单片机矩形波发生器

单片机系统应用设计

题目：周期脉宽可控式矩形波发生器

（AT89C51）

摘要：矩形波发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本次设计使用AT89C51单片机构成产生矩形波信号，波形的周期和脉宽可以用程序改变，具有线路简单，结构紧凑等优点。本设计添加了按钮控制和显示功能，可通过按钮设定周期和脉宽，并通过数码管显示出周期和脉宽。设计中如有不足之处请指导老师给与指正。

关键词：51单片机 矩形波 周期 脉宽

功能介绍：

（1）矩形波发生器技术指标

波形：矩形波 幅值电压：5V 最小脉宽：10ms 最大周期：2s

（2）操作设计：上电后，系统初始化，脉宽数码显示4个0,周期数码管显示4个0，四个按钮分别控制脉宽的加10ms减10ms，和周期的加10ms减10ms，数码管即时显示当前脉宽和周期。

设计思路：方波信号由P3.0引脚发出，分别用AT89C51单片机的两个定时器T0和T1控制方波的脉宽和周期，设置两定时器均为工作方式1，同样写入计数初值0D8F0H，开放中断，允许T0和T1中断，使定时器定时10ms产生定时中断，另外分别用R3和R4寄存器存放定时中断次数，初始状态设P3.0为高电平，定时器T0溢出R3次后信号变为低电平，定时器T1溢出R4次后信号变为高电平，通过两个按钮对R3和R4进行加一和减一操作，实现脉宽和周期的增减，脉宽增按钮接在P0.0引脚，脉宽减按钮接在P0.1引脚，周期增按钮接在P0.2引脚，周期减按钮接在P0.3引脚。在P1和P2口接八个数码管，动态显示脉宽和周期，用查表指令使各数码管显示0~9的十进制数，其中P1口产生控制位选信号，P2口产生控制段码信号。

2

具体设计：

1、硬件设计，见硬件结构图。

单片机的内部时钟用12MHZ的晶振电路产生，这样没一个机器周期为1微秒。复位信号由TL7705芯片产生。EA引脚接高电平。P0口第四位分别接四个控制按钮，各串联10K ，上拉电阻，当按键按下，先P0引脚输入高电平。按钮MU接P0.0，控制脉宽增加，按钮MD接P0.1，控制脉宽减少，按钮ZU接P0.2，控制周期增加，按钮ZD接P0.3，控制周期减少。P2引脚接八个数码管的公共端，用于产位选信号，八个数码管的段引脚并联在P2口，P2口产生段选信号。

P1.0~P1.3接的四位数码管显示脉宽，P1.4~P1.7接的四位数码管显示周期。

3

2、软件设计

（1）主程序和初始化程序的设计

单片机上电或复位后由入口地址进入主程序，主程序指定了单片机运行的流程。首先要条用初始化程序，对单片机进行初始化，然后指定P3.0信号输出的初始状态为高电平，启动定时器，然后调用键盘子程序和数码显示子程序，不断循环扫描。

初始化程序中要设置堆栈空间，设置T0和T1于工作方式1，初值均设08DF0H，开放中断，允许T0和T1中断，设置P0，P1和P2的初始状态为各位全0，设置T0和T1的中断次数初值R3=0，R4=0，再另八个数码管全部显示0。

指定片内单元存放要显示的数字0，设置40H~43H存放脉宽显示数，45H~47H存放周期显示，将40H~47H全部清零，定义TAB表格存放0~9十个数的共阳极显示段码，用查表指令取0的显示段码，送P2口显示，用静态显示显示0。

4

主程序：

ORG 00H

LJMP MAIN ORG 0BH LJMP INT0_SUB ORG 1BH LJMP INT1_SUB ORG 0100H

MAIN:LCALL CSH_SUB ;调用初始化至程序 SETB P3.0 ；设置输出信号初始状态 SETB TR0

SETB TR0 ；启动定时器

SM_SUB:LCALL KS_SUB LCALL DISP_SUB

LJMP SM_SUB ；扫描键盘和显示数码

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nwv2.html