基于51单片机的四种波形信号发生器仿真设计(仿真+程序源码+设计说明书+讲解视频）

BT-BOX2023-10-28 10:33

本设计

基于51单片机信号发生器仿真设计

（仿真+程序源码+设计说明书+讲解视频）

仿真原版本：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：S0015

这里写目录标题

1 设计说明：

1、本设计采用AT89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM324）、按键和LCD1602液晶显示电路。

2、电路采用单片机和一片DAC0832数模转换器组成数字式低频信号发生器,可产生正弦波、矩形波、锯齿波和三角波四种波形。

3、通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶1602显示其各自的波形类型以及频率数值。

本设计硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，具有一定的实用价值和参考价值

2 讲解视频：

包含程序讲解和代码讲解

51单片机数字多种波形信号发生器仿真设计（程序+仿真+报告+代码讲解）

3 仿真电路：

程序

程序设计流程图

LCD1602显示

C 复制代码 
//----------------------------
//写LCD命令
//---------------------------------
void Write_LCD_Command(uchar cmd)
{
	   while((Busy_Check()&0x80)==0x80);   //忙等待
	   RS=0;  //选择命令寄存器
	   RW=0;  //写
	   EN=0;
	   P1=cmd;EN=1;DelayMS(1);EN=0;
}										  
//--------------------------------------
//发送数据
//---------------------------------------
void Write_LCD_Data(uchar dat)
{
	 while((Busy_Check()&0x80)==0x80);   //忙等待	
	  RS=1;  RW=0; EN=0; P1=dat;EN=1;DelayMS(1);EN=0;	
}
//------------------------------------
//LCD初始化			   
//-----------------------------------------
void Init_LCD()
{		
	Write_LCD_Command(0x38);
	DelayMS(1);
	Write_LCD_Command(0x01); //清屏
	DelayMS(1);
	Write_LCD_Command(0x06); //字符进入模式：屏幕不动，字符后移
	DelayMS(1);
	Write_LCD_Command(0x0C); //显示开、关光标
	DelayMS(1);
}

//--向LCD写频率值
void Write_freq(uint k)
{
	uchar qian,bai,shi,ge;
	qian=k/1000;
	bai=k/100%10;
	shi=k/10%10;
	ge=k%10;
	Write_LCD_Command(0x86+0x40);
	Write_LCD_Data(0x30+qian);
	Write_LCD_Data(0x30+bai);
	Write_LCD_Data(0x30+shi);
	Write_LCD_Data(0x30+ge);
	Write_LCD_Data(0x48);
	Write_LCD_Data(0x5a);
}

 //--LCD上显示不同波形频率
  void Xianshi_f()		   
{
  if(WaveChoice==1)
  {
     freq=(10000000/(50000+2860*ys));
	 Write_freq(freq);
  }
  if(WaveChoice==2)
  {
     freq=(10000000/(50000+2300*ys));
	 Write_freq(freq);
  }
   if(WaveChoice==3)
  {
     freq=(10000000/(14000+2300*ys));
	 Write_freq(freq);
  }
    if(WaveChoice==4)
  {
     freq=(10000000/(15000+2300*ys));
	 Write_freq(freq);
  }
}
//--LCD上写波形类型
void Write_wave(uchar  t )
{
	switch(t)
	{
		case 0:
				//-- 无输出
				 Write_LCD_Command(0x86);
  				 DelayMS(5);
   				 for (i=0;i<sizeof(No)-1;i++)
					{
						Write_LCD_Data(No[i]);
						DelayMS(5);
					}
					break;
		case 1:
				//--正弦波
				ys=25;
				Write_LCD_Command(0x86);
  				 DelayMS(5);
   				 for (i=0;i<sizeof(Sin)-1;i++)
					{
						Write_LCD_Data(Sin[i]);
						DelayMS(5);
					}
				break;
		case 2:
				//---矩形波
				ys=30;
				Write_LCD_Command(0x86);
  				 DelayMS(5);
   				 for (i=0;i<sizeof(Squ)-1;i++)
					{
						Write_LCD_Data(Squ[i]);
						DelayMS(5);
					 }
			
				break;
		case 3:
				//---三角波
				ys=30;
				Write_LCD_Command(0x86);
  				 DelayMS(5);
   				 for (i=0;i<sizeof(Tri)-1;i++)
					{
						Write_LCD_Data(Tri[i]);
						DelayMS(5);
					}
				break;
		case 4:
				//----锯齿波
				ys=30;
			  	 Write_LCD_Command(0x86);//液晶显示位置
  				 DelayMS(5);
   				 for (i=0;i<sizeof(Saw)-1;i++)
					{
						Write_LCD_Data(Saw[i]);
						DelayMS(5);
					 }
				break;
	}
}

