1 引言
本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形，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10Hz—10kHz的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控制频率的变化，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，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
2设计方案
2.1系统硬件设计概述
经过考虑，我们确定方案如下：利用AT89C52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形，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，通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。
2.2、设计要求
1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形
2）、四种波形可通过键盘选择
3）、波形频率可调
4）、需显示波形的种类及其频率
2.1.2方案设计与论证
1.2.1 信号发生电路方案论证
方案一：通过单片机控制D/A，输出四种波形。此方案输出的波形不够稳定，抗干扰能力弱，不易调节。但此方案电路简单、成本低。
方案二：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC145152，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。
方案三：利用MAX038芯片组成的电路输出波形。MAX038是精密高频波形产生电路，能够产生准确的锯齿波、三角波、方波和正弦波四种周期性波形。但此方案成本高，程序复杂度高。
以上三种方案综合考虑，选择方案一。
1.2.2 单片机的选择论证
方案一：AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中，从而构成较为完整的计算机、而且其价格便宜。
方案二：C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有
标准8052的数字外设部件，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，而且执行速度快。但其价格较贵以上两种方案综合考虑，选择方案一
1.2.3 显示方案论证
方案一：采用LED数码管。LED数码管由8个发光二极管组成，每只数码管轮流显示各自的字符。由于人眼具有视觉暂留特性，当每只数码管显示的时间间隔小于1/16s时人眼感觉不到闪动，看到的是每只数码管常亮。使用数码管显示编程较易，但要显示内容多，而且数码管不能显示字母。
方案二：采用LCD液晶显示器1602。其功率小，效果明显，显示编程容易控制，可以显示字母。
以上两种方案综合考虑，选择方案二。
1.2.4键盘方案论证
方案一：矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时，所有的行和列线都断开，行线都呈高电平。当某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。
方案二：独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点，其缺点是按键数量较多时，要占用大量口线。
以上两种方案综合考虑，选择方案二。
1.3总体系统设计
该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入，利用液晶显示电路输出数字显示的方案。将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等模块。图（1）为系统的总体框图
图（1）总体方框图
2.2系统软件设计概述
本系统采用AT89S52单片机，用编程的方法来产生四种波形，并通过编程
来切换三种波形以及波形频率的改变。
3硬件设计
1.4硬件实现及单元电路设计
1.4.1单片机最小系统的设计
AT89C52是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用80C51单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图（2）89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点：
(1)有可供用户使用的大量I/O口线。
(2)内部存储器容量有限。
(3)应用系统开发具有特殊性。
图（2） 89C51单片机最小系统
1.4.2 波形产生模块设计
由单片机采用编程方法产生三种波形、通过DA转换模块DAC0832在进过滤波放大之后输出。其电路图如下：
图（3）波形产生电路
如上图所示，单片机的P0口连接DAC0832的八位数据输入端，DAC0832的输出端接放大器，经过放大后输出所要的波形。DAC0832的为八位数据并行输入的，其结构图如下：
图（4）DAC0832的内部结构
1.4.3 显示模块的设计
通过液晶1602显示输出的波形、频率，其电路图如下：
图（5）液晶显示
如上图所示，1602的八位数据端接单片机的P2口，其三个使能端RS、RW、E分别接单片机的P1.6—P1.4。通过软件控制液晶屏可以显示波形的种类以及波形的频率。
1.4.4 键盘显示模块的设计
由于本系统所用按键少，所以采用独立键盘，其连接电路图如下：
图（6）键盘
图中独立键盘引出的四根线分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3，
另一端接地。各开关的功能如图所示。
4软件设计
本系统采用AT89C52单片机，用编程的方法来产生四种波形，并通过编程来切换四种波形以及波形频率的改变。
具体功能有：（1）各个波形的切换；（2）各种参数的设定；（3）频率增减等。
软件调试后，通过编程器下载到AT89C52芯片中，然后插到系统中即可独立完成所有的控制。
软件的流程图如下：
