波形發(fā)生器課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)題目波形發(fā)生器姓名院（系）專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)日期2010年12月13日—2010年12月19日摘要數(shù)模轉(zhuǎn)化器可以實(shí)現(xiàn)將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量的功能，對(duì)于理想的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，輸入的數(shù)字量的波形與輸出的模擬量之間呈線性關(guān)系。因此，通過使用單片機(jī)來輸出不同的數(shù)字量，再通過D/A轉(zhuǎn)換，就可以得到不同的波形。本文主要講述通過單片機(jī)產(chǎn)生方波、三角波、鋸齒波、梯形波、正弦波的數(shù)字量，并給出相應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)化電路，進(jìn)而得到具有相應(yīng)波形的模擬量。這五種波形的數(shù)字量都可以簡單地通過定時(shí)器中斷來產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：波形發(fā)生數(shù)模轉(zhuǎn)換單片機(jī)定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)原理利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)波形輸出的重點(diǎn)在于對(duì)應(yīng)波形的數(shù)字量的產(chǎn)生。不同波形產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上是對(duì)輸出的二進(jìn)制數(shù)字量進(jìn)行相應(yīng)改變來實(shí)現(xiàn)的。在本文中，所有波形的二進(jìn)制數(shù)字量的產(chǎn)生都通過定時(shí)器中斷。在每次中斷中，八位的二進(jìn)制數(shù)字量通過I/O口輸出，再經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)化為模擬量。除正弦信號(hào)，其他波形的初始的八位二進(jìn)制數(shù)字量都為0。各種波形的數(shù)字量產(chǎn)生如下：對(duì)于方波信號(hào)，在每次定時(shí)器中斷時(shí)都對(duì)二進(jìn)制數(shù)字量進(jìn)行位取反，因此，方波信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)字量總是在0x00和0xff二者上變動(dòng)。對(duì)于三角波信號(hào)，在每次定時(shí)器中斷中，二進(jìn)制數(shù)字量依次加1，達(dá)到0xff時(shí)依次減1對(duì)于鋸齒波信號(hào)，其類似于三角波信號(hào)，但在達(dá)到0xff時(shí)將二進(jìn)制數(shù)字量置為0x00對(duì)于梯形波信號(hào)，其類似于三角波信號(hào)，但在達(dá)到0xff或0x00時(shí)，都會(huì)保持一段時(shí)間對(duì)于正弦波信號(hào)，可以直接對(duì)正弦曲線進(jìn)行均勻取樣后直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，在每次定時(shí)器中斷中，都依序?qū)⑦@些數(shù)字量輸出對(duì)于D/A轉(zhuǎn)換，可以利用集成芯片DAC0832來實(shí)現(xiàn)。由于DAC0832輸出的是電流量，在D/A轉(zhuǎn)換后需要添加額外的比例運(yùn)放電路來產(chǎn)生電壓量。實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)的流程如下：單片機(jī)在開始運(yùn)行后就會(huì)不斷進(jìn)行鍵盤掃描。當(dāng)按下對(duì)應(yīng)波形的按鈕后，單片機(jī)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)波形的數(shù)字量，這個(gè)數(shù)字量作為DAC0832的輸入再被轉(zhuǎn)化為電流量。電流量經(jīng)過兩個(gè)反比例運(yùn)算放大器后，轉(zhuǎn)化為電壓量輸出到示波器中顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的方波、三角波、鋸齒波、梯形波、正弦波波形如下所示實(shí)驗(yàn)體會(huì)程序代碼#include<at89c51cc03.h>typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;//正弦曲線四分之一周期曲線的數(shù)字量ucharcodesdata[256]=\{128,130,131,133,134,136,137,139,140,142,144,145,147,148,150,151,153,154,156,157,159,160,162,164,165,167,168,169,171,172,174,175,177,178,180,181,182,184,185,187,188,189,191,192,194,195,196,197,199,200,201,203,204,205,206,208,209,210,211,212,214,215,216,217,218,219,220,221,222,223,224,225,226,227,228,229,230,231,232,233,234,235,236,236,237,238,239,240,240,241,242,242,243,244,244,245,246,246,247,247,248,248,249,249,250,250,251,251,251,252,252,252,253,253,253,253,254,254,254,254,254,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,254,254,254,254,254,253,253,253,253,252,252,252,251,251,251,250,250,249,249,248,248,247,247,246,246,245,244,244,243,242,242,241,240,240,239,238,237,236,236,235,234,233,232,231,230,229,228,227,226,225,224,223,222,221,220,219,218,217,216,215,214,212,211,210,209,208,206,205,204,203,201,200,199,197,196,195,194,192,191,189,188,187,185,184,182,181,180,178,177,175,174,172,171,169,168,167,165,164,162,160,159,157,156,154,153,151,150,148,147,145,144,142,140,139,137,136,134,133,131,130,128};//timer用于重裝時(shí)間常數(shù)staticunion{ uinttime; struct{ ucharth; uchartl; }time_array;}timer;//counter用于波形發(fā)生時(shí)的計(jì)數(shù)，從0到255staticucharcounter;//state表示當(dāng)前所要輸出波形，1表示方波，2表示三角波，3表示鋸齒玻，4表示梯形波，5表示正弦波，0表示暫停波形發(fā)生(保持P2口輸出不變)staticucharstate;//new_state根據(jù)P1口的電平，轉(zhuǎn)化為statestaticucharnew_state;//check_state_bit用于get_state函數(shù)中staticucharcheck_state_bit;//direction表示波形方向，direction=0表示波形處于上升，direction=1表示波形處于下降staticbitdirection;//delay用于梯形波中staticbitdelay;//stop表示暫停波形發(fā)生(保持P2口輸出不變)staticbitstop;/*獲取當(dāng)前狀態(tài)，即哪個(gè)按鈕被按下若沒有按鈕被按下，則state保持不變?nèi)鬚1_0=0，則state=1，表示方波發(fā)生若P1_1=0，則state=2，表示三角波發(fā)生以此類推若P1_5=0，則state=0，表示暫停波形發(fā)生(保持P2口輸出不變)*/voidget_state(){ //優(yōu)先考慮P1_5口，即優(yōu)先考慮暫停波形發(fā)生 if(!P1_5){ new_state=0; return; } check_state_bit=0x01; new_state=1; while((check_state_bit&P1)&&new_state<6){ check_state_bit<<=1; ++new_state; } if(new_state==6) new_state=state;}//每次state即將發(fā)生改變，即切換輸出到另一種波形時(shí)，都進(jìn)行初始化voidinit(){ P2=0; direction=0; counter=0;}//檢查P1口，以輸出相應(yīng)的選擇的波形voidcheck(){ get_state(); //如果state即將發(fā)生改變 if(state!=new_state){ //當(dāng)P1_5口為低電平，new_state=0 //則暫停波形發(fā)生，則暫停定時(shí)器1定時(shí)，并令P3_6口(WR)為高電平 if(new_state==0){ P3_6=1; TR1=0; stop=1; return; } //切換輸出波形 else{ init(); state=new_state; if(state==4) delay=0; } } elseif(stop){ P3_6=0; TR1=1; stop=0; }}//當(dāng)INT0腳接收到一個(gè)下降沿，則觸發(fā)外部中斷0//則輸出波形的周期倍增voidint0int()interrupt0{ if(timer.time==15680) timer.time=245; else timer.time<<=1; init();}//當(dāng)INT1腳接收到一個(gè)下降沿，則觸發(fā)外部中斷1//則輸出波形的周期倍減voidint1int()interrupt2{ if(timer.time==245) timer.time=15680; else timer.time>>=1; init();}//定時(shí)器1用于波形的發(fā)生voidtimeint()interrupt3{//~time.time等價(jià)于time.time=65535-time.time timer.time=~timer.time+1; TL1=timer.time_array.tl; TH1=timer.time_array.th; timer.time=~(timer.time-1); //方波發(fā)生 if(state==1){ ++counter; if(counter==0xff){ direction=~direction; P2=~P2; counter=1; } } //其余波的發(fā)生 elseif(state>1&&state<6){ //當(dāng)輸出梯形波，若delay=1則進(jìn)行延遲，即保持當(dāng)前輸出電平不變 if(state==4){ if(!delay) P2=counter; } //輸出正弦波 elseif(state==5){ if(direction) P2=~(sdata[counter])+1; else P2=sdata[counter]; } //輸出三角波、鋸齒波 else P2=counter; //當(dāng)波形處于下降過程 if(direction){ //若counter下降至0，則改變波形方向至上升過程 if(counter==0){ //對(duì)于梯形波，下降結(jié)束后進(jìn)行延遲 if(state==4){ delay=~delay; if(delay) counter=0xfe; else direction=~direction; } else{ direction=~direction; counter++; } } else counter--; } //當(dāng)波形處于上升過程 else{ //若counter上升至0xff，則改變波形方向至下降過程 if(counter==0xff){ //對(duì)于梯形波，上升結(jié)束后進(jìn)行延遲 if(state==4){ delay=~delay; if(delay) counter=0x01; else direction=~direction; } //對(duì)于鋸齒波，當(dāng)上升至0xff，將counter置為0 elseif(state==3) counter=0; else{ direction=~direction; counter--; } } else counter++; } }}voidmain(){ IEN=0x8F; TMOD=0x10; PT1=1; IT0=1; IT1=1; state=0xff; P3_6=0; //~time.time等價(jià)于time.time=65535-time.time timer.time=1960; timer.time=~timer.time+1; TL1=timer.time_array.tl; TH1=timer.time_array.th; timer.time=~(timer.time-1); TR1=1; while(1) check();}基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)HYPERLINK"/deta