按键扫描

C 复制代码 
//----按键扫描
void keyscanf()
{	
	if(K2==0)
	{
		DelayMS(5);
		if(K2==0)
		{
			while(!K2);
			ys--;
			if(ys==0)
			ys=20;
		}
	}
	if(K3==0)
	{
		DelayMS(5);
		if(K3==0)
		{
			while(!K3);
			ys++;
			if(ys>22)
			ys=20;
		}
	}
	if(K4==0)
	{
		DelayMS(5);
		if(K4==0)
		{
			while(!K4);
			if(WaveChoice==2)
			sqar_num=sqar_num+2;
			if(sqar_num==238)
				sqar_num=128;
		}
	}
	if(K5==0)
	{
		DelayMS(5);
		if(K5==0)
		{
			while(!K5);
			if(WaveChoice==2)
			sqar_num=sqar_num-2;
			if(sqar_num==18)
				sqar_num=128;			
		}
	}
}

主函数

C 复制代码 
//----主程序--- 
void main()
{
	Init_LCD();
	IE=0X81;
	IT0=1;
	Write_LCD_Command(0x80);//--显示wave:
   	DelayMS(5);	 	
   for (i=0;i<sizeof(Wave)-1;i++)
		{
			Write_LCD_Data(Wave[i]);
			DelayMS(5);
		}
   	 Write_LCD_Command(0x80+0X40);//----显示freq:
     DelayMS(5);
    for (i=0;i<sizeof(Fre)-1;i++)
		{
			Write_LCD_Data(Fre[i]);
			DelayMS(5);
		}
	   Write_wave(WaveChoice);
	while (1)
	{
			 keyscanf();
		Out_Wave(WaveChoice);
		if(!(K1&K2&K3))
				Xianshi_f();
	}	  
}

本系统采用编程的方法，来输出四种不同的波形即正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。各种波形的产生方法如下。

正弦波发生子程序

正弦波的产生比较特殊，它不能由单片机直接产生，只能由如图17所示的阶梯波来向正弦波逼近。很显然，在一个周期内阶梯波的阶梯数目越多，单片机输出的波形也就越接近正弦波。

图17 正弦波信号的产生

先假定正弦波的振幅是2.56 V，则波谷对应的数字量为最小值00H，波峰对应的数字量为最大值FFH。将正弦波的第一个周期的波形按角度均分为若干等份，并计算出各点对应的电压值，电压值计算方法：Vx=2.5·(1+sinθ)，因为00H～FFH对应的数字量为0～255，所以根据算出的电压就可直接写出各点所对应的数字量。单片机将一个周期的数字量存入一定的存储区域中，然后依次循环取出这些数字量，并送D/A电路转换成阶梯波，即近似的正弦波输出。图18为正弦波产生的流程图。

图18 正弦波产生的流程图

矩形波发生子程序

如图19所示，矩形波的实现比较简单。首先定义一个无符号字符型变量i=0，使自变量i不断的自动加1，若i的值小于squa_num，将P0口赋值为0xFF；若i的值大于squa_num，则将P0口赋值为0x00。当i自加到256后又自动变为0，以此循环，即可得到矩形波。当squa_num=128时，此时输出的为方波。调节squa_num的大小，即可实现矩形波占空比的调节；调节延时时间的大小，即可实现矩形波频率的改变。

图19 矩形波产生流程图

三角波发生子程序

三角波中的斜线用一个个小台阶来逼近，当台阶间隔很小时，波形基本上近似一直线。首先定义一个无符号字符型变量i=0，使自变量i不断的自动加1，若i的值小于128，将P0口赋值为i；若i的值大于128，则将P0口赋值为256-i。当i自加到256后又自动变为0，以此循环，从而P0口实现了周期性的数字量变换，在经过数模转换后转变成模拟信号，经运算放大电路后就得到了周期性的三角波。三角波产生流程图如图20所示。

