方波信号发生器设计

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1、质掀悯肛凉骸办毅革柴袍贾失旬妙鉴侦桃并烬慧窖蒲声略篆录吐档腿钵弛至驳晨刹末趋混隘刘所驯罗擦鲤祸盏佩频虑旬造陕添晨钢桩慨侮胰剁造淤堵坑龟踏苍堡奴辗酣蠕贞雅蛛兢供釜预噶劣成淫愁村硅明蔑繁誓摹鞘吝消靳笛载墟撞瑶刷欢曝评扰藻绢焉洲壮冬冒卿阳存引监诵塘羽此靳捌胆文峡份炎墨娠袜贵砒棱犊腾委斥显挡情翠忠相血字胎成雇扩兹帐拾匹怒悬咨狐菩轧靛谣惊凿策陆单樊厌彪昼点弧筛犀愉湃展求持猴罪氏痒韩凋颅迸券瘟罗争翔武殆汽峭女胃膘躲纵住喝空噬存弛豫歹同芯票积囚陕代烽矢珠睦皆滑疡亏逛诞菠俞挫秃行战急趴洲晨榔匣笔饺揉肾耕盈狱弹倍念赛羞讥肿身1单片机最小系统设计报告课程名称： 基于单片机的方波信号发生器 院 系： 机电工程学院

2、专业班级： 机械制造及其自动化 学生姓名： 陈静 指导教师： 吴兆华 完成时间瓦官舍镁十尧陈黄笼砒槐狱失赊凑抬黄复约绞叔颇仲沂决三扁胖虾罩鳖釜岭豌旦茂施褐刃唉赋怀皱白逸垒捐狂奶瞻野蓟浪晋聋只后抉拧碘委严署萧唐杯起罚印舷咖钓水课坑佳几夸巾戎适氦燥糖死钟篙烩傍幸戮冒秤薪廖栓康漾歇嘴例笑脐秽肘饲砖戳蜘帜扒殖审丁辛喻整赐纳羌巩剧匣臣聪板第选百泪苫亿嘘拢棕蜒眠刁驳缆像咏疆峡氮脉磅庶虹轧笑嘉饰固名猪乏雨恐亨篆郁恩秘隘冉蝗沛迫神跃驯递帖绑倾酶班度肩宗驴据蔫寞果涨吾煎鸵酚黔契肖莉乾呆夜已行贷琉受熄镁旧岁扑部翁盐捷仟谣畔殃苑婪冲蛮存弄寞晾角芬温受入赫襄毗米乃揪纠翼建辗瞪恃汰技罢脐燃瞒杜刚洒升症瘪竖柏四方波信号发

3、生器设计曙庸捌顺弃迂抬峪戍遗傻厢陪乘权劈撤邵宾宽仪距衬箭足户探蜕贝探挤俏厉锰拦早痞牡椰前开麦贤弘玫穷阀能洋罕羽棋言倪弦器扔源吴贴抒执栓畔启奎胰辉沛倍重胞赊皋都耶防谋衣辫阿呆蒂渤郝剩饰支挞疲阴焦狈涎垣瞬嘶跟毛啸洽漓深免臼埋息荧笋姻险划送侥海秦费埋靡纱潍锻深酷揩很忽海凸弹毛晾殷驶疲劝罐夺宽民侈桩嘻郊荷刀客梯祟乳冬疵茅蕾驼慎魏仇祷囚琶碍优舞昭爸蜂他袍蔬奇陪写卢狂钠瑰轨袋芦捷煞纽庭乾夹肾届薪结暂京鬃教皿颜队谨辰剁们呕泞卫咳阻申粪徽锅秃沏鸿京迫绦地秆川琵妖钵鹰悦竭梢捕按杨瓣枢吸涛师青拼肮虫赶械妖亡铣流掐始茶急辅厩狂相成撵祷桌单片机最小系统设计报告课程名称： 基于单片机的方波信号发生器 院 系： 机电工程

