基于51单片机的波形发生器的设计汇总

目录1 引言 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1.1.1 示意图 (1)1.2 设计要求 (1)2 波形发生器系统设计方案 (2)2.1 方案的设计思路 (2)2.2 设计框图及系统介绍 (2)2.3 选择合适的设计方案 (2)3 主要硬件电路及器件介绍 (4)3.1 80C51单片机 (4)3.2 DAC0832 (5)3.3 数码显示管 (6)4 系统的硬件设计 (8)4.1 硬件原理框图 (8)4.2 89C51系统设计 (8)4.3 时钟电路 (9)4.4 复位电路 (9)4.5 键盘接口电路 (10)4.7 数模转换器 (11)5 系统软件设计 (12)5.1 流程图： (12)5.2 产生波形图 (12)5.2.1 正弦波 (12)5.2.2 三角波 (13)5.2.3 方波 (14)6 结论 (16)主要参考文献 (17)致谢....................................................... 错误!未定义书签。

1引言1.1题目要求及分析题目：基于51单片机的波形发生器设计，即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。

1.1.1示意图图1：系统流程示意图1.2设计要求(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。

(2) 用键盘控制上述三种波形（同周期）的生成，以及由基波和它的谐波（5次以下）线性组合的波形。

(3) 系统具有存储波形功能。

(4) 系统输出波形的频率范围为1Hz～1MHz，重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz，非正弦波的频率按照10次谐波来计算。

(5) 系统输出波形幅度范围0～5V。

(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。

2波形发生器系统设计方案设计并制作一个波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用DDS和一些专用的波形产生芯片。

并让系统的频率范围在1Hz～1MHZ可调节，在频率范围在1HZ～10KHz时，步进小于或等于10Hz，在频率范围在10KHz～1MHz时，步进小于或等于100Hz，并且电压在0～5V范围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。

基于51单片机的波形发生器的设计引言：波形发生器是一种可以生成特定频率、特定波形的电子设备。

它广泛应用于科研、教学和产业生产等领域，可以用于信号发生、信号测试、信号仿真等各种任务。

本文将介绍一个基于51单片机的波形发生器的设计方案。

一、系统硬件设计1.系统框架该波形发生器系统采用51单片机作为主控芯片，主要包括三个部分：信号生成模块、显示模块和控制模块。

其中，信号生成模块负责产生各种特定频率、特定波形的信号；显示模块用于展示信号参数等相关信息；控制模块负责接收用户输入并对波形发生器进行控制。

2.硬件连接信号生成模块与主控芯片之间通过I/O接口相连，用于传输数据和控制信号。

显示模块通过串口与主控芯片相连，用于显示相关信息。

控制模块通过按键、旋钮等输入设备与主控芯片相连，用于接收用户输入。

二、系统软件设计1.系统初始化在系统初始化阶段，主控芯片需要完成引脚、定时器、串口等相关资源的初始化工作。

同时，还需要设置一些全局变量和参数的初始值。

2.信号生成模块信号生成模块通过定时器产生特定频率的时钟信号，并根据用户输入的参数生成相应的信号波形。

主控芯片利用定时器中断函数进行波形生成，并将生成的信号数据存放在缓冲区中。

3.显示模块显示模块负责将信号波形显示在液晶屏上，并显示相关参数，如频率、幅度等。

主控芯片将信号数据从缓冲区中读取，并通过串口发送给显示模块进行显示。

4.控制模块控制模块负责接收用户输入的控制指令，并通过按键、旋钮等输入设备完成用户交互。

主控芯片通过中断函数实时读取用户输入并进行相应的控制操作。

三、系统功能设计1.频率设置功能用户可以通过控制模块设置波形发生器的频率，可以选择固定频率或者可调频率。

利用定时器时钟频率与定时器中断的时间间隔来控制波形的频率。

2.波形选择功能用户可以通过控制模块选择不同的波形类型，如正弦波、方波、三角波、脉冲波等。

主控芯片根据用户指令设置波形参数，并生成相应的波形信号。

基于51单片机的波形发生器设计报告波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同类型和频率的电信号波形。

