51单片机波形发生器设计 包含仿真和原理图文件

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波形发生器，可产生方波，正弦波，三角波，锯齿波，步进频率可调，幅值
51单片机波形发生器仿真 原理图.zip  [预览压缩包] (143.3 KB, 售价: 1 工控币)

2020-2-19 17:07 上传

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仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


单片机源程序如下:

1. #include<reg52.h>                                           //包含头文件
   
2. #include<intrins.h>
   
3. #define uchar unsigned char                           //宏定义
   
4. #define uint unsigned int
   
5. 
   
6. sbit s1=P3^5;                                                    //定义按键的接口
   
7. sbit s2=P3^6;
   
8. sbit s3=P3^7;
   
9. sbit s4=P3^4;
   
10. 
    
11.                                                                            
    
12. sbit lcdrs=P2^7;                                           //液晶控制引脚
    
13. sbit lcden=P2^6;
    
14. 
    
15. char num,boxing,u;                                          
    
16. int pinlv=100,bujin=1,bujin1=1;                   //频率初始值是10Hz，步进值默认是0.1，显示步进值变量
    
17. uchar code table[]="0123456789";                //定义显示的数组
    
18. uchar code table1[]="Fout=     Wave form:";        //初始化显示字符
    
19. unsigned long int m;                                   //定义长整形变量 m
    
20. int a,b,h,num1;                                                        //定义全局变量
    
21. 
    
22. //自定义字符
    
23. uchar code zifu[]={                   //此数组内数据为液晶上显示波形符号的自定义字符
    
24.                                                 0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
    
25.                                                 0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00,          //正弦波           0  1
    
26. 
    
27.                                                 0x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,
    
28.                                                 0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00,          //矩形波           2  3
    
29. 
    
30.                                                 0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,
    
31.                                                 0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00,          //三角波           4  5
    
32. 
    
33.                                                 0x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00,            //锯齿波           6
    
34. };
    
35. uchar code sin[64]={           //da输出对应电压值对应的数字量，0是0V，255是5V
    
36. 135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,
    
37. 146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128
    
38. };                                          //正弦波取码
    
39. uchar code juxing[64]={                //一个周期是采样64个点， 所以数组内是64个数据
    
40. 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
    
41. 255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
    
42. };                                          //矩形波取码
    
43. 
    
44. uchar code sanjiao[64]={
    
45. 0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,
    
46. 248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0
    
47. };                                                //三角波取码
    
48. uchar code juchi[64]={
    
49. 0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
    
50. 146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
    
51. };                                          //锯齿波取码
    
52. 
    
53. void delay(uint xms)         //延时函数
    
54. {
    
55.         int a,b;
    
56.         for(a=xms;a>0;a--)
    
57.                 for(b=110;b>0;b--);
    
58. }
    
59. void write_com(uchar com)                //写命令函数
    
60. {
    
61.         lcdrs=0;
    
62.         P0=com;        
    
63.         delay(1);
    
64.         lcden=1;
    
65.         delay(1);                                                                           
    
66.         lcden=0;
    
67. }
    
68. 
    
69. void write_date(uchar date)                //写数据函数
    
70. {
    
71.         lcdrs=1;
    
72.         P0=date;
    
73.         delay(1);
    
74.         lcden=1;
    
75.         delay(1);
    
76.         lcden=0;
    
77. }
    
78. 
    
79. //自定义字符集
    
80. void Lcd_ram()      
    
81. {
    
82.         uint i,j,k=0,temp=0x40;
    
83.         for(i=0;i<7;i++)
    
84.         {
    
85.            for(j=0;j<8;j++)
    
86.            {
    
87.             write_com(temp+j);
    
88.             write_date(zifu[k]);
    
89.             k++;
    
90.            }
    
91.            temp=temp+8;
    
92.         }
    
93. }
    
94. 
    
95. void init_lcd()                                        //初始化函数
    
96. {
    
97.         uchar i;                                                                  
    
98.         lcden=0;                                        //默认开始状态为关使能端，见时序图  
    
99.         Lcd_ram();
    
100.         write_com(0x0f);
     
101.         write_com(0x38);                        //显示模式设置，默认为0x38,不用变。
     
102.         write_com(0x01);                        //显示清屏，将上次的内容清除，默认为0x01.
     
