【正文】 [鍵入文字]University of South China設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字頻率計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程卓越03班 年 級(jí)： 10級(jí) 學(xué) 號(hào)： 20104470303 姓 名： 周瑋曦 指導(dǎo)教師： 陳文光 年 月 日基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)【摘要】 本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心充分利用硬件資源設(shè)計(jì)的一種頻率計(jì)，該頻率計(jì)首先將被測(cè)信號(hào)放大整形處理，變成滿(mǎn)足單片機(jī)I/O口接受的TTL/ CMOS 兼容信號(hào)從單片機(jī)的T1輸入口輸入直接累加脈沖數(shù)，將單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)為1S，這時(shí)累加的脈沖數(shù)即為被測(cè)信號(hào)的頻率。最后經(jīng)單片機(jī)處理送至lcd液晶顯示屏顯示。【關(guān)鍵字】 單片機(jī)（STC89C52）、放大整形、 數(shù)據(jù)處理、1602LCD、【Abstract】This design take STC89C52 monolithic integrated circuit as the core full use hardware source design39。s one kind of frequency meter, this frequency meter will be measured first that signal enlargement reshaping processing, turns satisfies TTL/which the monolithic integrated circuit I/O mouth accepts the CMOS patible signal from monolithic integrated circuit39。s T1 input port input direct summation pulse number, the monolithic integrated circuit interior timer fixed time is 1S, by now accumulated the pulse number namely for is measured the signal the frequency. Finally passes through monolithic integrated circuit processing to deliver to the lcd liquid crystal display monitor demonstration.【Keyword】STC89C5 Larger plastic、Data processing、1602LCD目錄 引言……………………………………………………………………………………………5……………………………………………………………………………………5…………………………………………………………………………5 ……………………………………………………5 …………………………………………………………………………5………………………………………………………………7 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 ………………………………………………………………………7 STC89C52單片機(jī)及其引腳說(shuō)明 …………………………………………………………7 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊 ………………………………………………………………8 ………………………………………………………………………8 LF353雙運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介 ………………………………………………………8 顯示模塊 ………………………………………………………………………………10 1602ALCD與單片機(jī)的接法 ………………………………………………………10 1602ALCD基本技術(shù) …………………………………………………………… 11 designer原理圖 ………………………………………………………………13 整形放大部分 …………………………………………………………………………13 單片機(jī)及1602部分 ……………………………………………………………………13 designerPCB布線(xiàn) ………………………………………………………………145. Proteus 仿真 …………………………………………………………………………156. 軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………16 系統(tǒng)工作流程圖 ………………………………………………………………………16 T0的1s定時(shí)……………………………………………………………………16 T1的計(jì)數(shù)原理 …………………………………………………………………16 軟件工作原理 …………………………………………………………………………16 軟件處理方法 …………………………………………………………………………177. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 …………………………………………………………………………188. 元器件清單 …………………………………………………………………………18結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………………………………19致謝詞 ………………………………………………………………………………………19參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………19程序附錄 ……………………………………………………………………………………20引言頻率測(cè)量在科技研究和實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通采用組合電路和時(shí)序電路等大量的硬件電路構(gòu)成，產(chǎn)品不但體積較大，運(yùn)行速度慢，而且測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)不宜直接使用。頻率信號(hào)抗干擾性強(qiáng)、易于傳輸 ,可以獲得較高的測(cè)量精度。同時(shí) ,。STC89C52系列單片機(jī)具有體積小，功能強(qiáng)，性能價(jià)格比較高等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和智能化儀器，儀表等領(lǐng)域。此頻率計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心，具有性能優(yōu)良，精度高，可靠性好等特點(diǎn)。以STC89C52單片機(jī)為控制器件的頻率測(cè)量方法，并用C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路。最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)頻率計(jì)的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種測(cè)試場(chǎng)所。在基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，用十進(jìn)制數(shù)字來(lái)顯示被測(cè)信號(hào)頻率的測(cè)量裝置。以精確迅速的特點(diǎn)測(cè)量信號(hào)頻率，在本設(shè)計(jì)在實(shí)踐理論上鍛煉提高了自己的綜合運(yùn)用知識(shí)水平，為以后的開(kāi)發(fā)及科研工作打下基礎(chǔ)。1系統(tǒng)概述 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。 本數(shù)字頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率，采用一個(gè)1602 LCD顯示器動(dòng)態(tài)顯示7位數(shù)。 