围扩展系统和 PCF8591,软件方面主要是应用 C 语言
设计程序。系统以 AT89C51 为核心,配置相应的外设及接口电路,用 Keil C 及 Proteus
等软件开发,用 C 语言编程,组成一个多功能信号发生器。用户通过按键选择输出实验
室中经常使用到的几种基本波形:方波、锯齿波、正弦波和三角波。方波由 AT89C51 单
片机将最大值和最小值输出给D/A进行转换,并由用户通过键盘选择波形周期。
可采用单片机程序产生以上 4 种波形,并通过一片D/A转换器输出。另外,
采用一片D/A转换器来控制前一片D/A 转换器的参考电压,从而可以改变输
出波形幅值。通过外接键盘来设定波形的类型、幅值和频率。
总体方案结构图
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a. 单片机的选择
AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压、高性能 CMOS8 位单片机,片
内含 4Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和 128bytes 的随机抽
取数据
存储器(RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产。
兼容标准 MCS-51 指令系统,片内置通用 8 位中央处理器(CPU)和 Flash 存储
单元,功能强大。AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵
活应用于各种控制领域。
AT89C51 提供以下标准功能:4K 字节 Flash 闪速存储器,128 字节内部
RAM,32 个 I/O 口线,两个 16 位定时/计数器,一个 5 向量两级中断结构,一
个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51 可降至 0Hz 的
静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作方式。空闲工作方式停止 CPU
的工作,但允许 RAM,定时器/计数器串口通信及中断系统继续工作,掉电方式
保存 RAM 中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬
件复位。
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AT89C51 方框图
PCF8591 是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS 数据获取器件。
PCF8591 具有 4 个模拟输入、1 个模拟输出和 1 个串行 I2C 总线接口。PCF8591
的 3 个地址引脚 A0, A1 和 A2 可用于硬件地址编程,允许在同个 I2C 总线上接
入 8 个 PCF8591 器件,而无需额外的硬件。在 PCF8591 器件上输入输出的地址、
控制和数据信号都是通过双线双向 I2C 总线以串行的方式进行传输。PCF8591 的
功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit 模数转换和 8-bit 数模转换。
PCF8591 的最大转化速率由 I2C 总线的最大速率决定。
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PCF8591 原理图
b.输入电路键盘的接口电路
在单片机控制系统中,为了实现人对系统的操纵控制及向系统输入参数,都
需要为系统设置按键或键盘。键盘是一组按键的集合。键盘所使用的按键一般都
是具有一对常开触点的按键开关,平时不按键时,触点处于断开(开路)状态,
当按下按键时,触点才处于闭合(短路)状态,而当按键被松开后,触点又处于
断开状态。
C. 各部分组成
(1)控制部分
由单片机 AT89C51 作为系统的主核心,包括四个按钮,按钮用来选择波形、调节频
率和幅值。
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