基于51单片机的函数信号发生器

基于51单片机函数信号发生器

（仿真＋程序＋原理图＋设计报告）

功能介绍

具体功能：

1.LCD1602液晶显示波形种类和频率值（10-100HZ）；

2.按键设置波形种类和设定频率步进值；

3.电位器器改变振幅（0V-3.5V稳定）；

4.本设计可产生正弦波、锯齿波、三角波、矩形波；

5.有四个指示灯分别指示发出的是哪种波形，方便明了；

演示视频：

基于51单片机的函数信号发生器

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

程序

#include<reg52.h>					   //包含头文件
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char			   //宏定义
#define uint unsigned int
/***公众号：木子单片机****/
sbit s1=P3^5; 						   //定义按键的接口
sbit s2=P3^6;
sbit s3=P3^7;
sbit s4=P3^4;sbit led0=P3^0;							//定义四个LED，分别表示不同的波形
sbit led1=P3^1;
sbit led2=P3^2;
sbit led3=P3^3;sbit lcdrs=P2^7;					   //液晶控制引脚，还有一个控制脚是RW，因为我们只需要向液晶里写数据系那是就好了，所以，我们直接将RW引脚接地
sbit lcden=P2^6;char num,boxing,u;					   //定义全局变量
uchar pinlv=100,bujin=1,bujin1=1;		   //频率初始值是10Hz，步进值默认是0.1，显示步进值变量
uchar code table[]="0123456789";		//定义显示的数组
uchar code table1[]="Fout=     Wave form:";	//初始化显示字符
unsigned int m;				   //定义变量 m
int a,b,h,num1;							//定义全局变量//自定义字符
uchar code zifu[]={		   //此数组内数据为液晶上显示波形符号的自定义字符0x0e,0x11,0x11,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x11,0x11,0x0e,0x00,	  //正弦波	   0  10x00,0x07,0x04,0x04,0x04,0x04,0x1c,0x00,0x00,0x1c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x00,	  //矩形波	   2  30x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x00,0x00,0x00,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,0x00,	  //三角波	   4  50x00,0x01,0x03,0x05,0x09,0x11,0x00,0x00,  	  //锯齿波	   6
};
uchar code sin[64]={	   //此数组内的数据为，da输出对应电压值对应的数字量，0是0V，255是5V 
135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,
146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128
};					  //正弦波取码
uchar code juxing[64]={		//一个周期是采样64个点， 所以数组内是64个数据
255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
};					  //矩形波取码uchar code sanjiao[64]={
0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,
248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0
};						//三角波取码
uchar code juchi[64]={
0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
};					  //锯齿波取码void delay(uint xms)	 //延时函数
{int a,b;for(a=xms;a>0;a--)for(b=110;b>0;b--);
}
void write_com(uchar com)		//写命令函数
{lcdrs=0;P0=com;	delay(1);lcden=0;delay(1);						 			  lcden=1;
}void write_date(uchar date)		//写数据函数
{lcdrs=0;P0=date;delay(1);lcden=0;delay(1);lcden=1;
}//自定义字符集
void Lcd_ram()      
{ uint i,j,k=0,temp=0x04; for(i=0;i<7;i++){for(j=0;j<8;j++){write_com(temp+j);write_date(zifu[k]);k++;}temp=temp+8;}
}void init_lcd()					//初始化函数
{uchar i;								  lcden=0;					//默认开始状态为关使能端，见时序图  Lcd_ram();write_com(0x01);			//显示清屏，将上次的内容清除，默认为0x01.write_com(0x0f);write_com(0x38);			//显示模式设置，默认为0x38,不用变。 write_com(0x0c);			//显示功能设置0x0f为开显示，显示光标，光标闪烁；0x0c为开显示，不显光标，光标不闪write_com(0x06);			//设置光标状态默认0x06,为读一个字符光标加1. write_com(0x80);			//设置初始化数据指针，是在读指令的操作里进行的for(i=10;i<20;i++)			   //显示初始化{write_date(table1[i]);		   //显示第一行字符}write_com(0x80+40);			   //选择第二行for(i=0;i<9;i++){write_date(table1[i]);		   //显示第二行字符}write_com(0x80+10);				   //选择第一行第十个位置write_date(0);write_date(1);write_date(0);write_date(1);write_date(0);write_date(1);					   //显示自定义的波形图案write_com(0x80+40+9);		   //选择第二行第九个位置write_date(' ');write_date('1');write_date('0');write_date('.');write_date('0');write_date('H');write_date('z');				   //显示初始的频率值
}
void initclock()			   //定时器初始化函数
{TMOD=0x10;				   //定时器的工作方式TH0=a;TL0=b;					   //定时器赋初值EA=1;					   //打开中断总开关ET0=1;					   //打开定时器允许中断开关TR0=1;					   //打开定时器定时开关
}
void display()				   //显示函数