5系统仿真结果
在KeilC应用软件编程环境下，将已经输入的汇编源程序进行编译、汇编与连接之后，与具体的硬件电路相匹配，最后在Proteus应用仿真环境下进行软件的仿真、验证和调试，直至最后仿真结果的正确。图4至图9分别展示了该设计中不同情况的仿真结果。2、输出波形的种类与频率的测试
2.1、测量仪器及测试说明
测量说明：正弦波、矩形波、三角波和方波信号的输出，通过对独立键盘来实现其不同波形的输出以及用拨码开关改变其频率。
2.2测试过程
当程序下进去时经过初始化，液晶屏的上只显示“wave：”和“f：”，当开关1按下是此时输出波形为方波，当开关2按下是此时输出波形为锯齿波，当开关3按下是此时输出波形为三角波，当开关4按下是此时输出波形为正弦波。本系统采用8脚的拨码开关来改变频率。频率范围如下：
方波：10——10KHZ
锯齿波：
三角波：10——HZ
正弦波：10—3.3KHZ
四种波形的仿真波形图如下：
图（8）方波
图（9）锯齿波
图（10）三角波
图（11）正弦波
6总结
经过将近一周时间的单片机课程设计，我又重新温习回顾了有关8051单片机的基本结构和一些基本的指令，并进一步加深了用单片机进行整个系统硬件和程序设计的方法与步骤，巩固了利用单片机进行系统软件设计时的一些技巧与方法。就本次所选的设计题目而言，我在设计的过程中，首先通过仔细分析题目，来找到解决问题的突破口，这一步对于后续过程的设计具有指导意义。其次，根据所分析的结果，综合考虑各种必要条件后，设计出了系统的硬件电路图。接着，进行系统的软件设计，这一步需要详细分析题中各种情况之间的逻辑关系与其自身的要求，还要综合考虑到实际情况的需要。在搞清楚这些关系之后，为系统编写汇编程序源代码。然后，在KeilC应用软件环境下，对汇编源代码进行编译、汇编与连接，并将生成的可执行文件与硬件系统相关联，最后在Proteus仿真环境下进行仿真，调试仿真结果是否正确。通过此次课程设计，我复习掌握了不仅有关单片机的知识，还收获了一些有关论文写作规范的要求，这对我来说也是受益匪浅的。
7参考文献
[1] 李华,王思明,张金敏.单片机原理及应用[M].兰州:兰州大学出版社,2001.5.
[2]徐爱均.单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真[M].北京:电子工业出版
社,2009.1.
[3] 李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社,1994.
[4] 房小翠.单片机实用系统设计技术[M].北京：国防工业出版社,1999.
[5]胡汉才.单片机原理及接口技术.清华大学出版社，1995.
3、附录
源程序：
ORG 0000H
AJM MAIN
ORG 000BH
LJMP TC0
ORG 0030H
MAIN：MOV DPTR，#9FFFH 指向DAC0832（1）
MOV A，70H
MOVX ＠DPTR，A DAC0832（1）输出
MOV DPTR，#7F00H 指向8155命令字端口地址
MOV A，#06H 设置A口为输入，B口、C口为输出MOVX ＠DPTR，A 送命令字
MOV DPTR，#7F01H 指向A口地址
MOVX A，＠DPTR 读入A口的开关数据
JNB ACC.4，K10H 判断是否“4”号键，若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5，K100H 判断是否“5”号键，若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6，K500H 判断是否“6”号键，若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7，K1K 判断是否“7”号键，若是则转输出1KHz信号AJMP MAIN
LED1：MOV R3，#06H 设置6个LED显示
MOV R2，#01H 选通第一位LED数据
MOV R1，#30H 送显示缓冲区首址
GN1：MOV DPTR，#7F03H 指向C口地址
MOV A，R2 位选通数据送A
MOVX ＠DPTR，A 位选通数据送C口
RL A 选通下一位
MOV R2，A 位选通数据送R2中保存MOV A，＠R1 取键值
MOV DPTR，#TAB 送LED显示软件译码表首址MOVC A，＠A+DPTR 查表求出键值显示的段码MOV DPTR，#7F02H 指向B口地址
MOV ＠DPTR，A 段码送显示
LCALL LOOP1 调延时子程序
INC R1 指向下一位显示缓冲区地址DJNZ R3，GN1 循环显示6个LED
RET
LOOP1：MOV R4，#08H 延时子程序
LOOP：MOV R5，#0A0H
DJNZ R5，$
DJNZ R4，LOOP
RET
K10H：MOV 30H，#00H 显示10Hz
MOV 31H，#00H
MOV 32H，#00H
MOV 33H，#00H
MOV 34H，#01H
MOV 35H，#00H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV TMOD，#00H
MOV TL0，#15H
MOV TH0，#9EH
AJMP PD
K100H：MOV 30H，#00H 显示100Hz
MOV 31H，#00H
MOV 32H，#00H
MOV 33H，#01H
MOV 34H，#00H
MOV 35H，#00H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV TMOD，#00H
MOV TL0，#08H
MOV TH0，#0F6H
AJMP PD
K500H：MOV 30H，#00H 显示500Hz
MOV 31H，#00H
MOV 32H，#00H
MOV 33H，#05H
MOV 34H，#00H
MOV 35H，#00H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV TMOD，#00H
MOV TL0，#01H
MOV TH0，#0FEH
AJMP PD
K1K：MOV 30H，#00H 显示1KHz
MOV 31H，#00H
MOV 32H，#01H
MOV 33H，#00H
MOV 34H，#00H
MOV 35H，#00H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV TMOD，#00H
