根據(jù)51單片機的數(shù)字頻率計的設(shè)計

**1前言字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測量成為一項越來越普遍。音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。它變化的物理量。在進行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計、安裝、調(diào)量頻率，通常由組合電路和時序電路等大量的硬件電路組數(shù)據(jù)采集與信號處理等技術(shù)中日益普及的一項新興技術(shù)，應(yīng)用范圍十分廣泛。其中以**2系統(tǒng)總體設(shè)計就是“在單位時間內(nèi)對被測信號進行計數(shù)”。被測信號，通過輸入通道的放大器放大后，進入整形器加以整形變?yōu)榫匦尾?，并送入主門的輸入端。再通過主控電路以適當(dāng)?shù)木幋a邏輯便得到相應(yīng)的控制指令，用以控制主門電路選通被測信TfN由于數(shù)字測量的離散性，被測頻率在計數(shù)T上就是在單位時間內(nèi)對信**碼，和顯示以及對分頻比的控制。利用其內(nèi)部的定時／計數(shù)器完成待測信號周期／頻率的2、電源模塊：為整個系統(tǒng)提供合適又穩(wěn)定的電源，主要為單片機、信號調(diào)理電路以及分頻電路提供電源，電壓要求穩(wěn)定、噪聲小及性價高的電源。3、放大整形模塊：放大電路是對待測信號的放大，降低對待測信號幅度的要求。整形電路是對一些不是方波的待測信號轉(zhuǎn)化成方波信號，便于測量。5、顯示模塊：顯示電路采用四位共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示，為了加大數(shù)碼管的亮度，模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及。信信號放大整形微控制器數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路分頻電路5V電源圖2.1頻率計總體設(shè)計框圖**3系統(tǒng)硬件設(shè)計**圖3.1AT89C51引腳圖3.1.2復(fù)位電路圖3.2復(fù)位電路行，也有可以實現(xiàn)更高的信號采樣率，從而實現(xiàn)更高，而且功耗大，運行環(huán)境苛刻。考慮到單片機本身用所以選取合適的頻率即可。合適頻率的晶振對于選頻信C圖3.3單片機最小系統(tǒng)原理圖**3.2分頻設(shè)計模塊分頻電路用于擴展單片機頻率測量范圍，并實現(xiàn)單片機頻率和周期測量使用統(tǒng)一信號，可使單片機測頻更易于實現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測頻誤差。本頻率計的設(shè)計以AT89C51單片機為核心，利用他內(nèi)部的定時／計數(shù)器完成待測信號周期／頻率的測量。單片機AT89C51內(nèi)部具有2個16位定時計數(shù)器，定時／計數(shù)器的工作可以由編程來實現(xiàn)定時、計數(shù)和產(chǎn)生計數(shù)溢出時中斷要求的功能。在定時器工作方式下，在被測時間間隔內(nèi)，每來一個機器周期，計數(shù)器自動加1(使用12MHz時鐘時，每1μs加1)，這樣以機器周期為基準(zhǔn)可以用來測量時間間隔。在計數(shù)器工作方式下，加用來測量待測信號的頻率。外部輸入在每個機器周期被采樣一次，這樣檢測一次從1到0 (使用12MHz時鐘時，最大計數(shù)速率為500kHz)，因此采用74LS161進行外部十分機計數(shù)器計數(shù)測得頻率值；當(dāng)被測信號頻率值較高時采用外部十分頻后再計數(shù)測得頻率值。這兩種情況使用74LS151進行通道選擇，由單片機先簡單測得被測信號是高頻信號3.3顯示模塊換指示電路組成。頻率值顯示電路采用四位共陽3.3.1數(shù)碼管介紹型。**3.3.2頻率值顯示電路管驅(qū)動時，數(shù)碼管顯示數(shù)值看不清，不便于頻率值的測量與共陽極數(shù)碼管進行動態(tài)顯示，具體數(shù)碼管設(shè)計電路如圖圖3.4數(shù)碼管顯示電路3.3.3檔位轉(zhuǎn)換指示電路圖3.5LED檔位指示電路**4系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1軟件模塊設(shè)計。整個系統(tǒng)由初始化模塊，信號頻率測量模塊，自成一次頻率測量，系統(tǒng)軟件都進行測量初始化。測量初始化模塊設(shè)置堆棧指針(SP)、工作寄存器、中斷控制和定時／計數(shù)器的工作方式。定時／計數(shù)**頻率是否超過1KHzYN圖4.1系統(tǒng)軟件流程總圖計數(shù)閘門由軟件延時程序?qū)崿F(xiàn)，從計數(shù)閘門的最小值(即測量頻率的高量程)開始測量，測量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為0，將計數(shù)閘門的寬度擴大10倍，重新號直接計數(shù)，當(dāng)被測信號的頻率較高時，先由硬件十分頻4.2應(yīng)用軟件簡介5系統(tǒng)仿真**連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一起。而Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象[16]。ilMPLAB圖5.2系統(tǒng)仿真結(jié)果圖**5.1系統(tǒng)總電路圖圖5.1系統(tǒng)總電路圖5.2系統(tǒng)仿真結(jié)果圖6.1頻率計測試的實物拍攝圖**6系統(tǒng)硬件調(diào)試如圖6.1為頻率計的測試實物拍攝圖。其中函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1000Hz、幅**6.2低頻方波信號發(fā)生器的測試圖6.2低頻信號發(fā)生器測試的實物拍攝圖物拍攝圖。其中低頻方波信號發(fā)生器輸出頻率的6.3低頻方波信號發(fā)生器、數(shù)字頻率計的綜合測試頻率計的實物拍攝圖。其中低頻方波信號發(fā)生器**圖6.3低頻方波信號發(fā)生器檢測頻率計的實物拍攝圖**7心得體會本次設(shè)計的過程和結(jié)果都給了我很多感觸。初次拿到課程設(shè)計的題目時，只是對頻率有什么想法。在同學(xué)的指導(dǎo)和講解下，對頻率計的學(xué)習(xí)和查閱資料，終于清楚的知道了頻率計的基本過對各種性能的比較和所學(xué)知識能實現(xiàn)的狀況，對從系統(tǒng)的高度來考慮設(shè)計的方方面面，對電路的設(shè)計和研讓我了解到軟件的設(shè)計是建立在對硬件了解的基礎(chǔ)上的，特別是對**** [1]李華．單片機實用接口技術(shù)[M].航空航天大學(xué)出版社.2006. [2]張鵬．王雪梅.單片機原理與應(yīng)用實例教程[M].海軍出版社.2007. [3]赫建國等.單片機在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社.2005. [4]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)[M].高等教育出版社.1998． [5]吳清平.單片機原理與應(yīng)用實例教程[M].海軍出版社.2008.**#include<reg51.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsignedlongcount=0;inti=0,x=0;sbitRS=P1^0;sbitRW=P1^1;sbitE=P2^5;sbitdula=P2^6;sbitwela=P2^7;unsignedintshu[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0X35,0x36,0x37,0x38,0x39};//數(shù)字的ASCII碼放在數(shù)組中ucharcodetable[]="madebyLiHoumin";ucharnum;voiddelay(intcount){pwhile(count--)for(p=0;p<110;p++);}voidwrite_com(unsignedintn){delay(5);delay(5);//延時//寫指令**}{}{lHT=l「T=0`}{lH0=(e2232-20000)\S2e`{T凹間虧勁voidmain()**TR1=0;//關(guān)閉計數(shù)器1count=65536*x+256*TH1+TL1;x=0;TH1=TL1=0;TR1=1;}}//重新裝初值//重新啟動計數(shù)器器1voidshow(){write_com(0x85);write_data(shu[count/100000]);delay(5);十萬位write_com(0x86);write_data(shu[(count/10000)%10]);delay(5);write_com(0x87);write_data(shu[(count/1000)%10]);delay(5);write_com(0x88);write_data(shu[(count/100)%10]);delay(5);write_com(0x89);write_data(shu[(count/10)%10]);delay(5);write_com(0x8a);write_data(shu[count%10]);delay(5);//在第一行第五列顯示//顯示萬位//顯示千位//顯示百位//顯示十位//顯示個位write_com(0x83);write_data(0x66);delay(5);write_com(0x84);write_data(0x3d);delay(5);write_com(0x8b);write_data(0x48);delay(5);write_com(0x8c);write_data(0x7a);delay(5);write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<17;num++){write_data(table[num]);delay(5);}}//顯示頻率表示的字符f//顯示字符=//顯示字母H//顯示字母z//第二行顯示**{TMOD=0x51;TH1=0x00;TL1=0x00;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50