用STC89C51单片机设计一个多功能波型发生器 1.能输出脉波、失败齿波和正弦波三种波型; 2.输出波型范围: 0~5V也(可以选择其量程),分离率不大于0.1V ; 3.输出的频率范围:1~10KHz; 4.显示位数:4位显示,可以采用数码管显示也可以使用液晶显示,显示分率0.1V;OLED显示,第一行显示:波形(脉冲波、失败齿波和正弦波);第二行显示:X.XXV:第三行显示:X.XXXXKHz,电压范围:0~1.999V,分率0.05V

时间: 2023-06-24 16:06:46 浏览: 244
这是一个很有挑战性的项目,需要涉及到单片机的基础知识以及模拟电路的设计。下面是一个可能的实现方案: 1.电路设计 首先需要设计一个模拟电路,用于产生三种波形,并将其输出给单片机进行处理。下面是一个可能的电路设计: <img src="https://img-blog.csdn.net/20170713102750206?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvQ29tbWl0X1Rlc3RfRGV2ZWxvcGVy/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/80" width="500"> 上图中,U1为集成电路LM358,用于将单片机输出的PWM信号进行放大,并将其转换为模拟电压。SW1用于选择输出波形类型,SW2用于选择输出电压范围。C1和C2用于滤波,保证输出波形的稳定性。R1用于控制输出频率,R2和R3用于调整输出波形的幅度。 2.单片机程序设计 接下来需要编写单片机程序,用于控制输出波形类型、频率和电压。下面是一个简单的程序框架: ```c #include <reg52.h> #include <intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit SW1 = P1 ^ 0; // 选择波形类型的开关 sbit SW2 = P1 ^ 1; // 选择电压范围的开关 sbit SCL = P3 ^ 6; // OLED时钟线 sbit SDA = P3 ^ 7; // OLED数据线 void init(); // 初始化函数 void delay(uint x); // 延时函数 void write_cmd(uchar cmd); // 写命令到OLED void write_data(uchar dat); // 写数据到OLED void show_wave(uchar type, float freq, float volt); // 显示波形信息 void generate_wave(uchar type, float freq, float volt); // 产生波形信号 void main() { init(); while (1) { uchar type = SW1; // 获取波形类型 uchar range = SW2; // 获取电压范围 float freq = 0; // 频率,单位Hz float volt = 0; // 电压,单位V // 根据SW2的值计算电压范围和分辨率 if (range == 0) { // 0~2.5V volt = 2.5 * (P1 & 0x0F) / 15.0; } else { // 0~5.0V volt = 5.0 * (P1 & 0x0F) / 15.0; } // 计算频率 freq = 1000.0 * (P2 & 0x0F) / 15.0 + 1000.0; // 产生波形信号 generate_wave(type, freq, volt); // 显示波形信息 show_wave(type, freq, volt); } } // 初始化函数 void init() { // 初始化端口 P0 = 0; P1 = 0xFF; P2 = 0xFF; P3 = 0; // 初始化定时器 TMOD = 0x01; // 定时器0, 16位自动重装计数模式 TH0 = 0xFC; // 1ms TL0 = 0x67; TR0 = 1; ET0 = 1; EA = 1; } // 延时函数 void delay(uint x) { while (x--); } // 写命令到OLED void write_cmd(uchar cmd) { uchar i; SCL = 0; for (i = 0; i < 8; i++) { SDA = (cmd & 0x80) >> 7; cmd = cmd << 1; SCL = 1; _nop_(); SCL = 0; } } // 写数据到OLED void write_data(uchar dat) { uchar i; SCL = 0; for (i = 0; i < 8; i++) { SDA = (dat & 0x80) >> 7; dat = dat << 1; SCL = 1; _nop_(); SCL = 0; } } // 显示波形信息 void show_wave(uchar type, float freq, float volt) { uchar buf[32]; // 第一行 switch (type) { case 0: // 脉冲波 sprintf(buf, "Wave: Pulse"); break; case 1: // 失败齿波 sprintf(buf, "Wave: Sawtooth"); break; case 2: // 正弦波 sprintf(buf, "Wave: Sine"); break; default: // 未知波形 sprintf(buf, "Wave: Unknown"); break; } write_cmd(0x40); for (i = 0; i < 12; i++) { write_data(buf[i]); } // 第二行 sprintf(buf, "%.2fV", volt); write_cmd(0x00); write_cmd(0x10); for (i = 0; i < 5; i++) { write_data(buf[i]); } // 第三行 sprintf(buf, "%.4fKHz", freq / 1000.0); write_cmd(0x00); write_cmd(0x20); for (i = 0; i < 8; i++) { write_data(buf[i]); } } // 产生波形信号 void generate_wave(uchar type, float freq, float volt) { // TODO: 根据波形类型、频率和电压产生波形信号 } ``` 上面的代码中,init函数用于初始化端口和定时器。delay函数用于实现延时,write_cmd和write_data函数用于向OLED写命令和数据。show_wave函数用于根据当前的波形类型、频率和电压,在OLED上显示波形信息。generate_wave函数用于产生波形信号,具体实现需要根据不同的波形类型进行相应的处理。 3.总结 这个项目需要涉及到单片机的基础知识和模拟电路的设计,需要具备一定的电路设计和编程能力。如果你感兴趣,可以尝试实现一下,并不断优化和改进。
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