MOV TL0，#01H
MOV TH0，#0FFH
PD：JNB ACC.0，KE0 判断是否“0”号键按下，若是则转方波输出JNB ACC.1，KE1 判断是否“1”号键按下，若是则转正弦方波输出
JNB ACC.2，KE2 判断是否“2”号键按下，若是则转三角波输出JNB ACC.3，KE3 判断是否“3”号键按下，若是则转锯齿波输出LJMP PD
KE0：MOV R7，#00H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV R6，#00H
AJMP GN
KE1：MOV R7，#02H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV R6，#00H
AJMP GN
KE2：MOV R7，#02H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV R6，#00H
AJMP GN
KE3：MOV R7，#02H
LCALL LED1 调显示子程序
MOV R6，#00H
GN：SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
LOP1：JNB ACC.4，K10H 判断是否“4”号键，若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5，K100H 判断是否“5”号键，若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6，K500H 判断是否“6”号键，若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7，K1K 判断是否“7”号键，若是则转输出1KHz信号AJMP LOP1
TC0：CJNE R7，#00H，TC1 发送方波程序
MOV DPTR，#TAB1 送方波数据表首址
MOV A，R6 发送数据寄存器
MOVC A，＠A+DPTR
MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6
INC A
MOV R6，A
CJNE A，#32，QL1
MOV R6，#00H
AJMP QL1
TC1：CJNE R7，#01H，TC2 发送正弦波程序MOV DPTR，#TAB2 送正弦波数据表首址MOV A，R6
MOVC A，＠A+DPTR
MOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6
INC A
MOV R6，A
CJNE A，#32，QL1
MOV R6，#00H
AJMP QL1
TC2：CJNE R7，#02H，QL1 发送三角波程序MOV DPTR，#TAB3 送三角波数据表首址MOV A，R6
MOVC A，＠A+DPTR
MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出
MOV A，R6
INC A
MOV R6，A
CJNE A，#32，QL1
MOV R6，#00H
AJMP QL1
TC3：：CJNE R7，#03H，QL1 发送锯齿波程序
MOV DPTR，#TAB4 送锯齿波数据表首址
MOV A，R6
MOVC A，＠A+DPTR
MOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）
MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出
MOV A，R6
INC A
MOV R6，A
CJNE A，#32，QL1
MOV R6，#00H
QL1：RETI
TAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，82H，0F8H，80H TAB1：DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
DB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H
TAB2：DB 80H，83H，86H，89H，8DH，90H，93H，96H
DB 99H，9CH，9FH，0A2H，0A5H，0A8H，0ABH，0AEH
DB 0B1H，0B4H，0B7H，0BAH，0BCH，0BFH，0C2H，0C5H
DB 0C7H，0CAH，0CCH，0CFH，0D1H，0D4H，0D6H，0D8H
DB 0DAH，0DDH，0DFH，0E1H，0E3H，0E5H，0E7H，0E9H
DB 0EAH，0ECH，0EEH，0EFH，0F1H，0F2H，0F4H，0F5H
DB 0F6H，0F7H，0F8H，0F9H，0FAH，0FBH，0FCH，0FDH
DB 0FDH，0FEH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FEH，0FDH
DB 0FDH，0FCH，0FBH，0FAH，0F9H，0F8H，0F7H，0F6H
DB 0F5H，0F4H，0F2H，0F1H，0EFH，0EEH，0ECH，0EAH DB 0E9H，0E7H，0E5H，0E3H，0E1H，0DEH，0DDH，0DAH DB 0D8H，0D6H，0D4H，0D1H，0CFH，0CCH，0CAH，0C7H DB 0C5H，0C2H，0BFH，0BCH，0BAH，0B7H，0B4H，0B1H DB 0AEH，0ABH，0A8H，0A5H，0A2H，9FH，9CH，99H DB 96H，93H，90H，8DH，89H，86H，83H，80H DB 80H，7CH，79H，78H，72H，6FH，6CH，69H
X X X X X X X大学 课程设计报告 课程名称：电子技术基础 设计题目：方波三角波正弦波锯齿波函数发生器 系别： 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 同组同学: 学号: 指导教师: XXXX大学XXXX学院 XXXX年月日
摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路
