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1、微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称：基于单片机的方波信号发生器专业 自动化 班级 122姓名 学号 学校： 指导教师： 2014年12月9日课程设计任务书课程名称：微型计算机技术设计题目：基于单片机的方波信号发生器系统硬件要求：从P1.0口输出方波，分四个档：按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波，要求误差少于1%，软件设计： 1）主程序设计 2）各功能子程序设计其他要求：1、 每位同学独立完成本设计。2、依据题目要求，提出系统设计方案。3、设计系统电路原理图。1、 调试系统硬件电路、功能程序。2、 编制课程设计报告书并装
2、订成册，报告书内容（按顺序）（1）报告书封面（2）课程设计任务书（3）系统设计方案的提出、分析（4）系统中典型电路的分析（5）系统软件结构框图（6）系统电路原理图（7）源程序（8）课设字数不少于2000字成绩评语摘 要本实验是基于AT89C51单片机单片机所设计的，可以实现四种频率不同的方波信号的发生。本实验方波输出在89C51的P1.0口，分为四档，按下S1时输出1HZ，按下S2时输出10HZ，按下S3时输出1KHZ，按下S4时输出10KHZ的方波。关键词：51单片机；方波；四档目录第一章 前言.5第二章 系统总体设计2.1系统介绍.52.2 硬件简介.52.3 软件简介.52.4 系统结构
3、框图.5第三章 硬件电路3.1硬件设计思想.63.2开关信号采集.63.3复位电路及晶振电路.83.4方波输出.8第四章 软件系统4.1软件系统概述.84.2各部分程序.10第五章 总结.15附录.164第一章 前言 本文是以MCS-51单片机系统为基础的，通过四个单刀单掷开关控制单片机的P1.0口输出四种不同频率的方波信号。即分为四个档，闭合开关S1时输出1HZ方波信号，闭合开关S2时输出10HZ方波信号，闭合开关S3时输出1KHZ方波信号，闭合开关S3时输出10KHZ方波信号，并且每组方波信号的误差不大于1%。第二章 系统总体设计2.1系统介绍根据开关按键的不同，在51单片机的P1.0输出
4、不同频率的方波，在无按键按下的时候，保持当前电平输出。2.2 硬件简介硬件核心为51单片机以及周围电路，主要有51的复位电路，晶振电路，在加上四个单刀单掷开关。2.3 软件简介本实验软件编程使用的51系列的汇编语言。2.4 系统结构框图开关信号采集系统晶振电路复位电路方波信号输出51单片机5第三章 硬件电路3.1硬件设计思想 由于只要求四种不同频率方波输出档位，只需要四个开关的状态信息的采集，考虑到系统结构的成本，采用四个开关直接51单片机的P2.0P2.3口相连的硬件设计，这样的系统结构简单，稳定，易于实现。本系统总共有开关信号采集，复位电路，晶振单路，方波输出模块。其中单片机VCC接+5V
5、电源3.2开关信号采集 采用四个单刀单掷开关和51单片机直接相连 3.3复位电路及晶振电路 C1：30pF的无极性电容 C2：30pF的无极性电容 C3：1uF的电解电容 R1：10K的电阻 3.4方波输出第四章 软件系统4.1软件系统概述4.1.1如何输出方波 由于只是要求频率可调，不要求电平，并且在P1.0口输出，可以用P1.0口的高地电平输出方波的上下限电平。4.1.2如何采集开关状态 因为只要求四档不同频率的方波，只有四个开关状态要采集，所以可以直接把四个开关连接到P2.0到P2.3口上，可以采用对四个口的遍历的方法查询状态。4.1.3程序总述 主程序先对中断定时器T0进行相关设置，并
6、对开关第一次信息采集，根据开关信息的不同状态对定时器T0进行赋值，然后开启定时，等待中断。因为题目要求频率最低为1Hz，定时器T0选择方式一，TMOD控制字设置为#01H。S1按下时：要求频率1Hz，周期为1s，定时器要求500ms，采用方式一，最大定时时间为：=1us=65.536ms， 这里采用定时50ms，溢出10次改变一次电平重 装值的计算公式为：TC=-50ms/1us=3CB0H S2按下时：要求频率10Hz，周期50ms，采用方式一 装值的计算公式为：TC=-50ms/1us=3CB0H S3按下时：要求频率1KHz，周期500us，采用方式一 装值的计算公式为：TC=-500u
7、s/1u=FEFBH S3按下时：要求频率10KHz，周期50us，采用方式一 装值的计算公式为：TC=-50us/1us=FFCDH主程序设置T0根据开关状态的不同，设置相应的T0初值，等待中断再次判断开关状态进入相应开关状态的子程序程序流程图4.2各部分程序4.2.1主程序 主要进行T0中断设置，对开关状态的初次响应，并根据不同的开关状态进行不同的赋值给T0，然后等待中断。 ORG 0000H LJMP 0A00H ORG 0A00H SETB EA SETB ET0 SETB PT0 MOV TMOD,#01H LOOP:MOV P2,#0FFH CLR TR0 JNB P2.0,SS1
8、 JNB P2.1,SS2 JNB P2.2,SS3 JNB P2.3,SS4 SJMP LOOP SS1:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 MOV R0,#10 SJMP $ SS2:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 SJMP $ SS3:MOV TH0,#0FEH MOV TL0,#0FBH SETB TR0 SJMP $ SS4:MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0CDH SETB TR0 SJMP $ 开始等待中断设置T0循环扫描开关状态根据开关状态的不同，进行不同的装初值给T0 主程序流程图4.2
9、.2中断程序在T0溢出是进入本程序，本程序初始地址为000BH，本程序开始就进行了一次扫描，来确定是哪一个开关按下,然后跳转到相应的程序。 ORG 000BH LJMP NEXT ORG 0100HNEXT:JNB P2.0,S1 JNB P2.1,S2 JNB P2.2,S3 JNB P2.3,S4 SJMP NEXT S1:DJNZ R0,NS1 CPL P1.0 MOV R0,#10 NS1:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI S2:CPL P1.0 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI S3:CPL P1.0 MOV TH0,#0FEH
