單片機(jī)頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方案-文庫(kù)吧
2025-04-10 13:38 本頁(yè)面
【正文】 據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接指令字節(jié)，而在程序效驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“I”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 AT89S51 AT89S51原理圖 分頻電路本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，由于考慮到單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器得計(jì)數(shù)能力有限，無(wú)法對(duì)過(guò)高頻進(jìn)行測(cè)量，所以我們對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行了分頻，這樣能提高測(cè)量頻率的范圍，還能相應(yīng)的提高頻率測(cè)量的精度。所以我們需要把待測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻。 4040原理圖 顯示電路我們測(cè)量的頻率最終要顯示出來(lái)八段LED 數(shù)碼管顯示器由8 個(gè)發(fā)光二極管組成?；? 個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)圓點(diǎn)形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED 數(shù)碼管顯示器有兩種形式：一種是8 個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)極LED 數(shù)碼管顯示器；另一種是8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED 數(shù)碼管顯示器。如下圖所示。共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED 數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段 h g f e d c b a 對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8 位）的DDDDDDDD0，于是用8 位二進(jìn)制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)數(shù)碼管顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O 接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中CPU 的開(kāi)銷小,能供給單獨(dú)鎖存的I/O 接口電路很多。在單片機(jī)系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8 個(gè)筆劃段ah 同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極COM 是各自獨(dú)立地受I/O 線控制。CPU 向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于COM 端，而這一端是由I/O 控制的，所以我們就能自行決定何時(shí)顯示哪一位了。而所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的辦法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM 端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮掃描過(guò)程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。 硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介和系統(tǒng)整體原理圖 硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介采用外接插頭輸入脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)1N4538B（1N4538B的穩(wěn)壓值為5V，穩(wěn)壓保護(hù)，防止輸入電壓過(guò)高損傷電路）后經(jīng)過(guò)兩級(jí)74hc14傳輸將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，輸入到4040的時(shí)鐘計(jì)數(shù)輸入端，4040對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)分頻，每4040每輸入4096個(gè)外出，Q12輸出一個(gè)脈沖。單片機(jī)的T1工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)，在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)值除以單位時(shí)間即是脈沖的頻率，單片機(jī)所測(cè)量的頻率的范圍內(nèi)是1~100MHZ，分兩檔測(cè)量，256K~100MHZ,256K以下~1HZ。單片機(jī)測(cè)量后將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成六位BCD碼，通過(guò)單片機(jī)的串行口發(fā)送到數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管顯示電路采用74ls164驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管，采用靜態(tài)顯示。數(shù)據(jù)的傳送采用串行移動(dòng)方式，即單片機(jī)將六個(gè)顯示碼從低到高逐位通過(guò)串行口以方式0發(fā)送到數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管的顯示為6位，即顯示單位為1HZ和1KHZ。通過(guò)兩個(gè)發(fā)光二極管分別指示，低電平點(diǎn)亮；，低電平點(diǎn)亮。 系統(tǒng)整體原理圖 詳見(jiàn)附錄一第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 測(cè)評(píng)軟件實(shí)現(xiàn)原理 測(cè)頻軟件的實(shí)現(xiàn)是基于電路系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，所以在軟件實(shí)現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行測(cè)頻。本次軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用匯編語(yǔ)言，在電腦上編譯通過(guò)后即可下載到電路上的實(shí)際電路中，即可實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。 軟件流程圖設(shè)置T0的定時(shí)，T1計(jì)數(shù)方式1，初始定時(shí)時(shí)間溢出周期為64ms，溢出4次設(shè)置測(cè)量方式為4秒方式，20H為0顯示測(cè)量結(jié)果，調(diào)用24位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換6位BCD碼及顯示碼，放置到50H,51H,52H,53H,54H,55H子程序顯示測(cè)量結(jié)果，讀取計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)及T1內(nèi)的數(shù)據(jù)，除以256后在40H,41H,42H內(nèi)重新設(shè)置T0,T1,啟動(dòng)T0,T
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