​ 图20 三角波发生流程图

锯齿波发生子程序

锯齿波的实现过程与三角波类似，也是定义一个变量i=0，并使P0=i，自变量i不断的自动加1，直到加到255，然后i又可以自动归为0，再不断的重复上过程。在此过程中，P0口的值也随着i一样变化，经数模转换DAC0832后，周期性逐一变化的数字量就转换为锯齿波输出了。通过调节P0口每相邻两个值之间的延迟时间，就可以改变锯齿波的频率。图21为锯齿波发生流程图。

图21 锯齿波发生流程图

设计说明书

摘 要

信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。 本设计采用AT89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM324）、按键和LCD液晶显示电路。电路采用单片机和一片DAC0832数模转换器组成数字式低频信号发生器,可产生正弦波、矩形波、锯齿波和三角波四种波形。系统通过单片机产生数字信号，通过DAC0832转换为模拟信号，再通过放大器LM324就可以得到双极性的各种波形，最终由示波器显示出来。通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶1602显示其各自的波形类型以及频率数值。

本设计硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，具有一定的实用价值和参考价值。

关键词: AT89C51 单片机； 函数信号发生器；DAC0832；LCD液晶显示

资料清单

0、常见问题 必读！！！！

1、源程序

2、proteus仿真

3、开题报告

4、论文报告

5、讲解视频

Altium Designer 安装破解

filename.bat

KEIL+proteus 单片机仿真设计教程

KEIL安装破解

Proteus元器件查找

Proteus安装

Proteus简易使用教程

单片机学习资料

相关数据手册

答辩技巧

设计报告常用描述

鼠标双击打开查找嘉盛单片机51 STM32单片机课程毕业设计.url

资料下载链接

相关推荐
梁朝辉1 小时前
STM32H750VBT6中ADCINP与INN什么区别
stm32·单片机·嵌入式硬件
省四收割者2 小时前
一文详解信号完整性（1）
python·嵌入式硬件·数学建模·信息与通信·信号处理·智能硬件
崇山峻岭之间3 小时前
单片机无感FOC驱动之ADC
单片机·嵌入式硬件
Ligocious3 小时前
1.点亮一颗小小的LED
单片机·嵌入式硬件
cxr8285 小时前
第14章 创意音乐与视频的多模态智能体创作
人工智能·音视频·智能体·hermes
梦帮科技7 小时前
基于EVM架构的Web3音频确权与RNS Token智能合约设计深度解析
人工智能·python·架构·web3·区块链·音视频·智能合约
KaifuZeng7 小时前
通信与接口协议面试八、CAN通信
单片机·嵌入式硬件·面试·通信与接口协议
智源单片机设计8 小时前
基于单片机的直流电机双闭环调速系统设计
单片机·嵌入式硬件
最爱老式锅包肉9 小时前
《HarmonyOS技术精讲-Core Speech Kit（基础语音服务）》第1篇：音频管理基础与语音服务入门
华为·音视频·harmonyos
“码”力全开20 小时前
AI视频分析飞书告警常见问题和排查清单
人工智能·音视频·飞书
热门推荐
01GitHub 镜像站点022026 年 AI 编程工具终极横评：Cursor vs Claude Code vs Copilot vs Windsurf03AI科技热点日报 | 2026年07月01日04【AI】2026 年具身智能模型和世界模型总结052026 AI 编程工具终极实战指南：Cursor vs Claude Code vs Copilot，开发者该怎么选？062026 年 AI 大模型 & AI 编程工具实战全总结072026年6月AI大模型全景报告：GPT-5.6、Claude Opus 4.8、Gemini 3.5，中美AI三足鼎立谁主沉浮？082026 AI 编程工具选型横评：Cursor / Claude Code / Trae / Copilot 到底选谁（建议收藏·避坑版）092026 国产 AI 大模型横评：DeepSeek、通义千问、Kimi、文心一言、星火、豆包谁更能打？10Agnes AI 免费 API 接入指南：文本、生图、生视频，一套接口全免费