方波发生器的产生

实验名称

方波发生器的产生

实验时间

学生姓名

实验地点

钉钉群线上

同组人员

专业班级

1、实验目的

1．掌握定时器的使用；

　 2．掌握定时器的结构及控制方法；

3．掌握频率示波器和频率计的用法；

4. 掌握单片机系统的仿真过程。

2、任务设计要求

利用定时器的方式1产生频率为250HZ的等宽的方波

3、总体设计方案

根据实验任务要求，通过功能分析，设计的系统总体方案如图所示。

4、硬件电路设计

使用元件：AT89C51、Rx8、 BUTTON、 RES、 RX8、LED-BIUE 频率计，模拟示波器，选择虚拟仪器，选择第一个就是示波器，第三个就是频率计。

5、软件程序设计

（1）、程序设计思路（流程图绘制）

结束

结束

结束

（2）程序清单

#include<reg51.h> //定义8051寄存器头文件

#define WAVE P2 //定义输出端口

void service_t0(void) interrupt 1 using 1

{

TH0=(65536-2000)/256;

TL0=(65536-2000)%256;

WAVE=~WAVE;}

main( ) // 主程序开始

{

WAVE=0xff;

TMOD=0x01; //置T0为工作方式1,

TH0=(65536-2000)/256; //置T1定时时间常数

TL0=(65536-2000)%256;

TR0=1; //启动T0定时器

ET0=1; //允许T0中断

EA=1; //开放总中断

while(1) // 无穷回圈

}

测试结果：

7、项目总结

在本次设计中，方波信号发生器的频率和占空比都独立可调。输出方波信号的占空比，范围为0%-100%， 调节精度为1%; 频率范围为50Hz-500Hz， 调节精度为10Hz。 频率和占空比之间的调节彼此独立。进行频率调节时，每次可以增加100Hz或10Hz，超过500Hz时输出为50Hz的方波;进行占空比调节时，每次可增加1%或10%，超出100%时输出占空比为0%方波。总体看来，设计成果达到了设计要求。输出方波的波形稳定，调节也较为简单。

8、项目设计报告成绩

指导教师签字：

年 月 日

方波发生器

大家好，我是电器电！这篇文章给大家讲一下方波发生器。以前所讲的电路一般为RC正弦波所变换出来的方波。今日所讲则是直接产生方波的电路，如图所示

1

我们看1图如果把Rc支路去掉那么剩下的电路就是一个滞回比较器。以前所讲的滞回比较器有VREF，而图中电路让此端接地，电位为0。它是一个正反馈系统。我们给它加一个负反馈，也就是Rf和C这条支路。

看电路，无论VH输入的电压是什么，Ⅴo输出无非是两种结果：+Uz和-Uz，假如最开始的电容器上无电荷，那么反相端是0，保证了Ⅴo输出为Ⅴz，也就是

Ⅴc=0 Vo=+Vz

Ⅴz在R2上有分压，就是Ⅴp，可以知道Vp是大于0的一个数。Ⅴz又通过Rf给C充电，C上的电压Ⅴc就会以指数形式被充电。当Ⅴc充电后的电压超过Vp时，Ⅴo输出变成了-Ⅴz。我们来看一下它的波形

2

看波形可以看出，输出为Vz时，十Ⅴz通过Rf给电容首先按照指数曲线充电，电压充到等于Ⅴp后Ⅴo翻转成-Ⅴz，Ⅴp等于+Vz在R2上的分压，就是R2Vz/（R1+R2），翻转成一Ⅴz后，Vp电位改变，变成了R2（-Ⅴz）/（R1+R2）。看图上波形，最开始充电到了R2Ⅴz/（R1+R2）然后就开始放电，放电到0之后输出电压依然是（-Ⅴz）然后开始反向充电，充到Vp是R2（-Ⅴz）/（R1+R2）时电路又开始从头重复上述过程。Ⅴo就会输出矩形波。

从R2Ⅴz/（R1+R2）到R2（-Ⅴz）/（R1+R2）的放充电时间或从R2（-ⅤZ）/（R1+R2）的放充电时间都可以用一阶电路的过渡方程求出，从而求岀T1和T的时间。求出了T1和T就会算出它的占空比及频率，此电路占空比为50%所以为方波发生器。它的T等于请看下式

T=2RfC×ln（1+2R2/R1）

最后非常感谢大家的收看！

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