使用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)三角波輸出系統(tǒng)的設(shè)計資料說明

　　單片機(jī)（SCM）是單片機(jī)微型計算機(jī)（Single Chip Microcomputer） 的簡稱。 它是把組成微型計算機(jī)的各個功能部件：中央處理器CPU、隨機(jī)存取存儲器RAM 、只讀存儲器ROM、I/O 接口電路、定時/計數(shù)以及串行通信接口等部件集成在一塊芯片中，構(gòu)成一個完整的微型計算機(jī)。單片機(jī)具有體積小、可靠性高、功能強(qiáng)大、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，主要涉及智能化儀器儀表、自動化裝置、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信等領(lǐng)域。在教學(xué)、實(shí)驗和生產(chǎn)的許多實(shí)驗場合， 常常需要臨時的頻率可方便調(diào)節(jié)的信號發(fā)生器。但是市場上的函數(shù)發(fā)生器相對較貴，因為它們一般都是利用專用數(shù)字合成DSS 芯片， 雖然能產(chǎn)生任意波形并達(dá)到很高的頻率，但是成本較高。而如果用分立元件組成函數(shù)發(fā)生器，通常只能產(chǎn)生低頻信號，而且工作不穩(wěn)定，不易調(diào)試。利用51 系列單片機(jī)制作一個簡易的函數(shù)發(fā)生器，具有成本低、理論能產(chǎn)生任意波形，達(dá)到較高的頻率，且易于設(shè)計和調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)。

　　基于性價比的考慮，決定采用STC 的89C51單片機(jī)來設(shè)計函數(shù)發(fā)生器， 使它能夠產(chǎn)生幅度，頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)的三角波。

　　系統(tǒng)由89C51單片機(jī)通過掃描鍵盤，按照幅度鍵（S1～S3）不同的鍵值來調(diào)用不同子程序?qū)崿F(xiàn)多種幅度的產(chǎn)生， 按照頻率鍵（ S5～S7） 的不同的鍵值來改變延時實(shí)現(xiàn)多種頻率的產(chǎn)生。由單片機(jī)產(chǎn)生的10 位串行數(shù)字信號通過P0口輸入到TLC 5615進(jìn)行D/A 轉(zhuǎn)換，輸出的模擬波形輸出到示波器顯示。如圖1 所示。

　　波形的產(chǎn)生采用定點(diǎn)法，即將一個周期的三角波等間距的分為若干個點(diǎn)，計算出各點(diǎn)的對應(yīng)的三角波函數(shù)值，并將其轉(zhuǎn)化為10 位串行輸入D/A 的數(shù)據(jù)格式，得到一個三角波函數(shù)表。通過程序?qū)⒃摫泶嬗趩纹瑱C(jī)的程序存儲器中，可以制作多個表，從而產(chǎn)生多個幅度值，通過按鍵的控制，調(diào)用不同的子程序，也就調(diào)用了不同的函數(shù)表。當(dāng)通過按鍵確定調(diào)用某個子程序時， 利用延時程序來產(chǎn)生延時， 延時時間到， 查表得到該點(diǎn)對應(yīng)的輸出值，然后通過D/A 轉(zhuǎn)換得到該點(diǎn)的對應(yīng)電壓值。如此，周而復(fù)始的查表輸出，就得到所要的三角波。由于一個周期三角波的點(diǎn)數(shù)固定，改變延時程序的延時時間，就可以改變相鄰兩點(diǎn)的時間間隔，從而改變?nèi)遣ǖ念l率。