51单片机简易信号发生器仿真设计含误差分析+源码+波形图

wu68aq · 发表于 2019-1-22 13:23

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51单片机简易信号发生器仿真设计含误差分析+源码+波形图
" f4 p8 R9 {7 O4 `" `+ F! \

课程设计！
* f6 p2 U# S1 Z$ o3 b) a  h) r7 }9 }7 K$ z) |- Y3 g6 B+ X1 d
后面的附件有完整的工程文件、实习报告、仿真文件和部分误差分析（完整的交给老师了，所有要求均满足，误差很小）
$ m* r0 P8 D$ K9 g3 C% C5 o0 i+ }一、课程设计内容及基本要求利用单片机IO口作输出，通过定时器的周期性中断输出一个占空比可调、频率可调的简易方波信号发生器，具体要求如下：0 ~' y, }1 ?# v- ^
1、完成频率范围为0.1Hz～5KHz的方波发生器，要求如下：
9 ]2 O; Q/ U9 {3 P/ K. B* P+ q（1）占空比5%~95%连续可调；; o+ F6 ?6 e8 }) w
（2）可键盘输入信号发生的频率。9 l) ]- S* \( b: q5 t- K
2、可完成脉宽范围为100μs～1s的脉冲信号发生器，要求如下：0 f# o3 V! F/ h) o
（1）可键盘输入发生脉冲宽度；
9 l( N2 |/ \- X( H6 V（2）每按一次触发键，可发出一个单脉冲。
! ^; K  r/ e. v8 U2 I' a5 Q& ~3、根据已经描述的C语言控制程序，运用Proteus画出硬件连接图，并将运用C语言描述的程序下载到Proteus虚拟单片机中，在Proteus中实现“简易方波信号发生器”的各项功能。
4 _% L& E/ c2 a& c  L- G2 a9 D$ _( @- \0 z/ ~
目录
4 c/ Q, T3 x: S& H7 u( `) H一、Proteus仿真6 c7 C+ e, @/ E* B: y: r; h
1、仿真电路图6 g1 R& i. a- Y3 {& ?9 s
2、0.1HZ波形
; _+ K0 b* ]) X* b: `% w9 H) {- d3、5KHZ波形
* z) G9 U) n0 f" t& `' H: f( u4、10%占空比波形（10HZ）: R' d# E6 h  F& y. M+ B& f7 Q
5、90%占空比波形（10HZ）
# k. t! k$ w1 }0 t  K6、工程文件框架
* F# G8 |& J2 S  l二、主程序部分
/ e" U0 E' y$ ?' J/ `1 p: w1、主函数
, v% Y8 v4 e, I6 G0 a! C& k: \2、定时器初始化函数及中断服务函数' W1 \- r4 }8 v* {8 X
三、顶层驱动文件& h3 Z7 u7 ]5 Z  w
1、顶层驱动 .C 文件) I+ {# b" ~4 Y, b* _; v2 {7 U
2、顶层驱动 .H 文件
, g$ p# |5 G$ S5 F( B四、底层驱动文件; Y/ F5 g$ d5 h/ D; I! j3 e) P
1、矩阵按键/ V$ @; \- E9 e" @6 {" B" a( H
1.1 矩阵按键 .C 文件
: S" V: s& M$ P" ]3 e  B1.2 矩阵按键 .H 文件
7 w; i3 X) B) s# L  f2、四段数码管& L1 j/ y9 W% z
2.1 四段数码管.C 文件  E* U- v* Y" v/ z- V! ]7 J
2.2 四段数码管.H 文件
" ~) v- v8 A; a: f3 f- c/ m# r