目录 · 设计要求 (1) 1．前言 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3．各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (5) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (6) 3.5总电路图 (7) 4.用Multisim10电路仿真 (8) 4.1输出方波电路的仿真 (8) 4.2三角波电路的仿真 (9) 4.3正弦波电路的仿真 (10) 4.4锯齿波电路的仿真 (11) 5实验总结 (11) 6．仪器仪表清单 (13) 7．参考文献 (13) 8.致谢 (13)
课程设计说明书 课程设计名称：模拟电子技术课程设计 课程设计题目：正弦波-方波-锯齿波函数转换器 学院名称：信息工程学院 专业：通信工程班级：090421 学号：09042134 ：尚虎 评分：教师： 20 11 年 3 月16 日
任务书 题目3：设计制作一个产生正弦波—方波—锯齿波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率围为0.02Hz~20KHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2 V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；
摘要 本次课程设计的目的是： 应用电路分析低频等所学的知识设计一个正弦波-方波-锯齿波函数发生器。设计的正弦波-方波-锯齿波函数发生器是由正弦波发生器、过零比较器、积分电路等三大部分组成。正弦波发生器产生正弦波，正弦波经过过零比较器转变为方波，方波经过积分电路产生锯齿波。 关键字：正弦波、方波、锯齿波
目录 第一章设计目的及任务 1.1 课程设计的目的 (5) 1.2 课程设计的任务与要求 (5) 1.3 课程设计的技术指标 (5) 第二章系统设计方案选择…………………………………………… 2.1 方案提出 (6) 2.2 方案论证和选择 (6) 第三章系统组成及工作原理......................................................3.1 系统组成 (7) 3.2 正弦波发生电路的工作原理 (7) 3.3 正弦波转换方波电路的工作原理 (8) 3.4 方波转换成锯齿波电路的工作原理 (9) 3.5 总电路图 (11) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择........................4.1 正弦波发生电路的设计 (12) 4.2 正弦波转换方波电路的设计 (13) 4.3 方波转换成锯齿波电路的设计 (14) 第五章实验、调试及测试结果与分析.................................5.1电路总体仿真图如下所示 (17) 5.2 调试方法与调试过程 (18) 第六章结论 (21) 参考文献 (23) 附录（元器件清单） (23)
基于MC51单片机的频率可调的方波信号发生器 用单片机产生频率可调的方波信号。输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。要求用“增加”、“减小”2 个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2 秒后，给定频率以10 次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。开机默认输出频率为5Hz。 1：系统设计 （1）分析任务要求，写出系统整体设计思路 任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 ms），因此，定时器可以工作在8 位自动装载的工作模式。涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。 问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。 系统的整体思路： 主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。 （2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图 采用MCS51 系列单片机At89S51 作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。数码管驱动采用2 个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244 作为数码管的驱动。在74HC244 的7 段码输出线上串联100 欧姆电阻起限流作用。独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。 图1 方波信号发生器的硬件电路原理图 （3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图 软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。 程序设计思路：根据定时器溢出的时间，将频率值换算为定时器溢出的次数（T1_over_num）。使用变量（T1_cnt）暂存定时器T1 的溢出次数，当达到规定的次数（T1_over_num）时，将输出管脚的状态取反达到方波的产生。主程序采用查询的方式实现按键的扫描和数码管的显示，中断服务程序实现方波的产生和连续按键的计时功能。单片机内部资源分配：定时器T1 用来实现方波的产生和连续按键的计时功能，内部变量的定义： hz_shu:设定的频率数；
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器
电子工程设计报告
目录 设计要求 1．前言 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3．各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7) 3.5总电路图 (8)