103.         write_com(0x0c);                        //显示功能设置0x0f为开显示，显示光标，光标闪烁；0x0c为开显示，不显光标，光标不闪
     
104.         write_com(0x06);                        //设置光标状态默认0x06,为读一个字符光标加1.
     
105.         write_com(0x80);                        //设置初始化数据指针，是在读指令的操作里进行的
     
106.         for(i=10;i<20;i++)                           //显示初始化
     
107.         {
     
108.                 write_date(table1[i]);                   //显示第一行字符
     
109.         }
     
110.         write_com(0x80+0x40);                           //选择第二行
     
111.         for(i=0;i<9;i++)
     
112.         {
     
113.                 write_date(table1[i]);                   //显示第二行字符
     
114.         }
     
115.         write_com(0x80+10);                                   //选择第一行第十个位置
     
116.         write_date(0);
     
117.         write_date(1);
     
118.         write_date(0);
     
119.         write_date(1);
     
120.         write_date(0);
     
121.         write_date(1);                                           //显示自定义的波形图案
     
122.         write_com(0x80+0x40+0x09);                   //选择第二行第九个位置
     
123.         write_date(' ');
     
124.         write_date('1');
     
125.         write_date('0');
     
126.         write_date('.');
     
127.         write_date('0');
     
128.         write_date('H');
     
129.         write_date('z');                                   //显示初始的频率值
     
130. }
     
131. void initclock()                           //定时器初始化函数
     
132. {
     
133.         TMOD=0x01;                                   //定时器的工作方式
     
134.         TH0=a;
     
135.         TL0=b;                                           //定时器赋初值
     
136.         EA=1;                                           //打开中断总开关
     
137.         ET0=1;                                           //打开定时器允许中断开关
     
138.         TR0=1;                                           //打开定时器定时开关
     
139. }
     
140. void display()                                   //显示函数
     
141. {
     
142.         uchar qian,bai,shi,ge;           //定义变量用于显示
     
143.         qian=pinlv/1000;                   //将频率值拆成一位的数据，将数据除以1000，得到的商是一位数，赋值给qian
     
144.         bai=pinlv%1000/100;                   //将频率除以1000的余数再除以100就得到了频率的百位，赋值给bai
     
145.         shi=pinlv%1000%100/10;           //同上，得到频率的十位
     
146.         ge=pinlv%1000%100%10;
     
147.         write_com(0x80+0x40+0x09); //选中第二行第九个位置
     
148. 
     
149.            if(qian==0)                                   //千位如果为0
     
150.         write_date(' ');                   //不显示
     
151.         else                                           //千位不为0
     
152.         write_date(table[qian]);   //正常显示千位
     
153.         if(qian==0&&bai==0)                   //千位和百位都为0
     
154.         write_date(' ');                   //百位不显示
     
155.         else                                           //不都为0
     
156.         write_date(table[bai]);           //百位正常显示
     
157.         write_date(table[shi]);           //显示十位数
     
158.         write_date('.');                   //显示小数点
     
159.         write_date(table[ge]);           //显示个位
     
160.         write_date('H');                   //显示频率的单位Hz
     
161.         write_date('z');
     
162.         if(boxing==0)                           //判断波形为正弦波
     
163.         {
     
164.                 write_com(0x80+10);           //选中一行频率图案位置
     
165.                 write_date(0);                   //显示正弦波图案
     
166.                 write_date(1);
     
167.                 write_date(0);
     
168.                 write_date(1);
     
169.                 write_date(0);
     
170.                 write_date(1);
     
171.                                 
     
172.         }
     
173.         if(boxing==1)                                //注释同上
     
174.         {
     
175.                 write_com(0x80+10);
     
176.                 write_date(2);
     
177.                 write_date(3);
     
178.                 write_date(2);
     
179.                 write_date(3);
     
180.                 write_date(2);
     
181.                 write_date(3);
     
182.         
     
183.         }
     
184. 
     
185. 
     
186.         if(boxing==2)
     
187.         {
     
188.                 write_com(0x80+10);
     
189.                 write_date(4);
     
190.                 write_date(5);
     
191.                 write_date(4);
     
192.                 write_date(5);
     
193.                 write_date(4);
     
194.                 write_date(5);
     
195.         
     
