【正文】 不確定、可能很大也有可能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過(guò)大可能會(huì)把器件燒毀，過(guò)小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖 4所示： 圖 4 時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路： CD4013雙上升沿 D觸發(fā) 器 ，引腳及功能見(jiàn)如下圖 5： CD4013 由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)置位復(fù)位時(shí)鐘輸入和 Q 及 Q 非輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過(guò)將 Q 非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在 D 輸入端的邏輯電平傳送到 Q輸出端。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 圖 5 CD4013芯片引腳用功能圖 CD406014位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，引腳及功能見(jiàn)如下圖 6： CD4060 由一震蕩器和 14 極二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，震蕩器的結(jié)構(gòu)可以是 RC 或晶振電路。 CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無(wú)效，所有的計(jì)數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1非（和 CP0）的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對(duì)時(shí)鐘D4D IO D ED3D IO D ED2D IO D E2376 5184U3L M 3 11D1D IO D EC L R 11C L K 13D12D212C L K 211S E T 14S E T 210C L R 213Q15Q16Q29Q28G N D7+ 5V14IC 17 4L S 1 412J1C O N 212J2C O N 2C11 05R1R E S 1R2R E S 1R3R E S 1R4R E S 1R5R E S 1R6R E S 1D5Z E N E R 1V C C 15 VV C C 1 5VG N DV C C 15 VV C C 1 5VG N DG N DG N D5VG N DV C CG N D32184U 1AL F 3 53567U 1BL F 3 53 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 9 上升和下降時(shí)間無(wú)限制。 圖 6 CD4060芯片引腳用功能圖 時(shí)基信號(hào)的產(chǎn)生原理： 本電路采用 32768HZ 晶體震蕩器，利用 CD4060 芯片經(jīng)過(guò) 14 級(jí)分頻得到 2HZ 的信號(hào)（ 32768/214），在 經(jīng)過(guò) CD4013雙 D觸發(fā)器經(jīng)過(guò)二分頻得到 ，即輸出秒脈沖信號(hào)使單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 圖七 秒脈沖產(chǎn)生電路原理圖 顯示模塊 1602基本技術(shù)： 1）、主要功能 A、 40通道點(diǎn)陣 LCD 驅(qū)動(dòng) 。 B、 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng) 。 C、 輸入 /輸出信號(hào) :輸出 ,能產(chǎn)生 20179。 2 個(gè) LCD 驅(qū)動(dòng)波形 。輸入 ,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號(hào) ,偏壓 (V1∽ V6)。 D、 通過(guò)單片機(jī)控制將所測(cè)的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來(lái)。 2）、技術(shù)參數(shù) Q 121Q 132Q 143Q64Q55Q76Q47V S S8∮ 09∮ 010∮ 111R E S E T12Q913Q814Q 1015V D D16U 10 00 00 00 00 0C D 4 06 0Q11Q 12C L O C K 13R E S E T 14D15S E T 16V S S7S E T 28D29R E S E T 210C L O C K 211Q 212Q213V D D14U2C D 4 01 3C11 0pY23 27 68G N DV C CV C CC20 .1uR71M/I N T O 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 10 ）極限參數(shù)表 名 稱 符 號(hào) 標(biāo) 準(zhǔn) 值 單 位 MIN TYPE MAX 電路電源 VDD VSS V LCD驅(qū)動(dòng)電壓 VDD VEE VDD VDD + V 輸入電壓 VIN VDD + V 靜電電壓 100 V 工作溫度 20 +70 176。 C 儲(chǔ)存溫度 30 +80 176。 C ） 電參數(shù)表 名 稱 符 號(hào) 測(cè) 試 條 件 標(biāo) 準(zhǔn) 值 單位 MIN TYPE MAX 輸入高電平 VIH VDD V 輸入低電平 VIL V 輸出高電平 VOH IOH = V 輸出低電平 VOL IOL = V 工作電流 IDD VDD = mA 液晶驅(qū)動(dòng)電壓 VDD VEE Ta = 0176。 C V Ta = 25176。 C Ta = 50176。 C 3）、時(shí)序特性表 項(xiàng) 目 符 號(hào) 測(cè)試條件 標(biāo) 準(zhǔn) 值 單位 MIN TYPE MAX 允許時(shí)間周期 TCYCE 1000 ns 允許脈沖寬度 ,高電平 PWEH 450 ns 允許上升和下降時(shí)間 tEr tEf 25 ns 地址建立時(shí)間 tAS 140 ns 數(shù)據(jù)延遲時(shí)間 tDDR 320 ns 數(shù)據(jù)建立時(shí)間 tDSW 195 ns 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 tH 10 ns DATA HOLD TIME tDHR 20 ns 地址保持時(shí)間 tAH 10 ns 4）、引腳和指令功能 ）模塊引腳功能表 引 線 號(hào) 符 號(hào) 名 稱 功 能 1 Vss 接地 0V 2 VDD 電路電源 5V177。 