基于单片机数字频率计的设计

1、北华大学 频率计设计单片机实习报告姓 名： 班 级： 信息13-2学 号： 6院 系：电气信息工程学院指导教师： 实习日期：2015.10.122014.10.16目录一、实习的目的任务31、目的32、任务3二、硬件介绍31、硬件设计32、电路结构5三、软件介绍71、keil简介72、Keil Vision473、keil中国84、优点8四、程序设计81、设计思路82、程序流程图83、软件代码9五、实习体会1六、参考文献1七、教师评语2一、实习的目的任务1、目的1) 熟悉并掌握单片机外围芯片的应用方法2) 掌握单片机应用系统一般的设计过程3) 利用Keil uV4软件完成应用系统软件设计4)

2、利用STC-ISP软件完成在系统编程、下载，并完成系统软件调试2、任务课题名称：数字频率计处 理 器：AT89S52单片机测量范围：1Hz-100Hz显 示：LCD12864测量波形：矩形波、正弦波等实际成果：实物、设计报告一份二、硬件介绍1、硬件设计数字频率计是现代科研生产中不可或缺的测量仪器，它以十进制数显示被测频率，基本功能是测量正弦信号，方波信号，及其它各种单位时间内变化的物理量。此次设计提出了用AT89S52单片机为核心控制元件,设计一个简易的数字频率计， 本方案以AT89S52单片机作为主控核心，与LSD12864、发光二极管、按键、香蕉线等构成数字频率计如图2-1所示，利用了单片

3、机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的数字频率计具有实时显示信号源频率特点，能够对1999Hz频段内的正弦信号，方波信号进行测量,同时还利用S语言编程，使其实现一些基本的功能。图2-1 频率计原理图本设计的系统实用性强、操作简单、扩展功能强，可应用于教学实验，学生自主实验等对频率精确度要求不高的场合，也可应用于家用情况下频率的初步获取。它的功能实现是测频开始前，单片机P32接口为信号源的接口，操作人连接信号线之后按下总开关，即测频开始，此时LCD12864会显示对应的信号的频率，同时发光二极管会闪烁作为工作信号，直至测频结束，实物如图2-2所示。图2-2实物图2、电路结

4、构本系统所涉及的部分电路如下所示：图2-3 蜂鸣器电路图2-4 LCD12864电路图2-5键盘电路图2-6 led电路图三、软件介绍 1、keil简介Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（Vision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎

5、就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。2、Keil Vision42009年2月发布Keil Vision4，Keil Vision4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，还添加了一些其他新功能。3、keil中国Keil 的网站虽然没有中文版本，但是Keil 软件却被中国80%的硬件工程师使用，但凡与电子相关的专业，都会开

6、始从单片机和计算机编程开始学习，而学习单片机自然会用到Keil 软件。国内由米尔科技、亿道电子、英倍特提供Keil 的销售和技术支持服务，他们是ARM公司合作伙伴，也是国内领先的嵌入式解决方案提供商。4、优点Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。四、程序设计1、设计思路利用AT89S52 内部的定时/计数器0,和定时/计数器1 结合完成,在初化AT89S52时,把定

7、时/计数器0设置为计数方式,计数的信号来源于单片机的引脚P35,定时/计数器1设置为定时方式.上电后按下按键kye1(P37),去抖启动，同时开始T1的定时过程和T0的计数过程,T1 定时50ms,设置定时中断，当T1第20次进入中断定时结束时,停止T0 的计数过程。之后通过读取T0的计数值n,就可以知道在1s内输入信号的频率为val。若T1定时不到1s，T0计数到65536溢出，则进入计数中断，蜂鸣器报警。2、程序流程图本程序流程框图如下图所示：图4-1 程序流程图3、软件代码11#include<reg52.h>#include"lcd.h&quo