196.         }
     
197.         if(boxing==3)
     
198.         {
     
199.                 write_com(0x80+10);
     
200.                 write_date(6);
     
201.                 write_date(6);
     
202.                 write_date(6);
     
203.                 write_date(6);
     
204.                 write_date(6);
     
205.                 write_date(6);
     
206.         
     
207.         }
     
208. }
     
209. void keyscan()                                        //频率调节键盘检测函数
     
210. {
     
211.         if(s1==0)                                        //加按键是否按下
     
212.         {         
     
213.                 EA=0;                                        //关闭中断
     
214.                 delay(2);                            //延时去抖
     
215.                 if(s1==0)                                //再次判断
     
216.                 {
     
217.                         while(!s1);                        //按键松开
     
218.                         pinlv+=bujin;                //频率以步进值加
     
219.                         if(pinlv>1000)                //最大加到100Hz
     
220.                         {
     
221.                                 pinlv=100;                //100Hz
     
222.                         }
     
223.                         display();                        //显示函数
     
224.                         m=65536-(150000/pinlv);//计算频率
     
225. /*频率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因为要显示小数点后一位）,150000/100=1500，这个1500就是定时器需要计时的，单位是us，65536-1500得到的是定时器的初值，
     
226. 先不管初值，先看定时时间，1500us，一个波形的周期是由64个定时组成的，所以，一个波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，约等
     
227. 于100ms，也就是10Hz的频率*/
     
228.                         a=m/256;                        //将定时器的初值赋值给变量
     
229.                         b=m%256;
     
230.                         EA=1;                                //打开中断总开关
     
231.                 }
     
232.         }
     
233.         if(s2==0)                                        //减按键按下
     
234.         {         
     
235.                
     
236.                 delay(5);
     
237.                 if(s2==0)
     
238.                 {
     
239.                         EA=0;        
     
240.                         while(!s2);
     
241.                         pinlv-=bujin;                   //频率以步进值减
     
242.                         if(pinlv<100)
     
243.                         {
     
244.                                 pinlv=1000;
     
245.                         }
     
246.                         display();
     
247.                         m=65536-(150000/pinlv);
     
248.                         a=m/256;
     
249.                         b=m%256;        
     
250.                         EA=1;
     
251.                 }
     
252.         }
     
253.         if(s3==0)                                         //波形切换按键
     
254.         {         
     
255.                 delay(5);
     
256.                 if(s3==0)
     
257.                 {
     
258.                         EA=0;
     
259.                         while(!s3);
     
260.                         boxing++;                           //波形切换
     
261.                         if(boxing>=4)                   //4种波形
     
262.                         {
     
263.                                 boxing=0;
     
264.                         }
     
265.                         display();
     
266.                         EA=1;
     
267.                 }
     
268.         }        
     
269. }
     
270. void bujindisplay()                                 //步进值设置界面显示程序
     
271. {
     
272.         uint bai,shi,ge;                         //定义步进值 百十个位
     
273.         bai=bujin1/100;                                 //将步进值除以100得到百位，也就是频率值的十位，因为有一个小数位
     
274.         shi=bujin1%100/10;                         //将步进值除以100的余数除以十得到十位
     
275.         ge=bujin1%100%10;                         //取余10后得到个位，也就是频率步进值的小数点后一位
     
276.         write_com(0x80+11);                         //选中液晶第一行第十一列
     
277.         if(bai==0)                                         //百位是否为0
     
278.         write_date(' ');                         //百位不显示
     
279.         else                                                 //百位不为0
     
280.         write_date(table[bai]);                 //显示百位数据
     
281.         write_date(table[shi]);                 //显示十位数据
     
282.         write_date('.');                         //显示小数点
     
283.         write_date(table[ge]);                 //显示个位，也就是小数点后一位
     
284. }
     
285. void bujinjiance()                                 //步进值设置键盘程序
     
286. {
     
287.         if(s4==0)                                         //步进设置按键按下
     
288.         {
     
289.                 delay(5);                                 //延时去抖
     
290.                 if(s4==0)                                 //再次判断按键
     
291.                 {
     
292.                          while(!s4);                 //按键释放，按键松开才继续向下执行
     
293.                          h++;                                 //变量加
     
294.                          if(h==1)                         //进入设置状态时
     
295.                          {
     
296.                                   write_com(0x01);                          //清屏
     