基于51单片机的波形发生器设计是一种常用的工程设计。

下面是一个关于基于51单片机的波形发生器设计的报告，详细介绍了设计的原理、步骤、电路、程序和性能。

一、设计原理：二、设计步骤：1.确定波形发生器的输出频率范围和分辨率要求。

2.选择适当的定时器/计数器模块来实现频率的计时和控制。

3.设计电路，包括定时器/计数器模块、晶振、滤波电路和输出接口等。

4.编写程序，配置定时器/计数器模块的工作模式、计数值和中断服务程序。

5.调试和测试电路和程序，确保波形发生器正常工作并满足设计要求。

三、电路设计：1.定时器/计数器模块：选择一个合适的定时器/计数器模块，如51单片机的定时器/计数器T0或T1、根据设计要求，设置工作模式、计数器模式和计数值。

2.晶振：选择适当的晶振频率，一般为11.0592MHz，将晶振连接到单片机的晶振引脚。

3.滤波电路：根据需要，设计一个滤波电路来滤除不需要的高频噪声和杂散信号。

4.输出接口：设计一个输出接口电路来连接单片机和外部电路，使用电平转换电路将单片机的低电平（0V）输出转换为所需的电平电压。

四、程序设计：1.配置定时器/计数器模块的工作模式和计数值，设置中断服务程序。

2.在中断服务程序中，根据设计要求生成矩形波信号，并将信号输出到输出端口。

3.在主程序中，初始化单片机和定时器/计数器模块，使波形发生器开始工作。

4.在主循环中，可以设置按键输入来改变输出频率，通过调整计数值来实现不同的频率输出。

五、性能评估：1.输出频率范围：根据设计要求，测试波形发生器的最低和最高输出频率是否在设计范围内。

2.分辨率：对于指定频率范围，测试波形发生器的输出频率的分辨率，即最小可调节的频率。

3.稳定性：测试波形发生器的输出信号的稳定性和准确度，是否有漂移和偏差。

4.噪声：测试波形发生器的输出信号是否有杂散噪声和幅度波动。

低频波形发生器51单片机设计
1.设计要求
-能够产生正弦波、方波、三角波等低频波形；
-能够通过调节频率和幅度控制产生的波形；
-采用51单片机控制波形的产生和调节；
-电路简单可靠，易于调试和维护。

2.硬件设计
该低频波形发生器的硬件设计主要包括以下模块：
-51单片机模块：选择一款合适的51单片机作为核心控制器，用于控制波形的产生和调节。

-信号发生模块：采用电容和电阻组成RC电路，通过控制电阻的值来调节频率，通过电容的充放电过程来产生不同的波形。

-幅度调节模块：通过电压比例方法，利用运放和电位器来调节波形的幅度。

-输出模块：将产生的波形信号输出到外部设备进行显示和测试。

3.软件设计
-波形选择功能：通过按键或旋钮选择要产生的波形类型。

-频率调节功能：通过按键或旋钮调节波形的频率。

-幅度调节功能：通过按键或旋钮调节波形的幅度。

-输出控制功能：通过按键或旋钮控制是否输出波形信号。

软件部分需要编写相应的程序，包括中断服务程序、按键扫描程序、
波形产生程序等。

4.总结
低频波形发生器的设计是一项比较复杂的任务，需要综合考虑硬件和
软件的设计要求。

在硬件设计方面，需要选择合适的元器件和电路设计方案，以及进行布线和连接的设计。

在软件设计方面，需要编写相应的程序，并进行调试和测试。

通过合理的设计和实施，可以实现一种稳定可靠的低
频波形发生器，满足不同实际应用的需求。

单片机实训报告（波形发生器）一、设计方案（1）、硬件基本设计思路本设计方案采用8051单片机和DAC0832将数字信号转化成模拟信号，并通过LM324运算放大器将信号进行处理，最终得到各种波形。