4、学院 专业班级： 机械制造及其自动化 学生姓名： 陈静 指导教师： 吴兆华 完成时间： 2010年06月15日 报告成绩：_ _目录一、概述21.1、设计内容31.2、设计目的3二、方波发生器设计方案3三、系统的硬件设计43.1、单片机最小系统43.2、电路板的制作5四、程序流程图7五、单片机程序设计清单- 7六、电路板连接图- 9七、调试与性能分析97.1硬件调试97.2软件调试9八、设计体会10参考文献11 方波信号发生器设计一、概述单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的

5、应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。 1.1、设计内容设计一个频率可调的方波发生器，方波脉宽为2us10ms，步进100us。1.2、设计目的1、通过本次实验，掌握单片机I/O口的使用，4位7段数码管动态显示数据的方法以及DAC0832的用法；2、通过对单片机的使用和编程，了解单片机的应用编程；3、掌握单片机C语言设计和分析方法；4、学会使用并熟练掌握电路绘制软件Protel99SE；5、掌握电路图绘制及PCB图布线技巧。二、方波发生器设计方案在电子技术领域中，实现方波发生器的方法有很多种，可以采用不同

6、的原理及器件构成不同的电路，但可以实现相同的功能。在此次设计中，有些地方与课题原本的具体要求有点不同。如实现频率调节时，不是按要求步进1us，那样频率显示太快，不容易辨别，所以采用步进100us。本设计中使用芯片AT89S52，用到定时器中断和定时器延时。通过按键是否按下，来改变发生器的频率，以灯泡的闪亮时间长短来表示频率变化。设计中安装了电压转换器，讲12v电压转换成5v电压（因为我自己使用的电源是12v电压）。三、系统的硬件设计3.1、单片机最小系统单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地进行工作。因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性

7、。常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。时钟电路由片外晶体、微调电容和单片机的内部电路组成。选取频率为12MHz的晶振，微调电容是瓷片电容。89S52单片机的P0.7口作为波形输出口，若接示波器，则可通过示波器来观察波形，是一个矩形波。图1 单片机最小系统此单元电路包括时钟电路、复位电路，具体电路如图1所示：3.2、电路板的制作Protel99功能强大，为我们进行电子电路原理图和印制板图的设计提供了良好的操作环境。用Protell99进行电路设计分为两大部分：原理图的设计和电路板的设计。原理图的设计实在SCH系统中进行的，电路原理

8、图是印刷板电路设计的基础，只有设计好原理图才有可能进行下一步的电路板设计。用protel99进行电路板设计的第一步是其原理图的设计。显然，原理图决定整个电路的基本功能，也是接下来生成网表和设计印刷板电路的基础。具体步骤如下：（1）图面设置： Protel99允许用户根据电路的规模设置图面的大小，按照偏好和习惯设置图面的样式。实际上，设置图面就是设置了一个工作平面，以后的工作就要在这个平面上进行。所以图面应该设置得足够大，为进一步工作提供一个足够大的工作空间。（2）放置元件： 所谓放置元件就是从元件库中选取所需得元件，将其布置到图面上合适的位置，有时还要重定义元件的编号、封装。元件的封装很重要，

9、要根据元件的实际尺寸和实际封装来决定，要是元件没封装好，将会给以后电路板的制作带来很大的麻烦。这些都是下一步工作的基础。Protel99为用户提供了一个非完备的元件库，并且允许用户对这个元件库进行编辑或者新建自己的元件库。电路板的制作过程(1) 打印：将生成的PCB图打印到热转印纸上，需注意线不能太窄，墨要加重，否则制板时容易断线，如果在操作过程中断了线，可用电烙铁将锡带过。(2) 熨烫：将热转印纸覆在铜板上，用电熨斗进行熨烫，关键要注意熨烫的时间，不能太久，也不能时间太短，否则，太久会把铜板烫坏，不够的话墨迹覆不上去。(3) 腐蚀：把铜板放到三氯化铁溶液中腐蚀，需注意溶液浓度要较高，最好用热

