信号发生器的设计（期末课程设计）

Posted 2020-12-16 hillxu

题目：信号发生器的设计

设计一个信号源，可以输出三种波形（正弦波，方波，三角波），通过按键可以改变输出波形，也可以改变波形的频率，并且频率可以通过数码管显示出来（频率显示到个位，大概正确就好，不用太准确）。

1、实现正弦波的输出，并且能够改变频率，5分。

（1）实现正弦波的输出，2分

（2）能够改变频率，1分

（3）能够显示频率，2分

2、实现方波的输出，并且能够改变频率，5分。

（1）实现方波的输出，2分

（2）能够改变频率，1分

（3）能够显示频率，2分

3、实现三角波的输出，并且能够改变频率，5分。

（1）实现三角波的输出，2分

（2）能够改变频率，1分

（3）能够显示频率，2分

提问环节：教师提问有关信号源的3个问题，根据学生回答情况给分，每个问题5分，满分15分。

使用的单片机：

注意事项：

1.频率只显示到个位，所以在周期 t上做了一些限制（见代码注释）。
2.按按钮时，按下要停一段时间（等待一个周期走完），按钮才会起作用。

参考代码：

说明：次程序用单片机上的LED灯来模拟波的输出。

　　   K1：切换输出波
　　   K2：频率降低
　   　K3：频率提高
　   　默认频率：方波f1=5， 三角波f2=1， sin正弦波f3=1

  1 //hill20200709
  2 #include<reg52.h> //头文件
  3 #include<intrins.h> //左右移函数头文件
  4 #define uchar unsigned char 
  5 #define uint unsigned int
  6 sbit K1=P3^4; //按键声明
  7 sbit K2=P3^5; 
  8 sbit K3=P3^6;  
  9 
 10 int t1=100; //单位为ms
 11 int t2=2;
 12 int t3=2;
 13 
 14 uchar code table[]={
 15 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
 16 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
 17 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
 18 0x39,0x5e,0x79,0x71};
 19 
 20 sbit DU =P2^6;
 21 sbit WE =P2^7; 
 22 
 23 
 24 uchar code tosin[256]=
 25 {0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5 ,
 26     0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5 ,
 27     0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd ,
 28     0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda ,
 29     0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,
 30     0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51 ,
 31     0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16 ,
 32     0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 ,
 33     0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15 ,
 34     0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e , 
 35   0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80 }; 
 36 
 37 char n;
 38 
 39 void delayms(uint ms)    
 40 {
 41     uint k,l;
 42     for(k=ms;k;k--)    
 43         for(l=110;l;l--);    //约1ms
 44 }
 45 
 46 void dispFre(uint flag){ //显示频率
 47 
 48     int f,num;
 49 
 50     if(flag==0){
 51         f=1000/((2*t1)); //自动类型转化为整形
 52     }
 53     else if(flag==1){
 54         f=1000/(400*t2);
 55     }
 56     else{
 57         f=1000/(256*t3);
 58     }
 59 
 60     num=f%10; //只要个位
 61 
 62     DU=1;
 63     P0=table[num]; 
 64     DU=0;
 65     WE=1;      
 66     P0=0xdf;      //1101 1111
 67     WE=0;
 68     delayms(2);
 69 }
 70 
 71 
 72 void square() //方波
 73 {
 74         P1=0; //全灭
 75         delayms(t1);
 76 
 77         P1=255; //全亮
 78         delayms(t1);
 79 }
 80 
 81 void triangle() //三角波
 82 {
 83     int a,x,y;
 84     for(x=200;x;x--)
 85     {
 86         a++;
 87         delayms(t2);
 88         P1=a;
 89     }
 90     for(y=200;y;y--)
 91     {        
 92         a--;
 93         delayms(t2);
 94         P1=a;
 95     }
 96 }
 97 
 98 void sin() //正弦波
 99 {
100     int i;
101     for(i=0;i<=255;i++)
102     {
103         P1=tosin[i];
104         delayms(t3);
105     }
106 }
107 
108 void key_switch() //定义按键函数
109 {
110     if(K1==0) //定义负责K1的函数
111     {
112         delayms(10);
113         if(K1==0){
114             n++;
115             if(n==3){
116                 n=0;
117             }
118             while(!K1); //K1按下去了就一直运行空循环
119         }
120     }    
121 }
122 void key_plus(){ //定义负责K2的函数
123     if(K2==0){
124         delayms(10);
125         if(t1<520){      //t1=500时,f=1; 等于520时f=0
126             t1=t1+20;
127         }
128         else{     //f减到0时，自动复位到初始的5
129             t1=100;
130         }
131         if(t2<3){ //t2加到3时 f=0
132             t2++;
133         }
134         else{
135             t2=2;
136         }
137         if(t3<4){ //t3加到4时 f=0
138             t3++;
139         }
140         else{
141             t3=2;
142         }
143         while(!K2);
144     }
145 }
146 void key_minus(){ //定义负责K3的函数 减t 加f
147     if(K3==0){ //时间出现负数的时候程序会卡死
148         delayms(10);
149         if(t1>60){      //t1=60时,f=8; 等于40时f=12
150             t1=t1-20;
151         }
152         else{     //f加到8时，自动复位到5
153             t1=100;
154         }
155         if(t2>0){ //t2
156             t2--;
157         }
158         else{
159             t2=2;
160         }
161         if(t3>0){ //t3
162             t3--;
163         }
164         else{
165             t3=2;
166         }
167         while(!K3);
168     }
169         
170 }
171 
172 void main()
173 {
174 
175     while(1)
176     {
177         key_switch();
178         key_plus();
179         key_minus();
180         dispFre(n);
181         if(n==0){
182             square(); //方波
183             
184         }
185         else if(n==1){
186             triangle(); //三角波
187             
188         }
189         else{
190             sin(); //正弦波
191             
192         }
193         
194     }
195 }

 本人单片机初学者，多多关照！文章内容肯定有不当之处，敬请指出改正。