頻率計(jì)實(shí)訓(xùn)報(bào)告1

1、江西科技師范大學(xué)通信與電子學(xué)院?單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)?實(shí)訓(xùn)報(bào)告 實(shí)訓(xùn)題目： 基于單片機(jī)的數(shù)字顯示頻率計(jì)設(shè)計(jì)小組成員： 戴 瑩 宋曉蓉 丁美琴 曾素萍 班級(jí)： 12電子信息工程職本 指導(dǎo)老師：占華林 一、設(shè)計(jì)要求1測(cè)量范圍信號(hào)：方波、正弦波；幅度：100mV-5V；頻率：1Hz-1MHz；2對(duì)于較小信號(hào)，一定先要放大，再測(cè)量3測(cè)量誤差1%；4LCD顯示結(jié)果二、實(shí)訓(xùn)方案和人員安排實(shí)訓(xùn)方案安排：11月12號(hào)11月14號(hào)小組進(jìn)行方案討論，制定系統(tǒng)框圖；11月15號(hào)11月18號(hào)進(jìn)行仿真電路設(shè)計(jì)，并分析電路優(yōu)缺點(diǎn)；11月19號(hào)11月22號(hào)結(jié)合仿真電路進(jìn)行程序的討論及設(shè)計(jì)方案；11月23號(hào)11月26號(hào)將我們的討論

2、結(jié)果與老師分析并指導(dǎo)和修改；11月27號(hào)11月30號(hào)回去結(jié)合老師的講解而修改方案設(shè)計(jì);12月2號(hào)12月06號(hào)采購(gòu)元器件和打印電路圖；12月08號(hào)12月09號(hào)電路焊接及電路調(diào)試，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊；12月10號(hào)錄視頻和制作PPT演講稿，等待指導(dǎo)老師驗(yàn)收辯論。 小組人員安排：前期：小組進(jìn)行各自對(duì)專(zhuān)題的方案討論，設(shè)計(jì)思路，選出最正確設(shè)計(jì) 方案，然后進(jìn)行以下任務(wù)安排:戴瑩：主要負(fù)責(zé)程序和電路的設(shè)計(jì)，并對(duì)每個(gè)成員講解設(shè)計(jì)思路 安排成員主要完成任務(wù)；宋曉蓉：主要將設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)際焊接過(guò)程，并調(diào)試出結(jié)果實(shí)現(xiàn) 各個(gè)模塊；丁美琴：負(fù)責(zé)關(guān)于本專(zhuān)題的搜索資料，并制作PPT演講稿；曾素萍：整理出有利的資料，以及撰寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)

3、告三、實(shí)訓(xùn)選題分析主要完成對(duì)選題的功能分析，注重原理闡述；如何細(xì)化功能模塊，軟、硬件電路設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路頻率計(jì)又稱(chēng)為頻率計(jì)數(shù)器，是一種專(zhuān)門(mén)對(duì)被測(cè)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。測(cè)量頻率的方法有很多，按照其工作原理分為無(wú)源測(cè)頻法、比擬法、示波器法和計(jì)數(shù)法等，直接計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)，然后以數(shù)字形式顯示頻率值。這種方法測(cè)量精確度高、快速，適合不同頻率、不同精確度測(cè)頻的需要。電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻有兩種方式：一是直接測(cè)頻法，即在一定閘門(mén)時(shí)間內(nèi)測(cè)量被測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；二是間接測(cè)頻法，如周期測(cè)頻法。由于數(shù)字電路的飛速開(kāi)展和集成電路的普及，計(jì)數(shù)器的應(yīng)用十分廣泛。利用電子技術(shù)器測(cè)量頻率具有精度高，顯示醒目直

4、觀，測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，所以該方法是目前最好的?？傮w模塊：利用信號(hào)源輸入、前級(jí)飽和放大電路、整形電路、分頻量程切換電路、及1602液晶顯示電路等模塊，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的頻率計(jì)能夠精確地測(cè)量出被測(cè)信號(hào)的頻率輸入級(jí)模塊：信號(hào)輸入設(shè)計(jì)，前級(jí)飽和放大電路設(shè)計(jì)和晶振復(fù)位電路設(shè)計(jì)。輸出級(jí)模塊：1602液晶顯示電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)安排：1輸入信號(hào)峰峰值可在100V5V范圍變化。2實(shí)現(xiàn)了方波和正弦波的頻率檢測(cè)，通過(guò)按鍵進(jìn)行方波或正弦波檢測(cè)模式的改變，在數(shù)碼管或LCD進(jìn)行檢測(cè)模式的顯示。3正弦波測(cè)量范圍到達(dá)1Hz900kHz，方波測(cè)量范圍到達(dá)1Hz877kHz，測(cè)量精度到達(dá)1Hz單位，根

