方波发生器讲解

课程设计报告
课程名称:  基于单片机的方波信号发生器 
院    部:      电  控  学  院       
专业班级:        电气0601班         
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完成时间:      2009年06月10日     
点钞机电机报告成绩:_____  _____________________
附录C:仿真图 ——————————————————————————————21
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。
单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器,目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。 本课题讨论的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。
1.1、设计内容
本课程设计是设计一个方波发生器,用4位数码管显示方波的频率
1.2、设计的基本要求
频率可调,用一个变阻器来调整波形的频率,频率调节范围为20Hz~2000Hz;
占空比可调,采用两个按键来实现增加、减小波形的占空比作用,占空比调节步长为1%,即每按键一次,占空比增加或减少1%。占空比用另外两位数码管显示。
系统上电时频率依变阻器的阻值设定,占空比设定为50%。
而我们在此设计的方波发生器与要求要设计的有点区别,所设计的频率调节范围为1Hz~15000Hz,以调节变阻器的阻值来实现频率的调节相对来说要麻烦些。因此,频率也使用按键来进行调节,不同的频率及占空比可以使用不同的按键来实现而以键盘扫描来实现各键的不同功能;显示部分可以使用ZLG7290芯片及数码管来实现。由此即可构成一个最小单片机应用系统。
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,不是按要求利用调整变阻器的阻值来完成的,而是用按键来实现的。
刮刀研磨机2.1、方案介绍
微处理器模块AT89S52,频率与占空比信息显示模块,2×4矩阵键盘模块,74LS164移位寄存器显示驱动模块。设计中用到两个定时器定时器0和定时器1,其中定时器0工作在定时方式下,  决定方波的频率;定时器1同样工作在定时方式下,用于设定占空比。用LED显示器来显示频率与占空比,键盘的操作是通过外中断与单片机共同来控制的,键盘操作来完成按要求对频率与占空比进行调节。
2.2、方波发生器的原理与功能
方波发生器的原理方框图如图斜导柱>防止冷凝水1所示
  便携式吸尘器由于系统的要求不高,比较单一的,再加上我们是通过定时器来调节频率的,而非电阻,因此实现起来就相对简化了。仅用键盘、AT89S52及串行显示便可完成设计,达到所要求实现的功能。
方波发生器工作原理与功能:
简单的流程为:主程序扫描键盘,将设置信息输入,处理后,输出到LED显示器显示。
单片机的晶振为11.0592MHz,用到了两个定时器,即定时器0与定时器1,分别进行频率与占空比的定时,两个定时器都是工作在方式1。根据计算定时器初值的公式:
                 
计算出定时器0与定时器1所要装入的初值。
频率及占空比的显示电路由74LS164构成的驱动电路和LED数码显示管组成,利用八个数码管来显示,有五位是用来显示频率的,有两位是显示占空比的,在频率与占空比显示管中间有一个LED数码管是用来显示“——”的,用以区分频率显示与占空比显示的。
此电路的键盘是由一个状态键,四个功能键(调节频率与占空比的增减)组成,其特殊之处在于利用外部中断实现键盘扫描。状态键有三种状态,当其处于状态0时,则其它的键会处于无用状态,当其处于状态1时,可通过按四个调节键来调节频率,处于第三种状态时,
按四个调节键中的前两个便可对占空比进行调节了。
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。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11.0592MHz的晶振,微调电容是瓷片电容。
>瞄准器

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