297.                                  write_com(0x80);                          //初始化显示步进设置界面
     
298.                                  write_date('S');delay(1);          //step value
     
299.                                  write_date('t');delay(1);
     
300.                                  write_date('e');delay(1);
     
301.                                  write_date('p');delay(1);
     
302.                                  write_date(' ');delay(1);
     
303.                                  write_date('v');delay(1);
     
304.                                  write_date('a');delay(1);
     
305.                                  write_date('l');delay(1);
     
306.                                  write_date('u');delay(1);
     
307.                                  write_date('e');delay(1);
     
308.                                  write_date(':');delay(1);
     
309.                                  bujin1=bujin;                                  //步进值赋值给临时变量
     
310.                                  
     
311.                                  bujindisplay();                          //显示步进值
     
312.                          }
     
313.                          if(h==2)                                                  //退出设置
     
314.                          {
     
315.                                  h=0;                                                  //清零
     
316.                                 bujin=bujin1;                                  //设置好的临时步进值赋值给步进变量
     
317.                                 
     
318.                                 init_lcd();                                          //初始化液晶显示
     
319.                                 initclock();                                  //定时器初始化
     
320.                                 display();                                          //调用显示程序
     
321.                          }
     
322.                 }
     
323.         }
     
324.         if(h==1)                                                                  //设置步进值时
     
325.         {
     
326.                 if(s1==0)                                                          //加按键按下
     
327.                 {
     
328.                         delay(5);                                                  //延时去抖
     
329.                         if(s1==0)                                                  //再次判断
     
330.                         {
     
331.                                 while(!s1);                                          //按键释放
     
332.                                 bujin1++;                                          //步进值加1
     
333.                                 if(bujin1>=101)                                  //步进值最大100，也就是10.0Hz
     
334.                                 {
     
335.                                         bujin1=1;                                  //超过最大值就恢复到0.1Hz
     
336.                                 }
     
337.                                 bujindisplay();                                  //步进显示
     
338.                         }
     
339.                 }
     
340.                 if(s2==0)                                                          //减按键，注释同上
     
341.                 {
     
342.                         delay(5);
     
343.                         if(s2==0)
     
344.                         {
     
345.                                 while(!s2);
     
346.                                 bujin1--;                                          //步进减
     
347.                                 if(bujin1<=0)
     
348.                                 {
     
349.                                         bujin1=100;
     
350.                                 }
     
351.                                 bujindisplay();
     
352.                         }
     
353.                 }
     
354.         }
     
355. }
     
356. void main()                                         //主函数
     
357. {        
     
358.         init_lcd();                                 //调用初始化程序
     
359.         m=65536-(150000/pinlv);         //定时器初值
     
360.         a=m/256;
     
361.         b=m%256;
     
362.         initclock();                         //定时器初始化
     
363. 
     
364.         while(1)                                 //进入while循环，括号内为1，一直成立，所以也叫死循环，程序不会跳出，一直在内执行
     
365.         {
     
366.                 if(h==0)                         //正常模式不是步进调节
     
367.                 {
     
368.                         keyscan();                 //扫描按键
     
369.                 //        display();
     
370.                 }
     
371.                  
     
372.                 bujinjiance();                 //扫描步进调节程序
     
373. 
     
374.                 switch(boxing)                                                        //选择波形
     
375.                 {
     
376.                         case 0 : P1=sin[u]; break;                        //正弦波
     
377.                         case 1 : P1=juxing[u]; break;                //矩形波
     
378.                         case 2 : P1=sanjiao[u]; break;                //三角波
     
379.                         case 3 : P1=juchi[u]; break;                //锯齿波
     
380.                 }
     
381.         }
     
382. }
     
383. void T0_time()interrupt 1                   //定时器
     
384. {
     
385.         TH0=a;
     
386.         TL0=b;                                                   //根据不同的初值，定时器定时时间不同，达到不同频率的目的
     
387.         u++;                                                   //变量加
     
388.         if(u>=64)                                           //一个周期采样64个点， 所以加到64就清零
     
389.         u=0;                                                   //u清零
     
390. }

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