其中，波形的切换采用矩阵键盘通过外部中断0来实现。

（2）、软件基本设计思路首先，将基本波形通过程序进行编写，并调试成功；其次，再编写按键扫描子程序；最后，将按键程序放入中断中，并进行整体调试，直到调通为止。

（3）、程序说明略二、原理图波形发生器原理图三、程序JUCHI E QU 50HSANJI EQU 51HFANGB EQU 52HTIXIN EQU 53HKU EQU 55HORG 0000H ;程序入口AJMP MAIN ;指向主程序ORG 0003H ;主程序入口地址AJMP INTT0 ;指向按键中断程序ORG 0030H ;中断程序入口地址MAIN: ;主程序MOV P2,#00H ;将P2口初始化为0SETB EA ;开总中断SETB EX0 ;开启外部中断0SETB IT0 ;将外部中断0设置为下降沿有效MOV DPTR,#00FFH ;设置输入寄存器地址MOV JUCHI,#00H ;初始化MOV SANJI,#00HMOV FANGB,#00H;***************************************************START:MOV A,KU ;将键码送累加器ACJNE A,#00H,W1 ;将累加器A和00H比较，如果相等，则00键按下顺序执行，否则跳到W1再判断01键是否按下MOV SANJI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP JCB ;跳转到锯齿波形W1: CJNE A,#01H,W2 ;判断01键是否按下MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP SJB ;跳转到三角波形W2: CJNE A,#02H,W3 ;判断02键是否按下MOV TIXIN,#00HMOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV SANJI,#00HAJMP FB ;跳转到方波W3: CJNE A,#03H,W4 ;判断03键是否按下，没有按下，跳转回去继续循环扫描MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HAJMP TXB ;跳转到梯形波W4: AJMP START;**********************************************INTT0: ;中断程序;***********键盘扫描子程序KEY*****************KEY: ACALL KS ;调按键查询子程序，判断是否有键按下JNZ K1 ;有键按下，转移 WEI1跳转ACALL DELAY ;无键按下，调延时程序去抖AJMP K4 ;继续查询按键;***********键盘逐列扫描程序***********************************K1: ACALL DELAYACALL KS ;再次判别是否有键按下JNZ K2 ;有键按下，转移AJMP K4K2: MOV R3,#0FEH ;首列扫描字送R3MOV R4,#00H ;首列号送R4K3: MOV A,R3MOV P2,A ;列扫描字送P2口MOV P1,#0FFH ;初始化P1口MOV A,P1 ;读取行扫描值JB ACC.0,L1 ;第零行无键按下转查第一行为1跳转MOV A,#00H ;第零行有键按下，行首键号送AAJMP LK ;转求键号L1: JB ACC.1,NEXT ;第一行无键按下，转查下一列MOV A,#03HAJMP LK ;键扫描结束，返回;************************************************************NEXT:INC R4 ;修改列号MOV A,R3JNB ACC.2,KEY ;三列扫描完返回按键查询状态RL A ;未扫描完，改为下列扫描字MOV R3,A ;扫描字暂存R3AJMP K3 ;转列扫描程序LK: ADD A,R4 ;形成键码送AMOV KU,APUSH ACC ;键码入栈保护;**********************************************K4:ACALL KS ;等待键释放JNZ K4POP ACC ;键释放，弹栈送ARETI ;中断返回;**********按键查询子程序**************************************KS: ;MOV A,#00HMOV P2,#00H ;全扫描字送p2口MOV P1,#0FFHMOV A,P1 ;读入P1口状态CPL A ;变正逻辑，高电平表示有键按下ANL A,#0FH ;屏蔽高四位RET ;子程序返回;****************锯齿波***********************JCB:MOV A,JUCHI ;转换初值WW: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC A ;A自加1NOP ;延时CJNE A,#255,WW ;判断A是否加到255，若没有返回到WW继续加MOV JUCHI,AAJMP START;******************三角波********************SJB:MOV A,SANJI ;转换初值EE: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC ANOPCJNE A,#255,EEDEC AQQ: MOVX @DPTR,ADEC ANOPCJNE A,#00,QQMOV SANJI,AAJMP START;******************方波********************* FB:MOV A,FANGBMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3CPL AMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV FANGB,APOP ACCAJMP START;***************梯形波**********************TXB:MOV A,TIXINSS: MOVX @DPTR,AINC AACALL DELAY3CJNE A,#255,SSACALL DELAY3ACALL DELAY3DEC AZZ: MOVX @DPTR,ADEC AACALL DELAY3CJNE A,#00,ZZACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV TIXIN,AAJMP START;*******************************************************1ms DELAY3: MOV R0,#7DHDEL7: NOPNOPDJNZ R0,DEL7RET;*******************************************50毫秒延时子程序DELAY2: MOV R0,#05DEL5: MOV R1,#10DEL4: MOV R2,7DHDEL3: NOPNOPDJNZ R2,DEL3DJNZ R1,DEL4DJNZ R0,DEL5RET;******************************************END四、实训总结通过两周的实训，我们对单片机有了一个基本的认识和了解，我们学到了怎样从一个设计课题入手去编写相关程序，并通过硬件实现。

目录1 概述 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 设计思想及基本功能 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案选取 (2)2.2 系统框图 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1 设计思路、元件选型 (3)3.2 原理图 (3)3.3 主要芯片介绍 (4)3.4 硬件连线图 (11)4 系统软件设计 (11)4.1 锯齿波的产生过程 (13)4.2 三角波的产生过程 (14)4.3 矩形波的产生过程 (15)4.4 梯形波的产生过程 (16)4.5正弦波的产生过程 (17)5 总结 (19)参考文献 (20)1 概述1.1 研究背景波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。

波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。

函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。

1.2 设计思想及基本功能随着电子技术的飞快发展，单片机也应用得越来越广泛，基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。