{uchar qian,bai,shi,ge;	   //定义变量用于显示qian=pinlv/1000;		   //将频率值拆成一位的数据，将数据除以1000，得到的商是一位数，赋值给qianbai=pinlv%1000/100;		   //将频率除以1000的余数再除以100就得到了频率的百位，赋值给baishi=pinlv%1000%100/10;	   //同上，得到频率的十位ge=pinlv%1000/100%10;write_com(0x80+40+9); //选中第二行第九个位置if(qian==0)				   //千位如果为0write_date(' ');		   //不显示else					   //千位不为0write_date(table[qian]);   //正常显示千位if(qian==0&&bai==0)		   //千位和百位都为0write_date(' ');		   //百位不显示else					   //不都为0write_date(table[bai]);	   //百位正常显示write_date(table[shi]);	   //显示十位数write_date('.');		   //显示小数点write_date(table[ge]);	   //显示个位write_date('H');		   //显示频率的单位Hzwrite_date('z');if(boxing==0)			   //判断波形为正弦波{write_com(0x80+10);	   //选中一行频率图案位置write_date(0);		   //显示正弦波图案write_date(1);write_date(0);write_date(1);write_date(0);write_date(1);led3=1;led0=0;					//点亮正弦波指示灯}if(boxing==1)				//注释同上{write_com(0x80+10);write_date(2);write_date(3);write_date(2);write_date(3);write_date(2);write_date(3);led0=1;led1=0;}if(boxing==2){write_com(0x80+10);write_date(4);write_date(5);write_date(4);write_date(5);write_date(4);write_date(5);led1=1;led2=0;}if(boxing==3){write_com(0x80+10);write_date(6);write_date(6);write_date(6);write_date(6);write_date(6);write_date(6);led2=1;led3=0;}
}
void keyscan()					//频率调节键盘检测函数
{if(s1==0)					//加按键是否按下{	 EA=0;					//关闭中断delay(2);			    //延时去抖if(s1==0)				//再次判断{while(!s1);			//按键松开pinlv+=bujin;		//频率以步进值加if(pinlv>1000)		//最大加到100Hz{pinlv=100;		//100Hz}display();			//显示函数m=65536-(15000/pinlv);//计算频率
/*频率值最小是10Hz，pinlv的值是100（因为要显示小数点后一位）,150000/100=1500，这个1500就是定时器需要计时的，单位是us，65536-1500得到的是定时器的初值，
先不管初值，先看定时时间，1500us，一个波形的周期是由64个定时组成的，所以，一个波形周期就是64*1500us=96000，也就是96ms，约等
于100ms，也就是10Hz的频率*/a=m/256;			//将定时器的初值赋值给变量b=m%256;EA=1;				//打开中断总开关}}if(s2==0)					//减按键按下{	 delay(5);if(s2==0){EA=0;	while(!s2);pinlv-=bujin;		   //频率以步进值减if(pinlv<100){pinlv=100;}display();m=65536-(15000/pinlv);a=m/256;b=m%256;	EA=1;}}if(s3==0)					 //波形切换按键{	 delay(5);if(s3==0){EA=0;while(!s3);boxing++;			   //波形切换if(boxing>=4)		   //4种波形{boxing=0;}display();EA=1;}}	
}
void bujindisplay()				 //步进值设置界面显示程序
{uint bai,shi,ge;			 //定义步进值 百十个位bai=bujin1/100;				 //将步进值除以100得到百位，也就是频率值的十位，因为有一个小数位shi=bujin1%100/10;			 //将步进值除以100的余数除以十得到十位ge=bujin1%100%10;			 //取余10后得到个位，也就是频率步进值的小数点后一位write_com(0x80+11);			 //选中液晶第一行第十一列if(bai==0)					 //百位是否为0write_date(' ');			 //百位不显示else						 //百位不为0write_date(table[bai]);		 //显示百位数据write_date(table[shi]);		 //显示十位数据write_date('.');			 //显示小数点write_date(table[ge]);		 //显示个位，也就是小数点后一位
}
void bujinjiance()				 //步进值设置键盘程序
{if(s4==0)					 //步进设置按键按下{delay(5);				 //延时去抖if(s4==0)				 //再次判断按键{while(!s4);		 //按键释放，按键松开才继续向下执行h++;				 //变量加if(h==1)			 //进入设置状态时{write_com(0x01);			  //清屏write_com(0x80);			  //初始化显示步进设置界面write_date('S');delay(1);	  //step valuewrite_date('t');delay(1);write_date('e');delay(1);write_date('p');delay(1);write_date(' ');delay(1);write_date('v');delay(1);write_date('a');delay(1);write_date('l');delay(1);write_date('u');delay(1);write_date('e');delay(1);write_date(':');delay(1);bujin1=bujin;				  //步进值赋值给临时变量bujindisplay();			  //显示步进值}if(h==2)						  //退出设置{h=0;						  //清零bujin=bujin1;				  //设置好的临时步进值赋值给步进变量init_lcd();					  //初始化液晶显示initclock();				  //定时器初始化display();					  //调用显示程序}}}if(h==1)								  //设置步进值时{if(s1==0)							  //加按键按下{delay(5);						  //延时去抖if(s1==0)						  //再次判断{while(!s1);					  //按键释放bujin1++;					  //步进值加1if(bujin1>=101)				  //步进值最大100，也就是10.0Hz{bujin1=1;				  //超过最大值就恢复到0.1Hz}bujindisplay();				  //步进显示}}if(s2==0)							  //减按键，注释同上{delay(5);if(s2==0){while(!s2);bujin1--;					  //步进减if(bujin1<=0){bujin1=100;}bujindisplay();}}}
}

硬件设计

使用元器件：

单片机：STC89C52；

（注意：单片机是通用的，无论51还是52、无论stc还是at都一样，引脚功能都一样。程序也是一样的。）

9*15万用板；DAC0832芯片；

LM358芯片；8脚IC座；

20脚IC座；40脚IC座；

100欧姆电阻*2；220欧姆电阻；

5mmLED（红、黄、绿、雾白）*4；

30pf瓷片电容*2；104独石电容*2；

1602液晶；16p母座；

16p排针；4p排针；