7 D4 u# C' D1 B5 T/ k一、    Proteus仿真1、仿真电路图
2、0.1HZ波形
3、5KHZ波形
4、10%占空比波形（10HZ）
5、90%占空比波形（10HZ）
6、工程文件框架

$ X, b+ m( a5 ]0 R) m$ D
二、主要程序部分6 ^- b6 W- J: P5 G0 M7 U: E. ^

+ q5 \. [& @$ y主要是根据不同频率段分不同的最小计数时长
  Q3 S7 B/ y, I, Z
/*******************************************************************************
* FunctionName  : Function_1_Serve
* Description : 模式1服务函数定时器0单位定时周期配置
* Input       : None
* Output       : None
* Return       : None
*******************************************************************************/
void Function_1_Serve(void)
{
      float temp = 0.0;
      temp = Calculate_Data();//计算方波频率
      /*对应不同频率段设置不同的单位定时器周期*/
      if(temp<=1)
            TIMEO = 10000;
      else if(temp<=10)
            TIMEO = 1000;
      else if(temp<=100)
            TIMEO = 100;
      else if(temp<=1000)
            TIMEO = 50;
      else if(temp<=10000)
            TIMEO = 20;
      switch(TIMEO)// 设置不同的单位定时器周期
      {
            /*0.1hz-1hz*/
            case 10000:
                     TIMEO_H = 0xdc;TIMEO_L = 0x00;
                     time0_all_num=100/temp;time0_high_num=time0_low_num=time0_all_num/2;break;
            /*1hz-10hz*/
            case 1000:
                     TIMEO_H = 0xfc;TIMEO_L = 0x75;
                     time0_all_num=1000/temp;time0_high_num=time0_low_num=time0_all_num/2;break;
            /*10hz-100hz*/
            case 100:
                     TIMEO_H = 0xff;TIMEO_L = 0xb2;
                     time0_all_num=10000/temp;time0_high_num=time0_low_num=time0_all_num/2;break;
            /*100hz-1000hz*/
            case 50:
                     TIMEO_H = 0xff;TIMEO_L = 0xdf;
                     time0_all_num=20000/temp;time0_high_num=time0_low_num=time0_all_num/2;break;
            /*1000hz-10khz*/
            case 20:
                     TIMEO_H = 0xff;TIMEO_L = 0xff;
                     time0_all_num=23000/temp;time0_high_num=time0_low_num=time0_all_num/2;break;
            default:break;
      }
}
/*******************************************************************************
* FunctionName  : Function_3_Serve
* Description : 模式3服务函数  定时器1单位定时周期配置
* Input       : None
* Output       : None
* Return       : None
*******************************************************************************/
void Function_3_Serve(void)
{
float temp = 0.0;
temp = Calculate_Data();

time1_all_num = (uint)temp;
TIME1_H = ((65536-80)/256);
TIME1_L = ((65536-80)%256);
}
/*******************************************************************************
* FunctionName  : Time_Init
* Description :系统定时器初始化
* Input       : None
* Output       : None
* Return       : None
*******************************************************************************/
voidTime_Init(void)
{
TMOD = 0X11;
TR0 = 0;
TR1 = 0;
ET0 = 1;
ET1 = 1;
EA = 1;
}
/*******************************************************************************
* FunctionName  : Time0(void) interrupt 1
* Description :定时器0中断服务函数
* Input       : None
* Output       : None
*******************************************************************************/
void Time0(void)interrupt 1
{
TH0 = TIMEO_H;
TL0 = TIMEO_L;
time0_num++;       //记录一个周期进入定时器中断的次数
if(time0_num > time0_high_num)  //输出口由高电平跳变为低电平
      OUTPUT=0;
if(time0_num > time0_all_num) //输出口由低电平跳变为高电平
{
      OUTPUT=1;
      time0_num = 0;
}
}
/*******************************************************************************
* FunctionName  : Time1(void) interrupt 3
* Description : 定时器1中断服务函数
* Input       : None
* Output       : None
*******************************************************************************/
void Time1(void)interrupt 3
{
TH1 = TIME1_H;
TL1 = TIME1_L;
time1_num++;       //记录进入定时器中断的次数
if(time1_all_num>time1_num) //输出口由高电平跳变为低电平
      OUTPUT = 1;
if(time1_all_num<time1_num) //输出口由低电平跳变为高电平
{
      OUTPUT = 0;
      time1_num = 0;
      TR1 = 0;//高电平输出结束关闭定时器
}
}

5 }4 r, C. \; k7 H
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