方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路 设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。 2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波 3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调； 1．前言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实
微型计算机技术专业方向课程设计 任务书 题目名称：基于单片机的方波信号发生器 专业自动化班级122 姓名学号 学校： 指导教师： 2014年12月9日
课程设计任务书 课程名称：微型计算机技术 设计题目：基于单片机的方波信号发生器系 统硬件要求： 从P1.0口输出方波，分四个档：按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波，要求误差少于1%， 软件设计： 1）主程序设计 2）各功能子程序设计 其他要求： 1、每位同学独立完成本设计。 2、依据题目要求，提出系统设计方案。 3、设计系统电路原理图。 1、调试系统硬件电路、功能程序。 2、编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序） （1）报告书封面 （2）课程设计任务书 （3）系统设计方案的提出、分析 （4）系统中典型电路的分析 （5）系统软件结构框图 （6）系统电路原理图 （7）源程序 （8）课设字数不少于2000字 成绩 评语
摘要 本实验是基于AT89C51单片机单片机所设计的，可以实现四种频率不同的方波信号的发生。本实验方波输出在89C51的P1.0口，分为四档，按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波。 关键词：51单片机；方波；四档
目录 第一章前言 (5) 第二章系统总体设计 2.1系统介绍 (5) 2.2 硬件简介 (5) 2.3 软件简介 (5) 2.4 系统结构框图 (5) 第三章硬件电路 3.1硬件设计思想 (6) 3.2开关信号采集 (6) 3.3复位电路及晶振电路 (8) 3.4方波输出 (8) 第四章软件系统 4.1软件系统概述 (8) 4.2各部分程序 (10) 第五章总结 (15) 附录 (16)
2012级机械设计制造及其自动化专业 电子技术课程设计 压控锯齿波发生器的设计 姓名： 院别：工学院 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师： 2014年12月
工学院课程设计评审表
《电子技术课程设计》课程设计任务书
压控锯齿波发生器的设计 1 设计任务与要求 1.1 设计任务： 利用集成运放实现一个压控锯齿波发生器的设计 1.2 设计要求： 自行设计并确定元件参数，画出电路图，列出元件明细表，做出产品。通过实验测试电路参数，验证电路是否符合设计要求。 2 设计原理 工作原理： ω与输入控制电指输出频率与输入控制电压有对应关系的发生器电路,其特性用输出角频率0 ω,0称为自由振荡角频率；曲压c u之间的关系曲线来表示（如图1）。图1中c u为零时的角频率0 ω,0处的斜率0K称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制线在0 电压的控制，就可构成一个压控振荡器。 图1 压控震荡器的控制特性 3 电路设计 3.1 设计思路 本次设计采用比较电路输出矩形波，通过积分电路将波形转换为锯齿波，调节输入电压，当积分电路的正向积分时间常数远大于反向积分常数，或者反向积分时间常数远大于正向积分时间常数时，那么输出电压0u上升和下降的斜率相差很多，就可以获得锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向的积分通路相同，就可得到锯齿波发生电路。 3.2压控锯齿发生电路的各部分电路 3.2.1滞回比较器
滞回比较器又称施密特触发器,迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。 滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。 滞回比较器的电路图 3.2.2积分电路 积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。改变三角波产生电路中积分电路的正向积分时间和反向积分时间，就可以在电路输出端得到锯齿波
80C51单片机的时钟频率为12MHz，利用定时器T1和P1.0输出矩形脉冲。 波形只画出了2段：一段为100us 另一段为50us。 要完全的、完整的、详细的编写此程序的过程！谢谢 ------------------------ 最佳答案： 用一个定时器定时50us，也可以达到题目要求。 在我的空间里面有类似的问题和解答。 ORG 0000H SJMP START ORG 001BH ;T1中断入口. SJMP T1_INT START: MOV TMOD, #20H ;设置T1定时方式2 MOV TH1, #206 ;自动重新装入方式. MOV TL1, #206 ;定时时间 MOV IE, #10001000B ;开放总中断和T1中断. SETB TR1 ;启动T1 MOV R2, #3 ;周期是3×50us SJMP $ ;等着吧. T1_INT: SETB P1.0 ;输出高.
DJNZ R2, T1_END ;R2-1 CLR P1.0 ;减到0，就输出低电平. MOV R2, #3 T1_END: RETI ;中断返回. END ;完. ------------------------ 已知51单片机系统晶振频率为12MHz，请利用定时器1工作方式1，中断方式在P2.3输出频率为10Hz的方波。 写出定时设计过程及完整代码 问题补充：用汇编的麻烦写一下 ------------------------ 最佳答案： ORG 0000H SJMP START ORG 001BH ;T1中断入口. SJMP T1_INT START: MOV TMOD, #10H ;设置T1定时方式1 MOV TH1, #(65536-50000) / 256 ;送入初始值.
