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单片机原理和应用实践论文
单片机原理及应用实践论文
成员:李浩 倪丹军 徐倩
实验一 I/O口测试
程序将ledP04 和ledP05 分别定义给P0.4 和P0.5,用1和0分别表示灯的亮灭,通过程序改变灯的电平值变换再延时最终得到实验现象为P0.4和P0.5引脚连接的51RXD和51TXD交替闪烁。
实验二 定时器与PCA
(1)、程序中将定时器2的高低8位字节重定义成一个16位的变量,每50ms 产生一次中断,并使LED(P0.4 位)状态翻转,从而使得相应LED 灯每100ms 产生一次闪烁。改变程序,由定时器产生100ms重载,开启相应中断,使LED 每隔500ms 产生一次翻转,从而得到每1s产生一次闪烁。
(2)、程序中通过设定PCA定时器/计数器参数,根据公式修改占空比,使得PWM占空比逐渐增大到100%,随后改变方向减小到0%,以此变化反复循环.实验现象是波形来回缩进放大往返。
实验三 DAC与ADC的配置
410的DAC0是电流模式的,需接上一个电阻(3K)使输出得到电压,然后就可以测量对应端口(P0.0口)的电压值。ADC0实验则是将DAC0实验的输出电压值通过杜邦线引到其输入脚(P0.1)进行测试,通过在keil中设断点观察测量值,再进行比较。
实验四 SMBUS总线操作
实验中采用虚拟时序完成IIC 总线操作,并对AT24C02 实现成功读写,实验现象是test_data输入8个字节,在keil的观察窗口中可以看到save_buf存入当页的8个字节, save_buf2存入前一页,当页及后一页24个字节。
实验五 液晶显示
程序中分字符显示和图片显示两个部分,其中图片是通过取模获取点阵,字符显示在显示位置是根据字符长度设置的。字符显示,我们可以在液晶屏幕上看到“臣亮言先帝创业未,半而中道崩殂今天,下三分益州疲敝此,诚危急存亡之秋也”四句话;图片显示,我们可以在液晶屏幕上看到一个樱桃小丸子的头像图案。另外,可以画出其他图形,再取模器上取模获得点阵,添加在程序中可以得到不同的图形。
实验六 低频信号发生器设计与总结报告
一、设计要求:
设计制作低频信号发生器,要求利用单片机产生正弦波、方波及三角波三种波形。
(1)产生正弦波,要求:①用单片机实现正弦波的输出;②输出波形有1Hz、10Hz、100Hz、100Hz、1KHz、10KHz5种可选频率;③输出电压范围0-5V可调(峰-峰值);④能显示频率;⑤频率误差1%。
(2)产生方波,要求:①频率范围:1Hz-10KHz;②频率误差出波形有1Hz、10Hz、100Hz、100Hz、1KHz、10KHz5种可选频率;③输出电压范围0-10V可调(峰-峰值);④能显示频率;⑤频率误差0.1%。
(3)产生三角波,要求:①频率范围:1Hz-10KHz;②失真率=3%;③输出电压范围0-10V可调(峰-峰值);④能显示频率;⑤频率误差0.1%。
二、设计思路:
本设计是基于信号发生芯片c8051f410的多功能波形发生器。由D\A转换,运算放大器、LCD12864显示、c8051f410单片机以及其外围电路构成的多波形发生器。利用c8051f410单片机将数字模式的点阵通过D/A转换器得到正弦波、方波和三角波三种波形,可以有1Hz、10Hz、100Hz、100Hz、1KHz、10KHz5种可选频率;采用LF353N构成信号放大电路来处理输出波形以达到设计要求;用液晶模块LCD12864可实现实时显示波形的类型和频率功能;用示波器显示三种波形。本设计旨在整机具有波形清晰,频率和幅度相对稳定,没有明显的失真,采用键盘输入,LCD显示,操作显示界面简单直观,实现按步进进行调整。
三、方案论证与比较:
产生方波的设计方案论证与选择
方案一:同产生正弦波一样,采用将点阵输入到D/A转换器得到波形的方法,这种方法波形转换方便,实现简单,但得到的方波可调输出频率范围窄,只有1Hz-10KHz,不能达到设计要求。
方案二:利用定时器溢出中断,调用函数,取反DA数据寄存器,更新其值,取反时用到延时程序,通过改变延时时间来改变输出频率的方法产生方波,这种方法要求编写的程序复杂,
三角波的选择也遵从以上选择,这样可以实现频率统调,按键统一,只是频率范围受到局限,因采用的时钟频率也选择同一定时器。综合以上二种方案,由于方案二调试方便,结果明显,各波形实现效果统一,故选方案一。
四、硬件系统组成:
键盘
键盘
LCD12864液晶显示电路
单片机
(内含D/A转换电路)
输出信号放大
系统组成框图
(1)、单片机D/A转换电路波形产生电路模块
C8051f410芯片内部含有D/A转换电路
C8051f410芯片电路
(2)、LCD12864显示电路设计
采用带字库的点
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