單片機頻率計的設(shè)計方案-文庫吧
2025-04-10 13:38 本頁面
【正文】 據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0口接指令字節(jié)，而在程序效驗時，要求外接上拉電阻。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對端口寫“I”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 AT89S51 AT89S51原理圖 分頻電路本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法，由于考慮到單片機的定時計數(shù)器得計數(shù)能力有限，無法對過高頻進行測量，所以我們對待測信號進行了分頻，這樣能提高測量頻率的范圍，還能相應(yīng)的提高頻率測量的精度。所以我們需要把待測信號進行分頻。 4040原理圖 顯示電路我們測量的頻率最終要顯示出來八段LED 數(shù)碼管顯示器由8 個發(fā)光二極管組成。基中7 個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個圓點形的發(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 個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED 數(shù)碼管顯示器；另一種是8 個發(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。當二極管導(dǎo)通時，對應(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個筆劃段 h g f e d c b a 對應(yīng)于一個字節(jié)（8 位）的DDDDDDDD0，于是用8 位二進制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個數(shù)碼管顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的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，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機中CPU 的開銷小,能供給單獨鎖存的I/O 接口電路很多。在單片機系統(tǒng)中動態(tài)掃描顯示接口是單片機中應(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 個筆劃段ah 同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM 是各自獨立地受I/O 線控制。CPU 向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，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顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的辦法，輪流控制各個顯示器的COM 端，使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，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)，不會有閃爍感。 硬件設(shè)計簡介和系統(tǒng)整體原理圖 硬件設(shè)計簡介采用外接插頭輸入脈沖信號，經(jīng)過1N4538B（1N4538B的穩(wěn)壓值為5V，穩(wěn)壓保護，防止輸入電壓過高損傷電路）后經(jīng)過兩級74hc14傳輸將脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號，輸入到4040的時鐘計數(shù)輸入端，4040對輸入的脈沖進行計數(shù)分頻，每4040每輸入4096個外出，Q12輸出一個脈沖。單片機的T1工作在計數(shù)狀態(tài)，在單位時間內(nèi)計數(shù)值除以單位時間即是脈沖的頻率，單片機所測量的頻率的范圍內(nèi)是1~100MHZ，分兩檔測量，256K~100MHZ,256K以下~1HZ。單片機測量后將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成六位BCD碼，通過單片機的串行口發(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方式，即單片機將六個顯示碼從低到高逐位通過串行口以方式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。通過兩個發(fā)光二極管分別指示，低電平點亮；，低電平點亮。 系統(tǒng)整體原理圖 詳見附錄一第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 測評軟件實現(xiàn)原理 測頻軟件的實現(xiàn)是基于電路系統(tǒng)來進行設(shè)計的。本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法，所以在軟件實現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計原理，進行測頻。本次軟件設(shè)計語言采用匯編語言，在電腦上編譯通過后即可下載到電路上的實際電路中，即可實現(xiàn)頻率的測量。 軟件流程圖設(shè)置T0的定時，T1計數(shù)方式1，初始定時時間溢出周期為64ms，溢出4次設(shè)置測量方式為4秒方式，20H為0顯示測量結(jié)果，調(diào)用24位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換6位BCD碼及顯示碼，放置到50H,51H,52H,53H,54H,55H子程序顯示測量結(jié)果，讀取計數(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T0,T
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