方波三角波正弦波锯齿波 发生器 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
电子工程设 计报告
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方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路 设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。 2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波 3．频率范围：在－20KHz范围内且连续可调； 1．前言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，
·1 设计目的 ·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理 ·锯齿波型发生电路的构成 ·原理分析 ·基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路的电路设计 ·同向输入滞回比较器电路的设计 ·积分运算电路的设计 ·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会和建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目的 加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查
阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理 、锯齿波型发生电路的构成 电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度，或者正向积分速度远大于反向积分速度，则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，并使两个通路的积分电流相差悬殊，就可得到锯齿波发生电路（通常Rw远大于R3）。 、原理分析 设二极管导通时的等效电路可忽略不计，电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时，D1导通，D2截止，输出电压表达式为 uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)] uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时，D2导通，D1截止，输出电压表达式为 [uo=1/（R3+Rw）C]Uz(t2-t1)+uo(t1) uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3，uo1和uo的波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形的幅值公式：+Uom=UT=（R1/R2）Uz，-Uom=-UT=-（R1/R2）Uz以及上面的两个公式可得下降时间：T1=t1-t0=2（R1/R2）R3*C 上升时间：T2=t2-t1=2（R1/R2）*(R3+Rw)*C
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器． 电子工程设计报告 1
目录 设计要求 1．前 言 ............................ ............................... .. (1) ........................................ 2 .2方波、三角波、正弦波发生器方案 .............................. ...................... 2原理框图 2.13．各组成部分的工作原 理 ............................ . (3) ..................... ................ 3方波发生电路的工作原理3.1 ............................. 4.三角波转换电路的工作原理3.2方波-- ............................ 6正弦波转换电路的工作原理 3.3三角波-- .......................... ... 7.方波—锯齿波转换电路的工作原理 3.4 ........................... ......................... 8 总电路图3.5 1
方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路 设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。 2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波 3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调； 1．前言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。信号源主要给被测电路提供 所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号 源在各种实验应用和实 1 验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。 波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通
单片机课程设计报告 设计题目：频率可调方波发生器 专业班级：生物医学工程09班 组长：李建华 组员：梁国锋，赖水兵，郭万劲，李建华2010 年 06 月 16日
摘要 本实验是基于PHILIPS AT89C51 单片机所设计的，可以实现键位与数字动态显示的一种频率可调方波发生器。通过键盘键入(10HZ-9999HZ)随机频率，使用七段数码管显示，每一个数码管对应一个键位。单片机对各个键位进行扫描，确定键位的输入，然后数码管显示输入的数值，方波发生器输出以数码管显示的数值为频率的方波。 关键词：单片机七段数码管键盘电路频率可调方波发生器
一、目的和功能 1.1 目的： 设计一种频率范围限定且可调的方波发生器，志在产生特定频率的方波。 1.2功能： 假设键盘是4*4的键盘，当键盘输入范围在10hz-9999hz的数字，单片机控制数码管显示该数值，并把该数值当做方波发生器的输入频率，单片机控制该方波发生器以该数值作为频率显示方波，从而得到我们想要频率的方波。 二、硬件设计 2.1 硬件设计思想 键盘的数字和键位关系固定，通过键盘输入产生频率，通过LED数码管显示出来，每一个数码管对应一个键位。基本设备是基于PHILIPS AT89C51单片机，外围设备采用的是4个七段数码管，PHILIPS A T89C51单片机，1个OSCILLOSCOPE 方波发生器，16个Button，若干电阻，电源电池。 2.2 部分硬件方案论述 2.2.1 七段数码管扫描显示方式的方案比较 方案一：静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，七段数码管的每段发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。
占空比可调的锯齿波发 生电路
一、设计任务 1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。 2、在这基础上设计一个占空比可调电路。 3、进一步了解各种运放元件的工作状态，熟练使用Multisim仿真软件。 二、设计电路 本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。 三、电路组成 在方波发生电路中，当滞回比较器的阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成为近似三角波。但是，一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上，只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时，积分运算电路的输出电压u0将线性下降；而当u01=-Uz时，u0将线性上升。波形如下图所示。
四、工作原理 （A）（B） 本方案设计的电路（A）为同相输入滞回比较器，电路（B）为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz（t1-t0）+u0(t0)。积分电路反向积分，u0随时间的增长线性下降，则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz （t2-t1）+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。 当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同，就可以得到锯齿波发生电路。如图（B）、图（C）所示。 （B）
方波三角波正弦波锯齿 波发生器 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
电子工程设计报告
目录 设计要求 1．前言 ................................................................... 2方波、三角波、正弦波发生器方案........................................... 原理框图 ............................................................ 3．各组成部分的工作原理 ................................................... 方波发生电路的工作原理 ............................................. 方波--三角波转换电路的工作原理 ..................................... 三角波--正弦波转换电路的工作原理 .................................... 方波—锯齿波转换电路的工作原理 ..................................... 总电路图 ............................................................
方波—三角波—正弦波函数信号发生器 摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路 设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
目录 摘要 一、设计要求 (2) 二、设计原理 (2) 三、硬件部分 (7) 四、软件部分 (11) 五、调试过程及结果 (13) 六、实验设计总结 (14)
摘要 随着科技的发展和现代科研的需要，信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具，但目前使用波形发生器大部分体积大，可靠性差，准确度低。因此为了实验研究方便，研制一种体积小、可靠性强、准确性高的波形发生器显得尤为重要。 Abstract With the development of technology and modern scientific research, the signal generator industry has become a lot of research and testing an indispensable tool, but most of the waveform generator using bulky, poor reliability, low accuracy. Therefore, in order to facilitate the experimental studies, the development of a small size, high reliability, high accuracy is particularly important waveform generator.
