【正文】 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 摘 要 頻率、相位測量儀器在生產(chǎn)和科研的各個部門被廣泛應(yīng)用。實現(xiàn)測量的數(shù)字化 .自動化 .智能化已成為現(xiàn)在應(yīng)用的需要，對測量精度的要求也越來越高。 針對傳統(tǒng)的測頻法和測周法測量精度不高的缺陷，即測頻法不宜測低頻和測周法不宜測高頻 .本論文介紹了一種基于數(shù)字頻率計原理， 以 AT89C51 單片機為控制器件的新型頻率測量方法：等精度測量方法。利用同步門控制單片機的雙計數(shù)器進行“相關(guān)計數(shù)”，應(yīng)用單片機的數(shù)學(xué)運算和控制功能，實現(xiàn)了高低頻率等精度測量，克服了通用頻率計由于177。 1MSB 誤差在高低頻段測量精度不等的缺陷 ，既滿足測量精 度的要求 ,又滿足系統(tǒng)反應(yīng)時間的要求。用此方法實現(xiàn)的頻率計具有 高精度、低成本、易改進的特點 ，具有一定的實用性。本文主要介紹了其系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理，以及系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。 本論文基于相位數(shù)字化原理，針對傳統(tǒng)的數(shù)字式相位計采用的脈沖填充計數(shù)法測量精度不高，誤差大的缺陷，利用單片機與外部電路相結(jié)合，采用高頻脈沖填充計數(shù)，多周期等精度測量的方法實現(xiàn)了相位差的高精度測量，著重介紹系統(tǒng)原理及軟硬件實現(xiàn)方法。 關(guān)鍵詞： 單片機；等精度；誤差；測相儀；相位差；計數(shù)器 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 abstract Frequency and phase measurements in production and research equipment widely used in all sectors. Achieve digital measurements. Automation. Intelligent applications has bee necessary now to the measurement accuracy requirements are increasingly high. In traditional law and geodetic survey frequency measurement accuracy is not high Week law wrong on a theory based on the number of frequencies to AT89C51 Danpianji control devices for the new frequency measurement methods : such precision measurements. Use Chanpianji double rod relevant calculations, the application Danpianji the arithmetic and control functions, such as achieving a high frequency precision measurements overe +1MSB overall frequency of errors in the measurement of low frequency bands ranging from precision errors to meet the measurement accuracy requirements and system response time meet the requirements. The frequency of use of this method to achieve a highprecision, lowcost, easy to improve features, a certain relevance. This article introduces the principles of its position and working systems, as well as system software and hardware design. This paper based on the principles of 13,800 digitized against traditional digital phase of a pulse recharge count law is not high precision measurements, error big mistakes, and the use of external circuits Chanpianji bined using HF pulse recharge number, such as multicycle approach to achieve precision measurements of the highprecision measurement of transmitters, highlight the principles and system software and hardware to achieve. Keywords:Chanpian。 such precision。 Error。 Testing of devices。 Pairs。 Counter 東華理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 緒論 目 錄 緒 論 .................................................................. 1 第一章系統(tǒng)工作原理 ........................................................ 3 1． 1 頻率測量原理 ..............................................................3 1． 2 相位測量原理 ..............................................................4 第二章系統(tǒng)總體設(shè)計思路及方案分析 ............................................. 5 2． 1 測頻 ......................................................................5 2． 1． 1 脈沖數(shù)倍頻測頻法 ......................................................5 2． 1． 2 脈沖數(shù)分頻測頻法 ......................................................5 2． 1． 3 測頻 測周結(jié)合法 .......................................................5 2． 1． 4 多周期等精度測量方法 ..................................................6 2． 2 測相 ......................................................................8 2． 2． 1 脈沖填充計數(shù)測相法 ....................................................8 2． 2． 2 多周期等精度測相法 ....................................................8 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計電路 .................................................... 11 3． 1 測頻電路 設(shè)計 .............................................................11 3． 1． 1 信號放大整形電路 .....................................................11 3． 1． 2 外部分頻電路 ........................................................13 3． 1． 3 同步門邏輯控 制電路 ...................................................14 3． 1． 4 與單片機接口顯示電路 .................................................15 3． 1． 5 擴展報警電路 ........................................................16 3． 2 測相電路設(shè)計 .............................................................18 3． 2． 1 前級放大整形電路 .....................................................18 3． 2． 2 相位差測量電路 .......................................................20 3． 2． 3 相位極性判別電路 .....................................................21 第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計 ....................................................... 22 4． 1 主要任務(wù) ...............................................................22 4． 2 系統(tǒng)流程設(shè)計 ...........................................................22 4． 3 總體流程圖 .............................................................23 結(jié)論與分析 .............................................................. 24 致謝 ................................................................... 25 參考文獻 ................................................................ 26 附錄 ................................................................... 27 東華理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計（論文） 緒論 緒 論 隨著無線電技術(shù)的發(fā)展與普及，“頻率”已成為廣大群眾所熟悉的物理量調(diào)節(jié)收音機上的頻率刻度盤可使你選聽到你喜歡的電臺節(jié)目；調(diào)節(jié)電視機上的微調(diào)旋鈕可使得電視機對準(zhǔn)電視臺的廣播頻率，獲得圖象清晰的收看效果，這些已成為人們的生活常識。頻率的應(yīng)用在當(dāng)代高科技中顯的尤為重要，例如，郵電通訊，大地測量，人造衛(wèi)星的導(dǎo)航定位控制都 與頻率密切有關(guān)，其精密度與準(zhǔn)確度比人們?nèi)粘Ｉ钪械囊蟾叩亩嗔T了。相位測量技術(shù)在國防 .科研 .生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，特別在電力 .機械等部門要求精度測量低頻相位，采用傳統(tǒng)的模擬指針式相位測量儀表顯然不能夠滿足所需的精度要求。隨著電子技術(shù)與微型計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式儀表因其高精度的測量分辨率以及高度的智能化 .直觀化的特點得到越來越廣泛的應(yīng)用，對相位測量的要求也逐步向高精度 .高智能化方向發(fā)展?？梢?，隨廣泛應(yīng)用的需要，高精密 .高準(zhǔn)確 .高智能化是大勢所趨 .一般的測量儀測量范圍有限，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，高頻信號的 測量也越來越受的親睞，實現(xiàn)測量的數(shù)字化 .自動化 .智能化已成為各類儀器儀表的設(shè)計方向。 現(xiàn)在頻率的測量儀器突破傳統(tǒng)的測量方法，以單片機為核心來設(shè)計的，利用外圍電路，軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)了測量量程的自動切換，具有較高的測量精度和較短的系統(tǒng)反應(yīng)。這樣設(shè)計測量誤差小，價格低，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)了發(fā)展的需要。相位測量也是以單片機為核心的，利用單片機的高數(shù)據(jù)處理能力，存儲容量大，較多的并行口能滿足外圍設(shè)備 .芯片擴展需要。數(shù)字顯示相位儀不斷的涌現(xiàn)，具有速度高 .只能化 .電路簡單 .工作可靠等特點。 隨著科技的發(fā)展，頻率的測量應(yīng)趨于以 下幾個特點： ① 測量精度高。由于有著各種等級的時頻標(biāo)準(zhǔn)源，而且采用無線電波傳遞標(biāo)準(zhǔn)時頻方便 .迅速 .實用。所以在人們能進行測量的成千上萬個物理量中，頻率測量所能達(dá)到的分辨和準(zhǔn)確度是最高的。 ②測量范圍廣?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中所涉及到的頻率范圍是極其廣泛的，從百分一赫茲甚至更低頻率開始，一直到 10K Hz 以上。