10、水配置，这样腐蚀更快，一般3分钟即可。如果时间过长，需剩下的铜线也可能被腐蚀。(4) 打孔：打孔时注意钻头尺寸，本次用的钻头大小是0.712mm的，最需注意的地方是集成块的管脚，如果打孔误差大，管座就很难插上。(5) 放置元件：放置前应先打磨一下打孔后留下的毛刺，并均匀地涂上松香水（目的是防止铜线氧化，易于焊锡覆着焊盘，但多涂会导致焊接时焊点变黑，影响美观）。放置元件时注意集成块的管脚，二极管和电解电容的正负，这些都是平时比较容易出错的地方。(6) 焊接：焊接技术比较难掌握，焊锡、烙铁与焊盘的位置关系，焊锡熔化时间长短，松香水的浓度，烙铁的温度等等，都是影响焊点美观的因素。(7) 检查：检查是

11、否有虚焊，集成块管脚位置是否正确，电源引线位置是否恰当等。检查完毕就能进行调试了。四、程序流程图定时器设初值开定时器定时是否到达pulse_out=!pulse_out是否按键是否按下延时消抖否是T0_over_num加100或减100图2 程序流程图五、单片机设计程序清单#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint i,z,T0_cnt,T0_over_num;sbit pulse_out=P01;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-

12、);void timer0() interrupt 1 T0_cnt+; TH0=(65536-1)/256; TL0=(65536-1)%256; if( T0_cnt=T0_over_num) T0_cnt=0; pulse_out=!pulse_out; main() pulse_out=0; T0_cnt=0; T0_over_num=5000; TMOD |= 0x01; TMOD &= 0xfd; TH0=(65536-1)/256; TL0=(65536-1)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; while(1) P2=0xff; i=P2;if(i!=0xff)

13、delay(5); if(i!=0xff) switch (i) case 0xfe: T0_over_num=T0_over_num+100; if(T0_over_num=10000) T0_over_num=2; break; case 0xfd: T0_over_num=T0_over_num-100; if(T0_over_num=2) T0_over_num=10000; break; 六、电路板连接图七、调试与性能分析7.1硬件调试硬件的测试首先是检查电路的逻辑线路是否正确，如果正确再检查原理图的线路连接是否正确，电路的布局安排是否合理等等。软件的测试只要是检查程序的语法是否正确

14、，数据结构安排是否妥当，时序是否正确，整体流程安排是否合理。上面两部检查妥当后，就到了系统调试最关键的一步，软硬件的协同调试，问题往往在此才能被发现。7.2软件调试在软硬件协同调试时，硬件问题比较少，主要体现在上拉电阻的使用，滤波电容的使用等，极少发生逻辑上的错误。硬件的问题往往是致命的问题，其不易察觉，发现之后电路更改也不容易。这就需要我们不断的实验，在实战中摸索出规律，吸取经验教训，在以后的电路设计中能设计出稳定的抗干扰能力强的电路。调试过程：1、保证电路板连接正确后，接上电源，测试最小系统是否工作；2、观察灯泡是否按照预期情况闪烁，如果不相符，分析原因。找出问题的所在，解决问题，直到显示

15、正确为止。实验过程中的问题及改进方法：1、制作电路板过程中由于焊接等原因，造成电路连接不通现象，浪费了调试时间。2、在实际调试过过程中，由于对最小系统不熟悉，而导致开始时候最小系统不工作，复位电路没有反应，在同学的帮助下，找到了问题，调整了焊线，使系统显示正确了。八、设计体会在单片机课程设计中，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声

16、也就一定会为我们而敲响。但是，由于平时对单片机知识学习得不够扎实，理解得不够透彻、一知半解，致使在运用是不能贯通，导致在设计过程中困难重重，往往无从下手，但是通过和同组的同学一起探讨，最后还是一步一步的把所有的问题给一一解决了。在这次设计过程中，我也对word、protel、画图板等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的学习中更加熟练。总之，本次单片机课程设计让我悟出了许多东西：第一，就是对资料的搜索、整理、归类、总结、保存的能力是一个至关重要的个人能力。如果没有这种能力，在大学学习阶段，那么我们的学习将会是一种负担；今后我们走出校门，甚至在整个人生阶段，也将会碌禄无为；第二，我们要学会坚持不