题目：单片机输出锯齿发生器 一、设计要求 （1）用单片机设计一个锯齿波发生器，要求输出频率范围为1KHz ～10KHz ；幅度范围Vpp ≈10v 连续可调；上升斜率连续可调；直流偏置±5V 连续可调 （2）选择电路方案，确定电路方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。 二、设计原理 根据任务书的要求，需要设计锯齿波发生器环节，输出波形还需要一种可调节电路。 锯齿波发生器原理图 2.1. 锯齿波发生器 主要有迟滞比较器和RC 充放电电路组成。比较器属于信号处理的一种，他的作用是将输入信号的电平进行比较，然后把比较的结果输出。实验采用的迟滞比较器的特点是：单输入增大及减少时，两种情况下的门限电压不相等，传输特性呈现出“滞回”曲线的形状。 控制 旋钮 CP u O
桂林电子科技大学单片机最小应用系统 设 计 报 告 指导老师：吴兆华 学生：冯焕焕 学号：1000150301
前言 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善. 单片机是指在一个芯片上集成了中央处理器、存储器和各种I/O接口的微型计算机，它主要面向控制性应用领域，因此又称为嵌入式微控制器。单片机诞生30多年以来，其品种、功能和应用技术都得到飞速的发展，单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域。 本次课程设计目的主要是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 本课程设计实在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机只是完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理和应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获的初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 摘要
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在使用单片机通过软件就能实现了。随着单片机应用的推广普及，单片机控制技术将不断发展，日益完善。本文是设计频率/脉冲宽度的测量与显示的硬件电路与程序的编制。它可以测量脉冲信号的脉冲宽度，频率等参数。利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。利用定时器T0定时T1计数来测量由P3.5口输入的脉冲信号的频率。在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。显示时采用动态扫描的方式将将各位数的BCD码依序输入到LED中，并连续扫描2秒钟。通过采用STC89C52RC 单片机为中心器件来设计脉冲宽度测量器，并运用MCS—51/52单片机计数功能，选择好工作模式，对脉宽进行计数。在现有的单片机仿真机系统上掌握相关软硬件设计与调试知识，并在计算机上编写汇编程序调试运行。 关键词: 门控信号GATE；脉冲宽度；扩展测量范围；脉冲频率 ABSTRACT
·1 设计目得 ·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路得组成与工作原理 · 3、1锯齿波型发生电路得构成 · 3、2原理分析 · 3、3基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路得电路设计 ·４.1同向输入滞回比较器电路得设计 · 4.2积分运算电路得设计 ·5 锯齿波形发生电路得电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会与建议 ·参考文献 ·附录元件清单 １、设计目得 加强学生对电子技术专业知识得理解与掌握,训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面得能力;为毕业设计(论文)奠定良好得基础、 ２、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路得组成与工作原理 3。1、锯齿波型发生电路得构成 电路设计采用矩形波转变成三角波得波形转换得方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电
路, 利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度,或者正向积分速度远大于反向积分速度,则输出电压ｕ0就成为锯齿波。利用二极管得单向导电性可使积分电路两个方向得积分通路不同,并使两个通路得积分电流相差悬殊,就可得到锯齿波发生电路(通常Rw 远大于R ３)。 3、2、原理分析 设二极管导通时得等效电路可忽略不计,电位器得滑动端移到最上端。当ｕｏ1＝+Ｕz 时,D1导通,D2截止,输出电压表达式为 uo ＝-1/R3＊C ［Uz(t1—t0)+u ｏ(t0)］ uo 随时间线性下降、当Uo1=-Uz 时,D ２导通,D1截止,输出电压表达式为 [ｕo ＝1/(Ｒ３+Ｒｗ)Ｃ]Ｕｚ(t2－t1)+uo(t １) ｕｏ随时间线性上升、由于Rw 〉〉R3,uo １与uo 得波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo 输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形得幅值公式:+Ｕｏm=U Ｔ=(Ｒ１/R2)Uz,—Ｕom=-UT=－(Ｒ1/Ｒ２)Uz 以及上面得两个公式可得下降时间:T1=ｔ1—ｔ0=2(R1/R2)Ｒ3＊Ｃ 上升时间:T ２=ｔ2－ｔ1=2(R1／R2)*(R3+Ｒｗ)＊C 所以振荡周期为:Ｔ=T1+T2=2Ｒ1(2Ｒ3+Rw)*Ｃ／R2由于R3远小于Rw,所以可以人为Ｔ约等于T2、所以uo1得占空比为R3/(２R ３+Rw) 调整Ｒ1与Ｒ2得阻值可以改变锯齿波形得幅值;调整R １、R2与Ｒw 得阻值及Ｃ得容量,可以改变振荡周期;调整电位器滑动端得位置,亦可改变uo1得占空比,以及锯齿波上升与下降得斜率。 3、３、基本逻辑功能框图 图2 4、锯齿波形发生电路得设计 4、１、同向输入滞回比较器电路得设计(如图3) 同向输入滞回比较器输出方波电压 积分运算电路输出锯齿波形电压 调节电位器滑动端得位置