基本設(shè)計(jì)原理 基本設(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它以測(cè)量頻率的方法直接對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。所謂“頻率”，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。其中脈沖形成電路的作用是將被測(cè)信號(hào)變成脈沖信號(hào)，其重復(fù)頻率等于被測(cè)頻率f。利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器作為定時(shí)時(shí)間周期，若其周期為1s，則輸入的脈沖信號(hào)持續(xù)計(jì)數(shù)時(shí)間亦準(zhǔn)確地等于1s，所計(jì)數(shù)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)信號(hào)的頻率。[1] 方案選擇用單片機(jī)設(shè)計(jì)頻率計(jì)通常采用兩種辦法，第一種方法是使用單片機(jī)自帶的計(jì)數(shù)器對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；第二種方法是單片機(jī)外部使用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值再由單片機(jī)讀取。第一種方法的好處是設(shè)計(jì)出的頻率計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單，成本低廉，不需要外部計(jì)數(shù)器，直接利用所給的單片機(jī)最小系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)。這種方法的缺陷是受限于單片機(jī)計(jì)數(shù)的晶振頻率，輸入的時(shí)鐘頻率通常是單片機(jī)晶振頻率的幾分之一甚至是幾十分之一，在本次設(shè)計(jì)使用的98C51單片機(jī)，由于檢測(cè)一個(gè)由“1”到“0”的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，前一個(gè)機(jī)器周期測(cè)出“1”，后一個(gè)周期測(cè)出“0”。故輸入時(shí)鐘信號(hào)的最高頻率不得超過(guò)單片機(jī)晶振頻率的二十四分之一。第二種方法的好處是輸入的時(shí)鐘信號(hào)頻率可以不受單片機(jī)晶振頻率的限制，可以對(duì)相對(duì)較高頻率進(jìn)行測(cè)量，但缺點(diǎn)是成本比第一種方法高，設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和程序也比較復(fù)雜。[2]由于成本有限，本次設(shè)計(jì)中采用第一種方法，因此輸入的時(shí)鐘信號(hào)最高頻率不得高于12MHz/24=500KHz。對(duì)外部脈沖的占空比無(wú)特殊要求。根據(jù)頻率檢測(cè)的原理，很容易想到利用51單片機(jī)的T0、T1兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)用來(lái)定時(shí)，另一個(gè)用來(lái)計(jì)數(shù)，兩者均應(yīng)該工作在中斷方式，一個(gè)中斷用于1s時(shí)間的中斷處理，一個(gè)中斷用于對(duì)頻率脈沖的計(jì)數(shù)溢出處理。2數(shù)字頻率計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 本頻率計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機(jī)STC89C52，由它完成對(duì)待測(cè)信號(hào)頻率的計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)處理、結(jié)果顯示等功能，外部還要有信號(hào)處理、LCD顯示器等器件。具體可分為以下幾個(gè)模塊：放大整形模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示模塊。各模塊關(guān)系圖如圖2所示：[3]LCD顯示基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)[日期：20080111]來(lái)源：東哥單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)() 作者：佚名[字體：大 中 小] 題 目： 基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（專(zhuān)升本） 班 級(jí)： 056計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名： 蔡永 學(xué)號(hào)： 05191131 指導(dǎo)老師： 余水寶 成 績(jī)： ( ) 目 錄 第1節(jié) 引言 ……………………………………………………………2 數(shù)字頻率計(jì)概述…………………………………………………………………………2 頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路與頻率的計(jì)算…………………………………………………2 基本設(shè)計(jì)原理……………………………………………………………………………3第2節(jié) 數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………4 …………………………………………………………………………4…………………………………………………………………………4 …………………………………………………………5………………………………………………………………7………………………………………………………………………7…………………………………………………………………………………8第3節(jié) 軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………12 定時(shí)計(jì)數(shù) ………………………………………………………………………………12 量程轉(zhuǎn)換 ………………………………………………………………………………12 BCD轉(zhuǎn)換…………………………………………………………………………………12 LCD顯示…………………………………………………………………………………12第4節(jié) 結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………… 13參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………14附錄 匯編源程序代碼…………………………………………………15 基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)數(shù)理與信息工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)專(zhuān)升本 056班 蔡永指導(dǎo)老師 余水寶 第1節(jié) 引言本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。并且引導(dǎo)一種創(chuàng)新的思維，把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷的學(xué)習(xí)，思考和同學(xué)間的相互討論，運(yùn)用科學(xué)的分析問(wèn)題的方法解決遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開(kāi)發(fā)流程，學(xué)會(huì)對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法，積累設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合。全能提高個(gè)人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合能力，開(kāi)拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是