根据51单片机的数字频率计的设计

**1前言字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍。音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。其中以**2系统总体设计就是“在单位时间内对被测信号进行计数”。被测信号，通过输入通道的放大器放大后，进入整形器加以整形变为矩形波，并送入主门的输入端。再通过主控电路以适当的编码逻辑便得到相应的控制指令，用以控制主门电路选通被测信TfN由于数字测量的离散性，被测频率在计数T上就是在单位时间内对信**码，和显示以及对分频比的控制。利用其内部的定时／计数器完成待测信号周期／频率的2、电源模块：为整个系统提供合适又稳定的电源，主要为单片机、信号调理电路以及分频电路提供电源，电压要求稳定、噪声小及性价高的电源。3、放大整形模块：放大电路是对待测信号的放大，降低对待测信号幅度的要求。整形电路是对一些不是方波的待测信号转化成方波信号，便于测量。5、显示模块：显示电路采用四位共阳极数码管动态显示，为了加大数码管的亮度，模块、电源模块、放大整形模块、分频模块及。信信号放大整形微控制器数码管显示驱动电路分频电路5V电源图2.1频率计总体设计框图**3系统硬件设计**图3.1AT89C51引脚图3.1.2复位电路图3.2复位电路行，也有可以实现更高的信号采样率，从而实现更高，而且功耗大，运行环境苛刻。考虑到单片机本身用所以选取合适的频率即可。合适频率的晶振对于选频信C图3.3单片机最小系统原理图**3.2分频设计模块分频电路用于扩展单片机频率测量范围，并实现单片机频率和周期测量使用统一信号，可使单片机测频更易于实现，而且也降低了系统的测频误差。本频率计的设计以AT89C51单片机为核心，利用他内部的定时／计数器完成待测信号周期／频率的测量。单片机AT89C51内部具有2个16位定时计数器，定时／计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。在定时器工作方式下，在被测时间间隔内，每来一个机器周期，计数器自动加1(使用12MHz时钟时，每1μs加1)，这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在计数器工作方式下，加用来测量待测信号的频率。外部输入在每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1到0 (使用12MHz时钟时，最大计数速率为500kHz)，因此采用74LS161进行外部十分机计数器计数测得频率值；当被测信号频率值较高时采用外部十分频后再计数测得频率值。这两种情况使用74LS151进行通道选择，由单片机先简单测得被测信号是高频信号3.3显示模块换指示电路组成。频率值显示电路采用四位共阳3.3.1数码管介绍型。**3.3.2频率值显示电路管驱动时，数码管显示数值看不清，不便于频率值的测量与共阳极数码管进行动态显示，具体数码管设计电路如图图3.4数码管显示电路3.3.3档位转换指示电路图3.5LED档位指示电路**4系统软件设计4.1软件模块设计。整个系统由初始化模块，信号频率测量模块，自成一次频率测量，系统软件都进行测量初始化。测量初始化模块设置堆栈指针(SP)、工作寄存器、中断控制和定时／计数器的工作方式。定时／计数**频率是否超过1KHzYN图4.1系统软件流程总图计数闸门由软件延时程序实现，从计数闸门的最小值(即测量频率的高量程)开始测量，测量值和量程信息一起送到显示模块；若该位为0，将计数闸门的宽度扩大10倍，重新号直接计数，当被测信号的频率较高时，先由硬件十分频4.2应用软件简介5系统仿真**连接器、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(uVision)将这些部份组合在一起。而Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象[16]。ilMPLAB图5.2系统仿真结果图**5.1系统总电路图图5.1系统总电路图5.2系统仿真结果图6.1频率计测试的实物拍摄图**6系统硬件调试如图6.1为频率计的测试实物拍摄图。其中函数信号发生器输出频率为1000Hz、幅**6.2低频方波信号发生器的测试图6.2低频信号发生器测试的实物拍摄图物拍摄图。其中低频方波信号发生器输出频率的6.3低频方波信号发生器、数字频率计的综合测试频率计的实物拍摄图。其中低频方波信号发生器**图6.3低频方波信号发生器检测频率计的实物拍摄图**7心得体会本次设计的过程和结果都给了我很多感触。初次拿到课程设计的题目时，只是对频率有什么想法。在同学的指导和讲解下，对频率计的学习和查阅资料，终于清楚的知道了频率计的基本过对各种性能的比较和所学知识能实现的状况，对从系统的高度来考虑设计的方方面面，对电路的设计和研让我了解到软件的设计是建立在对硬件了解的基础上的，特别是对**** [1]李华．单片机实用接口技术[M].航空航天大学出版社.2006. [2]张鹏．王雪梅.单片机原理与应用实例教程[M].海军出版社.2007. [3]赫建国等.单片机在电子电路设计中的应用[M].清华大学出版社.2005. [4]康华光．电子技术基础(模拟部分)[M].高等教育出版社.1998． [5]吴清平.单片机原理与应用实例教程[M].海军出版社.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};//数字的ASCII码放在数组中ucharcodetable[]="madebyLiHoumin";ucharnum;voiddelay(intcount){pwhile(count--)for(p=0;p<110;p++);}voidwrite_com(unsignedintn){delay(5);delay(5);//延时//写指令**}{}{lHT=l「T=0`}{lH0=(e2232-20000)\S2e`{T凹间亏劲voidmain()**TR1=0;//关闭计数器1count=65536*x+256*TH1+TL1;x=0;TH1=TL1=0;TR1=1;}}//重新装初值//重新启动计数器器1voidshow(){write_com(0x85);write_data(shu[count/100000]);delay(5);十万位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);//在第一行第五列显示//显示万位//显示千位//显示百位//显示十位//显示个位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);}}//显示频率表示的字符f//显示字符=//显示字母H//显示字母z//第二行显示**{TMOD=0x51;TH1=0x00;TL1=0x00;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50