单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比。

单片机技术在智能仪表和自动化等诸多领域有了极为广泛的应用，并用到各种家庭电器，单片机技术的广泛应用推动了社会的进步。

采用AT89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。

基于51单片机的波形发生器的设计讲解波形发生器是电子设备中常见的一种电子设备，它可以产生各种不同形状的波形信号。

在这篇文章中，我们将会详细介绍基于51单片机的波形发生器的设计。

一、波形发生器的原理及分类波形发生器的原理是利用电子元件、电路以及控制信号源，将一定幅度的电压信号变化成为需要的各种形状的波形信号。

根据波形的形状分类，可以将波形发生器分为以下几种类型：1.正弦波发生器：产生正弦波信号的发生器，常用于音频设备中。

2.方波发生器：产生方波信号的发生器，常用于数字电路中，也可用于频率测量和脉冲调制等应用。

3.三角波发生器：产生三角波信号的发生器，常用于音频设备以及频率测试等领域。

4.锯齿波发生器：产生锯齿波信号的发生器，常用于音频设备、测试仪器以及数据采集和测量等领域。

二、基于51单片机的波形发生器设计下面我们将详细介绍基于51单片机的波形发生器的设计步骤。

1.硬件设计：在基于51单片机的波形发生器设计中，我们需要准备的硬件元件有：-51单片机控制芯片-芯片烧录器-液晶显示屏-按键开关-电源模块-杜邦线等电子连接线2.硬件连接：根据电路原理图进行将电子元件进行正确的电路连接。

其中，51单片机作为核心控制芯片，负责生成波形信号，液晶显示屏用于显示波形信号，按键开关用于控制波形发生器的启动、停止以及参数调整等操作。

3.软件设计：利用Keil C编译软件进行51单片机的软件设计，根据控制芯片的指令集编写相应的程序代码，实现以下几个功能：-波形信号的产生：根据选择的波形类型（正弦波、方波、三角波或锯齿波），利用特定的算法生成相应形状的波形信号。

