单片机课设基于51单片机的波形发生器(公开资源)(四种波形)(同时输出两种波形)

本文主要是介绍单片机课设基于51单片机的波形发生器(公开资源)(四种波形)(同时输出两种波形)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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前言

  这篇文章是自己写的单片机课设,发这篇文章就当留个小纪念;如果说有什么不太好的地方还请大神请指出
 Keil C51的代码以及Proteus的仿真的百度网盘链接放在文章最后，需要的人可以自取

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、课设任务是什么?

1. 设计一款能产生3种以上波形的波形发生器
2. 设计波形选择按钮（采用3个独立按键）
3. 点阵显示波形图案；
4. 能同时输出两种波形；
5. 显示频率。

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二、如何解决这几个任务？

1. 能产生3种以上波形
     分析：通过查阅资料，得知常用的波形有正弦波、方波、锯齿波、三角波四种波形其余的被称为任意波，因此我主要的目的便是输出四种波形.
2. 能同时输出两种波形
     同时输出两个波形,就要轮转着用相同的8个I/O口来将波形取码输出到数模转换电路中,也就是对P0这个口时分复用.
     对于波形的取码,采用二维数组来存放数据.
3. 设计波形选择按钮（采用3个独立按键）
     硬件方面:同时输出两个波形,意味着需要对两个波形进行调控,需要两个按键;开始设置波形与结束设置波形各一个按键,共四个按键实现波形选择.
     程序方面:初步构想是不在主函数中调用键盘扫描,而是在外部中断0服务程序中调用,中断时查询能够节省大部分资源.同时输出两个波形,意味着需要对两个波形进行调控,需要两个按键.再定义两个变量,一个按键对应一个变量就能够解决.
4. 点阵显示波形图案
     硬件方面:Proteus中最小的点阵是88点阵,如果直接连接到51单片机上I/O口是肯定的不够用的,所以采用串口输出的方式.串并转换芯片采用74HC595;只需要6个引脚就能够控制16个引脚的88点阵
     程序方面:用一个二维数组来存储点阵显示的数据;为了节省C51的空间,就利用上面波形选择时候两个变量来控制这个二维数组.
5. 显示频率
    硬件方面:P1口连接LCD1602的8个数据口,其他的命令位是在P2.6 P2.7
    程序方面:第一行(也就是write_com(0x80))显示波形输出端一的波形.第二行(就是执行write_com(0xc0))显示的是频率.

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三、仿真原理图

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四、代码

我把关键部分的代码Po到下面，希望可以对大家有所帮助。
文章后面有关于代码常见问题的解释，有不懂的可以看一下。

4.1 LCD1602代码

 对于LCD1602来说,将它的代码和主函数放到同一个.c文件中会显得十分的累赘;对于这个波形发生器来说LCD显示只是辅助功能,所以放到一个独立的头文件中是一个不错的选择.

/*LCD1602.h 是LCD1602头文件*/
#ifndef _LCD1602_H_
#define _LCD1602_H_
#include<REG52.H>
#define uint  unsigned int
#define uchar unsigned char
/*LCD1602位定义*/
sbit lcdrs = P2^7;//RS : 0=输入指令；1=输入数据
sbit lcden = P2^6;/*LCD1602函数声明*/
void lcd_ram();					//向LCDRAM中写入八个字节的点阵数据，就会组成一个字符
void init_lcd();				//初始化函数
void write_com(uchar com);		//写命令函数
void write_date(uchar date);	//写数据函数
void delay_LCD56(uint xms);
/*LCD1602要显示的字符*/
uchar code table[];	//1-9
uchar code table1[];//前面是Fout= 是0-9
uchar code zifu[];
#endif

相关的LCD1602.c文件在链接里面有,这里就不再展示

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4.2 波形输出以及8*8点阵显示代码

 对于波形输出采用定时器中断的方式输出,通过设置定时/计数器的初值就能够控制波形的频率,对于以后功能的扩展是个不错的选择;