10% 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 11 3 VEE 液晶驅(qū)動(dòng)電壓 保證 VDDVEE=∽ 5V電壓差 4 RS 寄存器選擇信號(hào) H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 5 R/W 讀 /寫信號(hào) H:讀 L:寫 6 E 片選信號(hào) 下降沿觸發(fā) ,鎖存數(shù)據(jù) 7 | 14 DB0 | DB7 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)傳輸 ）寄存器選擇功能表 RS R/W 操 作 0 0 指令寄存器 (IR)寫入 0 1 忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器讀出 1 0 數(shù)據(jù)寄存器 (DR)寫入 1 1 數(shù)據(jù)寄存器讀出 （注 :忙標(biāo)志為 1時(shí) ,表明正在進(jìn)行內(nèi)部操作 ,此時(shí)不能輸入指令或數(shù)據(jù) ,要等內(nèi)部操作結(jié)束 ,即忙標(biāo)志為 0時(shí)。） ） 指令功能 格式 :RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 共 11種指令 :清除 ,返回 ,輸入方式設(shè)置 ,顯示開(kāi)關(guān) ,控制 ,移位 ,功能設(shè)置 ,CGRAM地址設(shè) 置 ,DDRAM地址設(shè)置 ,讀忙標(biāo)志 ,寫數(shù)據(jù)到 CG/DDRAM,讀數(shù)據(jù)由 CG/DDRAM。 5）、顯示位與 DD RAM 地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系 顯 示 位 序 號(hào) 1 2 3 4 5 ?????? 40 DD RAM 地 址 (HEX) 第 一 行 00 01 02 03 04 ..???? .. 27 第 二 行 40 41 42 43 44 ????? .. 67 6）、初始化方法 用戶所編的顯示程序 ,開(kāi)始必須進(jìn)行初始化 ,否則模塊無(wú)法正常顯示 ,下面介紹兩種初始化方法 。 下面指令是在初始化過(guò)程中執(zhí)行的。 (1) 清屏 (DISPLAY CLEAR)。 (2) 功能設(shè)置 (FUNCTION SET)。 DL = 1: 8Bit 接口數(shù)據(jù) 。 N = 0: 1行顯示 。 F = 0:5179。 7dot字形 。 (3) 顯示開(kāi) /關(guān)控制 (DISPLAY ON/OFF CONTROL) D = 0: 顯示關(guān) 。 C = 0: 光標(biāo)關(guān) 。 B = 0: 消隱關(guān) (4) 輸入方式設(shè)置 (ENTRY MODE SET ) I/D = 1:(增量 ): S = 0: 無(wú)移位 : ） 軟件復(fù)位 如果電路電源不能滿足復(fù)位電路的要求的話 ,那么初始化就要用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) ,過(guò)程如下 : 八位接口初始化流程圖 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 12 ↓ ↓ ↓等待 ↓等待 100us ↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí) 40us ↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí) 40us ↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí) 40 us ↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí) ↓檢查忙標(biāo)志或延時(shí) 40 第 3 節(jié) 軟件設(shè)計(jì) 主要能過(guò)編寫軟件來(lái)控制硬件完成以下各模塊的功能： 定時(shí)讀數(shù) 量程轉(zhuǎn)換 BCD 轉(zhuǎn)換 顯示的功能 單片機(jī)當(dāng) C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式，多路開(kāi)關(guān)與定時(shí)器的外部引腳連通，外部計(jì)數(shù)脈沖由引腳輸入。當(dāng)外部信號(hào)由 1至 0跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加 1，此時(shí) T0成為外 部事件的計(jì)數(shù)器。由于確認(rèn) 電 源 開(kāi) VDD 上升到 15 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 RS RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 N F RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 0 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 初 始 化 結(jié) 束 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 13 一次由 1至 0的跳變要用 24個(gè)振蕩器周期，所以計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器頻率的1/24。 當(dāng) C／ T=0時(shí)為定時(shí)方式，對(duì)單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器進(jìn)行 m2分頻后，計(jì)數(shù)器的實(shí)際計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部頻率凡的 1/m2， 當(dāng) GATE=0時(shí)，反相器輸出為 1，或門輸出為 1，打開(kāi)與門，使定時(shí)器的啟動(dòng)僅受 TRO端信號(hào)電平的控制。 在此種情況下， INT0引腳的電平變化對(duì)或門不起作用。 TRO=1時(shí)接通控制開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)脈沖加到計(jì)數(shù)器上，每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器加 1，只有當(dāng) TRO=0時(shí)，控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù) 。 當(dāng) GATA=0時(shí)，若 TRO=1，或門、與門全部打開(kāi)，外部信號(hào)電平通過(guò) INTO引腳直接控制定時(shí)器的啟動(dòng)和關(guān)閉。輸人高電平時(shí)允許計(jì)數(shù)，否