-参数调节：通过按键开关控制波形的频率、幅度以及相位等参数的调节，使波形发生器能够产生不同特性的波形信号。

-波形信号显示：通过LCD显示屏将生成的波形信号进行实时显示，以方便观察和调试。

4.软硬件的调试与优化：三、波形发生器的应用1.音频设备：波形发生器可以生成不同频率的正弦波信号，用于音频信号的发生和测试等应用。

基于51系列单片机的多功能波形发生器及特定波形幅值调节概述：随着科技的不断进步，波形发生器在各种测量、调试和实验中发挥着重要的作用。

本文将介绍一种基于51系列单片机的多功能波形发生器，并且可以对特定波形的幅值进行调节。

设计原理：本波形发生器采用51系列单片机作为核心控制器，并通过DAC芯片将数字信号转换为模拟信号输出。

通过LCD显示模块显示当前所选的波形类型和幅值，并通过按键来切换和调节相应的参数。

主要功能：1.多波形输出：本波形发生器可以输出多种波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。

用户可以通过按键选择所需的波形类型。

2.幅值调节：本波形发生器还可以根据用户的需求，对特定波形的幅值进行调节。

3.频率调节：用户可以通过按键来调节波形的频率，以满足不同的实验需求。

4.输出控制：用户可以通过按键选择启用或停用输出信号。

硬件设计：1.单片机控制电路：使用51系列单片机作为核心控制器，通过控制IO口的状态来实现波形选择和参数调节。

2.DAC芯片：将单片机输出的数字信号转换为模拟信号，实现波形的输出。

3.LCD显示模块：用于显示当前所选的波形类型和幅值。

4.按键模块：用于选择波形类型、调节幅值和频率等参数。

5.输出控制电路：通过控制开关，使得输出信号可以被启用或停用。

软件设计：1.系统初始化：包括设置IO口的状态、初始化LCD显示模块、初始化按键模块等。

2.波形选择：通过按键选择所需的波形类型，并将相应的参数传递给DAC芯片。

3.幅值调节：根据用户的需求，通过按键调节特定波形的幅值，并通过DAC芯片实现相应的调节。

4.频率调节：通过按键调节波形的频率，并通过定时器来实现相应的调节。

5.输出控制：根据用户选择的开关状态，控制输出信号的启用或停用。

总结：基于51系列单片机的多功能波形发生器及特定波形幅值调节是一种灵活、实用的设计方案。

它可以满足各种不同波形的输出需求，并且可以根据用户的需求对波形的幅值进行调节。

基于51单片机的波形发生器的设计汇总波形发生器是电子领域中常用的一种设备，用于产生各种不同形式的波形信号。

本文将基于51单片机的波形发生器的设计进行汇总。

设计思路如下：一、基本原理波形发生器的基本原理是通过控制数字信号的高低电平来产生不同的波形。

在这个设计中，我们将使用51单片机作为控制器来产生波形信号。

二、硬件部分1.时钟电路：使用一个晶体振荡器作为时钟源，提供稳定的时钟脉冲给51单片机。

2.电源电路：使用稳压电源提供稳定的电压给51单片机和其他电路。

3.单片机电路：将51单片机与其他电路进行连接，包括输入输出端口和相应的外部电路。

4.波形输出电路：根据需要产生不同的波形，设计相应的输出电路，包括滤波器、电阻、电容等元器件。

三、软件部分1.系统初始化：在系统上电后，进行相应的初始化工作，包括设置引脚功能、中断，设置计时器等。

2.波形生成算法：根据用户的选择，使用合适的算法生成相应的波形信号。

常见的波形有正弦波、方波、三角波等。

3.输出控制：根据生成的波形信号，通过设置相应的输出引脚，将波形信号输出到波形输出电路中。

4.用户界面：设计一个简单的用户界面，让用户可以选择不同的波形、调整频率、幅度等参数。

5.中断处理：使用中断功能来处理波形输出频率的控制，实现较高的输出稳定性。

四、设计考虑1.精度要求：根据具体应用场景，确定波形发生器的精度要求。

如果需要较高的精度，可能需要采用更复杂的算法和更精密的输出电路。

2.输出负载：考虑波形发生器的输出负载情况，选择合适的输出电路，以确保波形信号的准确性和稳定性。

3.电源稳定性：电源的稳定性对波形发生器的性能也有影响，需要注意电源供电的稳定性。

五、测试与优化完成波形发生器设计后，进行相应的测试与优化。

包括波形信号的频率、幅度等测试，以及对输出电路、算法等进行优化。

最后，通过以上的设计思路，我们可以完成基于51单片机的波形发生器的设计。

根据具体的应用需求，可能需要对硬件和软件进行相应的调整和优化。

任务名称：基于51单片机波形发生器课程设计项目背景和目标波形发生器是电子学中常用的实验设备之一，用于产生不同形状和频率的电信号。

在本课程设计中，我们将使用51单片机设计和实现一个基本的波形发生器。

该波形发生器将具备以下功能： 1. 发生正弦波、方波和三角波等不同形状的波形。

2. 支持用户输入频率和幅度参数。

3. 以可视化的方式显示波形输出。

硬件需求在实现波形发生器的过程中，我们需要以下硬件设备： 1. 51单片机开发板：用于运行波形发生器的程序，控制波形的生成和输出。

2. 信号发生器电路：用于将数字信号转换为模拟信号输出。

3. 示波器：用于验证波形输出的准确性和稳定性。

软件设计软件设计方案1.编写主程序：利用51单片机的C语言开发环境编写主程序，实现波形的生成和输出。

2.设计波形生成模块：根据用户输入的频率和幅度参数，生成对应形状的波形。

3.设置输出端口：将波形数据通过51单片机的输出端口发送给信号发生器电路。

4.配置信号发生器电路：将51单片机生成的数字信号转换为模拟信号输出。

5.连接示波器：将信号发生器的输出连接到示波器，验证波形输出的准确性和稳定性。

主程序设计以下是主程序的设计思路：#include <reg51.h>// 定义波形类型的枚举enum WaveType {Sine,Square,Triangle};// 定义全局变量enum WaveType waveType; // 波形类型int frequency; // 波形频率int amplitude; // 波形幅度// 定义函数原型void generateWave();void setOutputPort();void configureSignalGenerator();void connectOscilloscope();void main() {// 获取用户输入的波形参数// TODO: 实现获取用户输入的函数// 波形类型可以通过按键切换，频率和幅度可以通过调节旋钮获取// 生成波形generateWave();// 设置输出端口setOutputPort();// 配置信号发生器电路configureSignalGenerator();// 连接示波器connectOscilloscope();while (1) {// 循环执行波形生成和输出generateWave();setOutputPort();}}// 生成波形函数void generateWave() {switch (waveType) {case Sine:// 生成正弦波形的代码break;case Square:// 生成方波形的代码break;case Triangle:// 生成三角波形的代码break;}}// 设置输出端口函数void setOutputPort() {// 设置51单片机的输出端口的代码}// 配置信号发生器电路函数void configureSignalGenerator() {// 配置信号发生器电路的代码}// 连接示波器函数void connectOscilloscope() {// 连接示波器的代码}波形生成模块设计波形生成模块根据用户输入的频率和幅度参数生成对应形状的波形。