图3.3 数模转换电路
3.4 按键接口电路
图3.4为键盘接口电路的原理图,图中键盘和8155的PA口相连,AT89C51的P0口和8155的D0口相连,AT89C51不断的扫描键盘,看是否有键按下,如有,则根据相应按键作出反应。其中“S0”号键代表方波输出,“S1”号键代表正弦波输出,“S2”号键代表三角波输出。 “S3”号键代表锯齿波输出,“S4”号键为10Hz的频率信号,“S5”号键为100Hz的频率信号,“S6”号键为500Hz的频率
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信号,“S7”号键为1KHz的频率信号。
图3.4 按键接口
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3.5 时钟电路
8051单片机有两个引脚(XTAL1,XTAL2)用于外接石英晶体和微调电容,从而构成时钟电路,其电路图如图3.5所示。
电容C1、C2对振荡频率有稳定作用,其容量的选择为30pf,振荡器选择频率为12MHz的石英晶体。由于频率较大时,三角波、正弦波、锯齿波中每一点的延时时间为几微秒,故延时时间还要加
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上指令时间才能获得较大的频率波形。
图3.5 时钟电路
3.6 显示电路
显示电路是用来显示波形信号的频率,使得整个系统更加合理,从经济的角度出发,所以显示器件采用LED数码管显示器。而且LED数码管是采用共阳极接法,当主控端口输出一个低电平后,与其相对应的数码管即变亮,显示所需数据。其器件模型如图3.6所示。
图3.6 LED显示电路
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第四章 软件设计
4.1 程序流程图
本文中子程序的调用是通过按键的选择来实现,在取得按键相应的键值后,启动计时器和相应的中断服务程序,再直接查询程序中预先设置的数据值,通过转换输出相应的电压,从而形成所需的各种波形。
主程序的流程图如图4.1所示,在程序开始运行之后,首先是对8155进行初始化,之后判断信号频率值,如符合所需的频率,则重置时间常数,并通过显示器显示出来,不符则返回。在中断结束后,还要来判断波形是否符合,如符合,则显示其频率,不符则返回,重新判断。
图4.1 主程序流程图
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图4.2为各波形子程序的流程图。如图所示,在中断服务子程序开始后,通过判断来确定各种波形的输出,当判断选择的不是方波后,则转向对正弦波的判断,如此反复。如果选择的是方波,则用查表的方法求出相应的数据,并通过D/A转换 器将数据转换成模拟信号,形成所需波形信号。
图4.2 子程序流程图
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第五章 总结与展望
综合实验总结
三周的单片机课程设计,终于完成了我的数字温度计的设计,基本达到设计要求,从心底里来说,还是很高兴的,毕竟这次设计把实物都做了出来。但高兴之余不得不深思呀!
在本次设计的过程中,我发现很多的问题,虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多。对于单片机设计,其硬件电路是比较简单的,主要是解决程序设计的问题,而程序设计是一个很灵活的东西,它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力,它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的,但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在,这需要对单片机的结构很熟悉。因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合,二者是密不可分的。
要设计一个成功的电路,必须要有耐心,要有坚持的毅力。在整个电路的设计过程中,花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上,如在多种方案的选择中,我们仔细比较分析其原理以及可行的原因。这就要求我们对硬件系统中各组件部分有充分透彻的理解和研究,并能对之灵活应用。完成这次设计后,我在书本理论知识的基础上又有了更深层次的理解。
同时在本次设计的过程中,我还学会了高效率的查阅资料、运用工具书、利用网络查找资料。我发现,在我们所使用的书籍上有一些知识在实际应用中其实并不是十分理想,各种参数都需要自己去调整。偶而还会遇到错误的资料现象,这就要求我们应更加注重实践环节。
最后还要在此感谢各位毕业设计的指导老师们和我的组员们,他们在整个过程中都给予了我充分的帮助与支持。
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