基于MCS-51单片机的可调频率方波发生器课程设计报告.docVIP

单片机课程设计报告 设计题目：频率可调方波发生器 专业班级： 生物医学工程09班 组长 ： 李建华 组员 ： 梁国锋，赖水兵，郭万劲，李建华 2010 年 06 月 16日 摘要 本实验是基于PHILIPS AT89C51 单片机所设计的，可以实现键位与数字动态显示的一种频率可调方波发生器。通过键盘键入(10HZ-9999HZ)随机频率，使用七段数码管显示，每一个数码管对应一个键位。单片机对各个键位进行扫描，确定键位的输入，然后数码管显示输入的数值，方波发生器输出以数码管显示的数值为频率的方波。 关键词：单片机 七段数码管 键盘电路 频率可调方波发生器一、目的和功能 1.1 目的： 设计一种频率范围限定且可调的方波发生器，志在产生特定频率的方波。 1.2功能： 假设键盘是4*4的键盘，当键盘输入范围在10hz-9999hz的数字，单片机控制数码管显示该数值，并把该数值当做方波发生器的输入频率，单片机控制该方波发生器以该数值作为频率显示方波，从而得到我们想要频率的方波。 二、硬件设计硬件设计思想静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。动态显示方式：动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器（称为扫描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以既保证亮度，又保证显示。若显示器的位数不大于8位，则显示器的公共端只需一个8位I/O口进行动态扫描（称为扫描口），控制每位显示器所显示的字形也需一个8位口（称为段码输出）。由于单片机本身提供的I/O口有限，在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的约1ms，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。I/O口键盘是一组按键或开关的集合，键盘接口向计算机提供被按键的代码。特点：使用方便、结构复杂、成本高。 I/O口对于I/O口矩阵连接式键盘 三、软件 3.1 软件设计基本思想： ●键盘的不间断扫描。 ●4个八段数码管的动态显示。 ●方波发生器方波的输出 3.2 程序框图 3.3 程序功能 初始化后单片机产生初值，将初值以动态扫描的方式显示于八段数码管 ，同时还对键盘进行实时扫描，在扫描后，单片机读取键值，并将键值通过数码管模块显示出来，方波发生器输出该频率的方波。 四、总结 4.1 已达到的成果：硬件电路图和键盘及显示的程序。 4.2 未完成的部分：软件关于实行初值计算部分以及仿真。 4.3 设计感悟：这一次课程设计遇到了很多问题。硬件基本上是没有问题的，每个人都会做；但是程序是我们的弱点，还有就是分工合作，很多时候都是有分歧，还好最后还有水兵帮忙，使得我们的程序进一步完善。做完这个程序只是我们学做程序的开始吧，今后会继续加强我们在做程序上的功力。 附录一 程序代码 DISBUF EQU 30H SEGBUF EQU 34H LEDSP EQU 37H HDHZ BIT 20H.1 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP TIMER1 ORG 000BH LJMP TIMER0 ORG 0030H MAIN: MOV SP,#5FH LCALL SCAN ;跳转到键盘控制电路子程序 LCALL FT0TH ;利用频率求初值程序 MOV T2CON,#04H MOV TH2,S1 MOV TL2,S0 MOV RCAP2H,S1 MOV RCAP2L,S0 SETB ET2 SETB EA ANL TMOD,#0F0H ORL TMOD