5、本滿(mǎn)足于實(shí)驗(yàn)要求。四、方案設(shè)計(jì)最少要提出兩種不同的方案，并比擬兩種方案在設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)方面的差異和優(yōu)劣，確定實(shí)訓(xùn)最終選定方案1、總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)框圖：顯示電路整形電路放大電路被測(cè)信號(hào)分頻電路1.1頻率計(jì)測(cè)頻原理概論：簡(jiǎn)而言之就是：“通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的方波個(gè)數(shù)，進(jìn)行頻率計(jì)算。將輸入的正弦波信號(hào)經(jīng)波形轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為方波，高頻信號(hào)再經(jīng)過(guò)分頻模塊進(jìn)行分頻。由晶體振蕩器產(chǎn)生的基頻，按十六進(jìn)制分頻得出的分頻脈沖，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路增加帶載能力。在時(shí)間間隔T內(nèi)累計(jì)周期性的重復(fù)變化次數(shù)N，那么頻率的表達(dá)式為式： 數(shù)字頻率計(jì)的原理框圖如下:ITIIIIIN鎖存信號(hào)IVV清零信號(hào)電路總設(shè)計(jì)圖題目要求

6、為11MHz，考慮到飽和放大倍數(shù)較大，需要很大的轉(zhuǎn)換速率。應(yīng)選用AD811。AD811是一款寬帶電流反應(yīng)型運(yùn)算放大器，其帶寬可到達(dá)120M，G=+2。轉(zhuǎn)換速率SR=2500V/us。足以完成由于輸入頻率大于500Khz時(shí)，單片機(jī)檢測(cè)不出來(lái)，所以經(jīng)分頻后送入單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的功能。另外用特別注意，驅(qū)動(dòng)繼電器時(shí)，應(yīng)使用三極管，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的口輸出的電流很小很小，使用可能無(wú)法驅(qū)動(dòng)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等?？刂坪?jiǎn)單，本錢(qián)較低。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)框圖：顯示電路整形電路

7、放大電路被測(cè)信號(hào)分頻電路設(shè)計(jì)分析： 數(shù)字頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共包括四大模塊：前級(jí)飽和放大電路、整形電路、分頻量程切換電路、及1602液晶顯示電路模塊。輸入級(jí)模塊： 脈沖信息輸入，注意參數(shù) 過(guò)零比擬電路模塊：七、程序設(shè)計(jì); #include reg51.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs=P25;sbit lcdws=P26;sbit lcden=P27;sbit jdq=P14;/#definefs 100000;/uchar code num10=0 x30,0 x31,0 x32,0 x33,0 x34,

8、0 x35,0 x36,0 x37,0 x38,0 x39;/uchar code table10=frequency: ;uchar xi10=0;uint g=0,n=0,flag=0;long int count=0;/延時(shí)函數(shù)void delay(uint x)uint i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void busy_wait() /判斷是否忙碌 uchar lcd_status; do P0=0 xff; lcden=0; lcdrs=0; lcdws=1; delay(5); lcden=1; lcd_status=P0; lcden=0;

9、 while(lcd_status & 0 x80); /液晶寫(xiě)入狀態(tài)字操作void write(uchar com)busy_wait(); lcdrs=0; lcdws=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;/液晶數(shù)據(jù)寫(xiě)入操作void write_date(uchar date)busy_wait();lcdrs=1;lcdws=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0; void write_string(uchar x,uchar y,uchar *s) /寫(xiě)字符串 if(y=0)

10、write(0 x80+x);if(y=1) write(0 xc0+x); while(*s) write_date(*s);s+;delay(5); /液晶初始化void init() delay(10); lcden=0; delay(5); write(0 x38); delay(5); write(0 x0E); delay(5); write(0 x06); delay(5); write(0 x01);/顯示子函數(shù)void display(uchar *a )uint i,j;init();/*write(0 x80);for(i=0;i10;i+)write_date(tabl

