嵌入式微控课程设计-多功能信号发生器讲解 - 图文

课程：嵌入式微控制器技术 题目：多功能信号发生器设计 指导老师：

专业班级：自动化 班 姓名： 学号：

完成日期：2015年1月24日

中南大学 信息科学与工程学院 综合设计报告

目录

一、课程设计名称及要求 ............................................................................................... 3 二、设计思想和实施方案 ............................................................................................... 3 2.1总体设计思路 .................................................................................................................. 3 2.2总体设计框图 .................................................................................................................. 4 2.3实施方案 .......................................................................................................................... 4 2.4硬件原理图 ...................................................................................................................... 6 三、典型程序模块 .......................................................................................................... 6 3.1矩阵键盘部分 .................................................................................................................. 6 3.2波形产生部分 .................................................................................................................. 9 3.3数码管显示部分 ............................................................................................................ 10 3.4蜂鸣器报警部分 ............................................................................................................ 12 3.5D/A转换部分 .................................................................................................................. 13 3.6软件设计 ........................................................................................................................ 14 四、课程设计中遇到的问题及解决方法 ....................................................................... 15 4.1波形产生部分 ................................................................................................................ 15 4.2D/A转换部分 .................................................................................................................. 15 4.3调频调幅部分 ................................................................................................................ 15 4.4键盘扫描部分 ................................................................................................................ 15 4.5上限报警部分 ................................................................................................................ 15 五、主程序流程图 ........................................................................................................ 16 5.1主程序流程 .................................................................................................................... 16 六、收获与体会 ............................................................................................................ 16 七、参考文献 ............................................................................................................... 18 八、程序清单 ............................................................................................................... 18

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中南大学 信息科学与工程学院 综合设计报告

一、设计课题名称及要求

题目：多功能信号发生器设计 设计要求： （1）、使用汇编语言和C语言（必做）； （2）、程序功能要求（必做）：通过小键盘和开关给定，实现信号源启动/停止、输出不同类型信号波形（正弦波、三角波、方波、锯齿波等）、具备调压、调频功能、数码管（或液晶屏）显示当前信号源状态及相关参数，简单故障诊断与报警。 （3）、上位机监控功能要求（选做）：通过串口或USB口实现上/下位机通信，能够显示信号发生器当前状态和相关参数信息，能够从上位机控制下位机的工作。

二、设计思想和实施方案

题目要求是通过小键盘和开关给定，实现信号源启动/停止、输出正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形并且可调压调频，用数码管或液晶屏显示当前信号源的状态及相关参数，具备故障诊断和报警功能。

2.1总体设计思路

根据题目的要求，经过仔细的考虑各种要素，制定了整体方案：以AT89C51单片机为控制核心，P0口接共阳极数码管显示器，P1口接矩阵键盘，P2口接串行接口D/A转换器TLC5615和蜂鸣器报警电路，在TLC5615输出引脚接示波器，P3口接数码管位选控制信号。由矩阵键盘按键及按键次数控制产生波形的种类及频率和幅值在一定范围内可调和显示波形参数，波形参数由P0口输入到数码管，由P3口循环位选数码管，由程序控制P2口产生波形（分别是锯齿波、三角波、方波和正弦波），在调压调频达到上限时蜂鸣器响报警并清零至下限。波形的合成：为了波形的合成，我们在采样的时候，对锯齿波、三角波、方波、正弦波都只取20个点。

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2.2总体设计框图

本系统总体框图如图1所示 AT89C51 P0.0 系统时钟 ~P0.7

P2.0 系统复位 ~P2.2

P2.7 P1.0 P3.4 矩阵键盘

~P1.7 P3.7

图1 系统总体框图

数码管段选 TLC5615 示 波 器 蜂鸣器 数码管位选 2.3实施方案

2.3.1矩阵键盘部分

在单片机P3口端口接有矩阵式键盘，矩阵式键盘由4条行线和4条列线所组成，16个按键设置在行、列线交点上，其中4条行线的一端分别与单片机P1口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3相接，另一端通过上拉电阻接到+5V上，平时使行线处于高电平状态；而4条列线一段分别与P1.4、 P1.5 、P1.6 、P1.7相接。

当扫描开始时，首先将行设置为低电平，在判断有键被按下后、读入列状态，如果列状态出现并非全部为1状态，这时0状态的列与行相交的键就是被按下的键。 2.3.2波形产生部分

波形产生可以通过增加步长并延时，外加循环的方式来实现，这

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