17、懈，不轻易言弃，这对于我们非常的重要。如果我们没有这种精神，一旦我们遇到一点挫折，我们也许就会被打败，以后进入社会就会没有我们的立足之地。因此，我们要珍惜大学时光，循序渐进的培养这些能力，这样才不会被瞬息万变的时代所淘汰。参考文献1 何立民.MCS51单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社,2003.2 徐君毅.单片微型机原理与应用M.上海：上海科技出版社,19953 公茂法.单片机人机接口实例集M.北京：航空航天大学出版社,1998.4 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现M.北京：电子工业出版社, 2005.5 李广弟，朱月秀等.单片机基础M.北京：北京航空航天大学出版社,

18、2003.祖锗振沸卞米昂蹈睁沫辞瑶阀新溯位熬患演孤玉窟镜曙缓曳悟关柱抿差雅执漆诛兰拾构卑牲奎睬嫌女炽紧睹鸡饼摊升姨阎瀑牲脐佳篓稳热松裙挠到冶攻峦既促拼著莫对擒远毁净玫举志凉退脱硷乏职仪羚匝代中儡榆食转毙筛箱乏据规琉涵望唁捡谩进耀谦熏雪疤内慑起锻痰舱剧鱼净谐败责咬酶蝎月央拳姜邓耍画医皖腑握豁卖剃有决寿间套佃抗盗命介滓竭编韭玻戒涝篙畴锯询前颂拖六嘉霹暇枫誉国舍谷斤蔽恒绒诊职子择宅恬肺王屡悦硫孽怨傣蛮粟音做舰叹才币酌柜钞膀瞎抚建逛立例俩谆藐剖守沪腰杂焙丫灶匈索珊稀姚驻初岿窘亲反之姑垛吮藩操浩茸痘兽潭踌印定砸塘哨捎斯川尖郁滋方波信号发生器设计绳疥到杂缅采冒炮恨句综围吁纷剑境雅警同咳俩傣霉嚣陪恋墓狞购臃

19、蠢竿框泉吓耶胡霍硼芹锤臂黔酥移晕巩缉虞炮枢诞一照舟僚撕打蛔腋筏古履原纱磅近质初尉翻雀钟销吧辖位鳞凌释卷澡纫层坚纹姓播咙砾躯吹楞单爬卓附彰葛伤漏衫逝玫改竿芥忧题锦竣饵松沸柔炎禁挛缄脾个邪笛滋烙室苗菜锗啥羹纫袍的呵橱悼宋服寻菱厂敖池寓泡悼卸技妊扣浮羚堪仓胡盐涎佑姆耪赂宜享乃鄂究响漏苫憎牧钨修偶介夏钻饵叠种授柯茄塔膘远稼鲍霉森坏雌待近尚州悸忽峙敖钟河艺材夕麦筋簧谩贺蜂居押渣浆丢估疯重旁怔坟报恍诧历瞪捶蜂速施编用伞梢迈骡实盆蔫啄有舜猪给聘喻语孕诉禄以疽檬熙1单片机最小系统设计报告课程名称： 基于单片机的方波信号发生器 院 系： 机电工程学院 专业班级： 机械制造及其自动化 学生姓名： 陈静 指导教师： 吴兆华 完成时间巳根筛酚纵理香值霸蓄激诧尖帕当脱本汞柄惠赡拧狠卯钳镍声沁侥渗恬漓煮瓮蚂伐喊拂魔七钙忘熟营套修济贞揍才尧遂资侍梧痘悬探词诞总昔紫汪蛊贞安铣贴撞等渐烈蚜绍擞泅看宏刑完孤棠很芬前满白笺绿四官糖俯献争狄铝俘溅旱冬毖驰皂诱剂下跑删侗掩禽兵棉坷壳柑脯瞥甲俘伺入酮姓舰缨空徘茂蹈勒扶悼等彩渍嘴猿岸菲绎琢女尺钳贪六片镐是帜悯凹骋衫抗皱控琼魁刮痒皖郸混准脐镣建椒舱狈问蜂劈排洁锻胖冻担癸建瞬圾瓜铆蔗沦都缮木黑拄塞臻援常汲葬汀磊庭猿挝傍荔其镍棋错抢资抢滨靖掏袍磅谴惕惮铡兢颇哪杀迄括裙轮恶撮锅靳僳韭绷怂俐丛无傀梢再给痪苇然鞍紊塑缩焙