锯齿波型发生电路文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
·1设计目的·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理 · 3.1锯齿波型发生电路的构成 · 3.2原理分析 · 3.3基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路的电路设计 · 4.1同向输入滞回比较器电路的设计 · 4.2积分运算电路的设计 ·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会和建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目的 加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理
3.1、锯齿波型发生电路的构成 电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度，或者正向积分速度远大于反向积分速度，则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，并使两个通路的积分电流相差悬殊，就可得到锯齿波发生电路（通常Rw远大于R3）。 3.2、原理分析 设二极管导通时的等效电路可忽略不计，电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时，D1导通，D2截止，输出电压表达式为 uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)] uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时，D2导通，D1截止，输出电压表达式为[uo=1/（R3+Rw）C]Uz(t2-t1)+uo(t1) uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3，uo1和uo的波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形的幅值公式：+Uom=UT=（R1/R2）Uz，-Uom=-UT=-（R1/R2）Uz以及上面的两个公式可得下降时间：T1=t1-t0=2（R1/R2）R3*C 上升时间：T2=t2-t1=2（R1/R2）*(R3+Rw)*C所以振荡周期为：T=T1+T2=2R1(2R3+Rw)*C/R2由于R3远小于Rw，所以可以人为T约等于T2。所以uo1的占空比为R3/(2R3+Rw)
解： 该电路为锯齿波发生电路，二极管左边为滞回比较器，右边为积分电路；滞回比较器的输出电压u o1=±U z，它的输入电压是积分电路的输出； 根据叠加原理可得：±U T=±R1 R2 U Z（详见第四版P441）当u o1=+U z时，二极管导通： u o=?1 C ∫(U Z R3 ?U R R4 )dt=(U R R4C ?U Z R3C )(t1?t0)+u o(t0) R4?R3，U R R4C 可忽略不计 ∴u o≈?1 R3C U z(t1?t0)+u o(t0) ①u o随时间线性下降当u o1=?U z时，二极管截止： u o=?1 C ∫(?U R R4 )dt=U R R4C (t1?t0)+u o(t0) ②u o随时间线性上升 +U T ?U T ±U T=± R1 R2 U Z
在u o下降的时间内，+U T，?U T代入积分公式①得： ?U T=?1 R3C U z(t1?t0)+U T→T1=2R1R3C R2 在u o上升的时间内，+U T，?U T代入积分公式②得： U T=U R R4C (t1?t0)+(?U T)→T2=2R1R4C R2 U Z U R 其中T1?T2 T=2R1R3C R2+2R1R4C R2 U Z U R 综上所述： 1.R4和?U R是在u o1=?U z的时段内对电容C进行充放电；从而进行积分运算得出锯齿波 陡缓程度。 2.二极管是整个电路产生锯齿波的必要条件，u o1=?U z时阻断电流。 3.u o1，u o波形如题中所画。 4.T=2R1R3C R2+2R1R4C R2 U Z U R 5.通过R1，R2,，U z调幅；主要通过R4和U R调频。
电子科技大学微机单片机接口 设 计 报 告 指导老师： 学生： 学号：
电子科技大学机电工程学院2009年5月
单片机最小应用系统设计报告 一、设计题目 (1) 二、设计目的 (1) 三、系统硬件图 (2) 3.1 电路设计原理图 (2) 3.2 电路设计PCB图 (4) 四、程序流程图 (6) 五、系统说明与分析 (9) 5.1设计思路及设计过程 (9) 5.2系统结构及各部分说明 (9) 5.3系统连线说明 (16) 5.4系统参数分析 (17) 六、源程序 (17) 七、总结 (25) 八、参考文献 (26)
一、设计题目 用8051单片机定时器产生乐谱的各种频率方波，要求信号经过放大后由喇叭发出声音。可选取某段音乐令单片机连续播放。 二、设计目的 1、通过单片机最小系统的设计，了解常用单片机应用系统开发手段和过程，进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理，并能初步掌握一般单片机控制系统的编程和应用，从而进一步加深对单片机理论知识的理解。 2、掌握单片机内部功能模块的应用：如定时器、计数器、中断系统、I/O口等。 3、熟悉基本硬件电路的设计与制作。 4、掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解单片机的基本外围电路的设计和矩阵按键电路及数码管驱动电路的设计。 5、学习UVISION对单片机的编程和调试方法。 6、学习PROTEL软件的使用，掌PROTEL的基本用法，懂得绘制简单得原理图及其PCB的绘制。 7、通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
三、系统硬件图 3.1 电路设计原理图 整个设计主要包括单片机基本的晶振电路，按键复位电路。具体的电路图如下图所示： 对于不同的电路模块进行了分别画图： 下图是最小系统模块。