11、ei);delay(5); */write_string(0,0,frequency:);write(0 x80+0 x45);/write(0 x04); for(i=0;i8;i+)if(ai!=0)break;for(j=i;j100000&flag=0) flag=1; count=0;n=0;g=0;TH1=0;TL1=0; jdq=0; delay(10); TR0=1;TR1=1; else /if(count=100000) TR0=0;TR1=0; if(flag=0) /flag=0;g=0;TH1=0;TL1=0; xi0=count/10000000%10 +0; xi

12、1=count/1000000%10+0; xi2=count/100000%10+0; xi3=count/10000%10+0; xi4=count/1000%10+0; xi5=count/100%10+0; xi6=count/10%10+0; xi7=count%10+0; display(xi); flag=0; /count=0; if(flag=1) /flag=0;g=0;TH1=0;TL1=0; count=10*(n*65535+TH1*256+TL1); xi0=count/10000000%10 +0; xi1=count/1000000%10+0; xi2=coun

13、t/100000%10+0; xi3=count/10000%10+0; xi4=count/1000%10+0; xi5=count/100%10+0; xi6=count/10%10+0; xi7=count%10+0; display(xi); flag=0; /count=0; 焊接、調(diào)試過(guò)程說(shuō)明焊接過(guò)程中的故障情況及調(diào)試處理的方法在焊接電路過(guò)程中，按照仿真電路的設(shè)計(jì)去焊接，出現(xiàn)了好多問(wèn)題。首先就是錯(cuò)把AT89C51的P0當(dāng)作P1，P2、P3口的接法一樣去接,液晶1602，結(jié)果焊接完后電路完全不顯示，通過(guò)用萬(wàn)用表仔細(xì)的檢查，接上拉電阻，最終解決了這個(gè)問(wèn)題。其次，因?yàn)樵诤附又杏妹摵傅男问?/p>

14、而進(jìn)行的，難免會(huì)出現(xiàn)一線(xiàn)虛焊的現(xiàn)象，一開(kāi)始以為是那里的電路出了問(wèn)題，通過(guò)對(duì)每個(gè)模塊的檢查和各個(gè)線(xiàn)路的排查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是虛焊的原因，因此我們?cè)诤附又幸欢ㄒ龅胶附訜o(wú)誤，這樣可以防止那些不必要發(fā)生的錯(cuò)誤。然后就是當(dāng)焊接完后，液晶就顯示格子，其他的什么也沒(méi)有，我們反復(fù)的查看程序，以為是程序錯(cuò)誤，如此改了幾次程序，并無(wú)什么起色。于是我們又最后靜下心來(lái)檢查電路的焊接，才發(fā)現(xiàn)，原來(lái)在接89T52的P0端口與液晶的P7P13的接口接反了。而且，在程序調(diào)試中也出現(xiàn)一些誤區(qū)，之前在仿真軟件所實(shí)現(xiàn)的效果和實(shí)際焊接中出現(xiàn)的效果不一樣，當(dāng)時(shí)我們就在納悶為什么在仿真電路中，電器有用，而在焊接中卻出現(xiàn)了原因，最后我們通過(guò)查

15、詢(xún)資料，才發(fā)現(xiàn)在程序中對(duì)繼電器的語(yǔ)句設(shè)計(jì)不夠完善，隨之，我們對(duì)此進(jìn)行改正。還有，液晶顯示不是很清楚，于是在接液晶時(shí)3管腳接一個(gè)10k的電阻進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。焊接板正面圖板子上必須能清晰看見(jiàn)姓名和學(xué)號(hào)焊接板反面圖十一、實(shí)訓(xùn)元件清單元件電阻電容按鍵液晶1602AD811個(gè)數(shù)2個(gè)1041個(gè)1032個(gè)1k10個(gè)10k2個(gè)22pF3個(gè)10uF2個(gè)103pF2個(gè)104pF2個(gè)1個(gè)1個(gè)元件排阻12MHz晶振89C52芯片繼電器MAX91274LS160個(gè)數(shù)1個(gè)1個(gè)1個(gè)1個(gè)1個(gè)1個(gè)調(diào)試結(jié)果展示用圖片展示調(diào)試正常的結(jié)果十三、實(shí)訓(xùn)心得本次設(shè)計(jì)我收獲比擬大。我們是電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，設(shè)計(jì)是必需的技能，這次設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的時(shí)機(jī)，從上網(wǎng)查找資料到對(duì)電路的設(shè)計(jì)對(duì)電路的調(diào)試再到最后電路的成型，都對(duì)我所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)?？梢哉f(shuō)，本次實(shí)習(xí)有苦也有甜。設(shè)計(jì)思路是最重要的，設(shè)計(jì)思路是成功的