void T0_time() interrupt 1
{TH0=a;//重新装填初值TL0=b;u++;	//u自加1if(u>=64)	//如果u超过64，就要归零u=0;	//这是因为各个波形的取值只有64个/*开始输出第一个波形*/WR1 = 1;CS0 = 0;			 /*CS0低电平有效,选中第一个DAC0832*/CS1 = 1;			 /*CS1低电平有效,第二个DAC0832未被选中*/P0 = wave[flag_0][u];/*将数据通过P0口输出到数模转换电路中*/WR1 = 0;delay(20);/*第一个波形输出完成*//*8*8矩阵显示第一个波形*/for(temp = 0;temp<4;temp++){line_scan();send_595(matrix[flag_0][temp]);delay(3);ST_CP_0 = 0;ST_CP_0 = 1;	//上升沿,存储寄存器变为高电平_nop_();ST_CP_0 = 0;	//发送完}/*8*8矩阵显示第一个波形完成*//*开始输出第二个波形*/WR1 = 1;CS0 = 1;CS1 = 0;P0 = wave[flag_1][u];WR1 = 0;delay(20);/*第二个波形输出完成*//*8*8矩阵显示第2个波形*/for(temp = 0;temp<4;temp++){line_scan();send_595(matrix[flag_1][temp]);delay(3);ST_CP_0 = 0;ST_CP_0 = 1;	//上升沿,存储寄存器变为高电平_nop_();ST_CP_0 = 0;	//发送完}/*8*8矩阵显示第2个波形完成*/
}

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4.3 波形选择

 波形选择用的是外部中断0,节省资源;设置优先级高于定时器中断0,能够打断中断0的服务程序进行设置.

void keyscan()
{//当第一个键按下去if(s1 == 0){delay(1);if(s1 == 0){EA = 0;				//关闭总中断while(!s1);		//等待松开按键if(++flag_0==4)flag_0=0;display();		//展示函数EA = 1;				//开总中断}}//当第二个按键按下去if(s2==0)			{	 delay(1);			//防抖动if(s2==0)			//确认按键按下{EA=0;			//关闭总中断while(!s2);		//等待按键松开if(++flag_1==4)flag_1=0;EA=1;}}	
}
void interrupt_0() interrupt 0 using 3
{while (s3!=0)//等待S3按键按下,就跳出循环,结束中断服务程序{keyscan();}
}

五、仿真源码下载

  这篇文章是自己写的单片机课设,发这篇文章就当留个小纪念;如果说有什么不太好的地方还请大神请指出。
  链 接🔐: 点击跳转➡️基于51单片机的波形发生器(公开资源)(同时输出两种波形)

 

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关于使用仿真时的问题

1. 为什么我的Proteus 7.6打不开这个仿真源文件？
     因为我们这一级大部分仿真都使用的是Proteus 8.6，伦志新老师使用的是Proteus 7，会有不兼容的现象；
2. 不兼容的话我是应该照着这个自己画一份还是安装Proteus 8.6？
     自己画一份需要一个小时，另安装8.6大约只需十分钟，自己权衡利弊；
3. 去哪里下载Proteus 8.6？
     下载链接：安装Proteus8.6

 

常见问题解释

1. ❓LCD显示正弦波时，为什么是write_date(0); ,就会显示正弦波的上半部分？有这个疑问可以看我发布的视频
   ✅ 关于LCD波形显示问题的解释
2. ❓波形发生器如何通过按键来设置产生的波形，是怎样控制的？
   ✅可以看我当时给网友的回答（即下图）

3. ❓博主你好，我需要实现一个记录一段时间波形的功能，就是按下按键开始记录，再按之后就停止记录开始展示这一段时间的波形，我想要设置一个数组记录这段时间的波形可以吗？可是51空间太小存不下应该怎么办？
   ✅由于51单片机空间较小，建议使用三个变量来代替你冗长且重复较多的记录数组；
     ①设置一个变量num，输出一次波形，num++;
     ②定义一个起始变量start来存开始记录时当前波形取值点数组的下标；
     ③定义一个结束变量end来存停止时当前波形取值点数组的下标；
    这样一来，你在展示记录波形的时候只需将波形数组（或者要输出的波形的取值点）下标从起始变量start开始循环num次之后到end结束即可。
4. ❓学长你好，我是您的学弟，运行您的发生器在示波器上总是看不到正确的波形，不知道应该怎么调节，您能帮我一下吗？
   ✅见下图,如果你按照我的设置但是还是出不来正确的波形，但是又是按照我的仿真画的，那你可以考虑一下是否在数模转换电路上接线错误。

5. ❓您好，我想问一下，如果我需要加入一个增加与减少频率的功能，我应该如何做呢？比较小白，希望能讲的详细点，谢谢
   ✅频率与定时器的重装值有关。因为产生波形我设置在了定时中断里面。所以，你可以设置两个按键，1号按键加频率，2号按键减频率。
     当1号按下时候，你可以增大定时器重装值，使得定时器更快的溢出，更快的到达最大值，每当到达最大值，就会发生中断，这使得发生中断的间隔时间减少，也就是使得频率增大。
     当2号按下时候，减少定时器重装值，使得定时器减慢溢出，更慢的到达最大值，每当到达最大值，就会发生中断，这使得发生中断的间隔时间增大，也就使得频率减少。

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能力有限，若有错误，欢迎私信指出

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