8、t;int i=0,j=0,k=0,l=0;int bai=0,shi=0,ge=0,fen=0;int jz2=0,0;sbit start=P37;sbit add=P36;sbit dec=P35;void main() TMOD=0X10; TH1=(65536-45872)/256; TL1=(65536-45872)%256; EA=1; ET1=1; TR1=1;/EX0=1;IT0=1;lcd_init();display1();/hzsend_command(0x88+0x03); send_data(dis111);send_data(dis112);/ while(1);

9、/*/计数/*inti()interrupt 0 i+; /*t1() interrupt 3TR1=0;j+;if(j=20) j=0; /jiaozhengshuju if(k=0)jz0=i;k=1; if(k=1)jz1=i;k=0; i=0; / if(jz0>=jz1)l=jz1;else l=jz0;/ bai=l/100; shi=l%100/10; ge=l%10; display(0x88,bai,shi,ge,0);/ TH1=(65536-45872)/256;TL1=(65536)%256;TR1=1;LCD程序:/#include <intrins.h&

10、gt;#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*12864端口定义*/#define CS P2 /寄存器选择输入 sbit SID = P11; /液晶读/写控制sbit SCLK = P10; /液晶使能控制uchar code dis1 = "0123456789.Hz"uchar code dis2 = "frequency meter"/*/* */* 延时函数 */* */*/void delay_1ms(uint x) uint i,j; for(j=0;j<x;j+)

11、 for(i=0;i<110;i+); void send_command(uchar command_data) uchar i; uchar i_data; i_data=0xf8; CS=0x03; SCLK=0; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80); SCLK=0; SCLK=1; i_data=i_data<<1; i_data=command_data; i_data&=0xf0; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80); SCLK=0; SCLK=

12、1; i_data=i_data<<1; i_data=command_data; i_data<<=4; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80); SCLK=0; SCLK=1; i_data=i_data<<1; CS=0x00; delay_1ms(10);void send_data(uchar command_data) uchar i; uchar i_data; i_data=0xfa; CS=0x03; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80

13、); SCLK=0; SCLK=1; i_data=i_data<<1; i_data=command_data; i_data&=0xf0; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80); SCLK=0; SCLK=1; i_data=i_data<<1; i_data=command_data; i_data<<=4; for(i=0;i<8;i+) SID=(bit)(i_data&0x80); SCLK=0; SCLK=1; i_data=i_data<<1; CS=0x

14、00; delay_1ms(10);void lcd_init() send_command(0x30); delay_1ms(5); send_command(0x0c); delay_1ms(5); send_command(0x01); delay_1ms(5);void display(int a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e ) send_command(a); send_data(dis1b); send_data(dis1c); send_data(dis1d); send_data(dis110); send_data(dis1e);void

15、display1()int a; send_command(0x80); for(a=0;a<16;a+) send_data(dis2a); 五、实习体会为期一周的实习很快就结束了，在这一周里我在以前学习单片机的基础上又学到了很多知识，不仅丰富了自己的硬件知识，还锻炼了很好的编程能力。实习开始我们查询资料，同时根据实验内容调试各个模块。经过几天的不懈努力，我们终于把实习题目完全做了出来，由于进度比较快，所以接下来的时间我又研究了实验板上的其它电路和元器件。通过对实验板上面的硬件电路的学习和研究，除了本实验中用到的一些器件，我同时研究了A/D采集电路的设计应用，12864液晶并行方式的应用等。在实习中我们积极合作，遇到不会或不懂的问题积极交流，共同学习，同时我们还积极帮助别的同学学习和调试，在教会大家知识的同时进一步巩固了自己所学。这次实习不仅让我找到了进一步学习单片机的方式和方法，同时让我学到了很多新的知识，感受到了用自己所学帮助别人的乐趣。并且使我们学到的知识理论联系实际，更深入的巩固了课堂所学。希望以后学校和老师还能给我们提供这样的机会。六、参考文献【1】卢胜利，郝立果，丁峰等. 单片机原理与应用技术实践M.北京：机械工业出版社，2009.5； 【2】谢自美.电子线路设计M.武昌：华中科技大学出版社，2000.7&