基于at89s52單片機的簡易數(shù)字頻率計設(shè)計(修復(fù)的)。。。(已修改)
2024-11-05 15:26 本頁面
【正文】 簡易數(shù)字頻率計設(shè)計 一．項目概述 數(shù)字頻率計是一種基礎(chǔ)測量儀器，到目前為止已有 30 多年的發(fā)展史。早期，設(shè)計師們追求的目標(biāo)主要是擴展測量范圍，再加上提高測量精度、穩(wěn)定度等，這些也是人們衡量數(shù)字頻率計的技術(shù)水平，決定數(shù)字頻率計價格高低的主要依據(jù)。目前這些基本技術(shù)日臻完善，成熟。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)可以輕松地將數(shù)字頻率計的測頻上限擴展到微波頻段。 本項目主要闡述了選擇 AT89S52 單片機作為核心器件，采用模塊化布局，設(shè)計一個簡易 數(shù)字頻率計測量頻率并進行顯示。 二．項目要求 基于 AT89S52 單片機簡易頻率計的設(shè)計 要求如下： （ 1）測量信號 方波 （ 1）測量范圍 頻率： 1Hz— 1MHz。 （ 2）測試誤差≦ % （ 3）用 6 位數(shù)碼管顯示。當(dāng)頻率變化時，能通過數(shù)碼管及時看到變化后的信號頻率。 三． 頻率 計 的設(shè)計思路與基本設(shè)計原理 ：對信號分頻，測量一個或幾個被測量信號周期中已知標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的周期個數(shù)，進而測量出該信號頻率的大小，其原理如右圖 1所示。 若被測量信號的周期為，分頻數(shù) m1，分頻后信號的周期為 T，則： T=m1Tx 。由圖可知： T=NTo （注： To為標(biāo)準(zhǔn)信 號的周期，所以 T為分頻后信號的周期，則可以算出被測量信號的頻率 f。） 由于單片機系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率比較穩(wěn)定，而是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信號頻率的誤差，通常情況下很??；而系統(tǒng)的量化誤差小于 1，所以由式 T=NTo可知，頻率測量的誤差主要取決于 N 值的大小， N值越大，誤差越小，測量的精度越高。 。它以測量周期的方法對正 弦波、方波、三角波的頻率進行自動的測量。 所謂“頻率”，就是周期性信號在單位時間（ 1s）內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時間間隔 T內(nèi)測得這個周期性信號的重復(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信號變成脈沖信號，其重復(fù)頻率等于被測頻率 fx。時間基準(zhǔn)信號發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)的時間脈沖信號，若其周期為 1s，則門控電路的輸出信號持續(xù)時間亦準(zhǔn)確地等于 1s。閘門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號進行控制，當(dāng)秒信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門送到計數(shù)譯碼顯示電路。秒信號結(jié)束時閘門關(guān)閉，計數(shù)器停止計數(shù)。由于計數(shù)器計得的脈沖數(shù) N是在 1 秒時間內(nèi)的累計數(shù)，所以被測頻率 fx=NHz。 圖 1 頻率測量原理圖 四 ．系統(tǒng)設(shè)計 框圖設(shè)計 基于 AT89TC51 單片機簡易頻率計的電路主要由數(shù)碼 管顯示電路、晶振電路、驅(qū)動電路等 幾部分組成，系統(tǒng)框圖如圖 11 所示 系統(tǒng)各模塊的原理及說明 89S52 單片機及引腳說明 89S52 是一種高性能低功耗的采用 CMOS 工藝制造的 8 位微控制器， 它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征： 4K 字節(jié)的程序存儲器 ， 128 字節(jié)的 RAM,32 條 I/O 線， 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器 , 一個5 中斷源兩個優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)，一個雙工的串行口 , 片上震蕩器和時鐘電路。 引腳說明： VCC：電源電壓 GND:地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，作為輸出口用時，每 個引腳能驅(qū)動8 個 TTL 邏輯門電路。當(dāng)對 0 端口寫入 1 時，可以作為高阻抗輸入端使用。 當(dāng) P0 口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下， P0 口具有內(nèi)部上拉電阻。 在 EPROM 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗時。程序校驗時需要外接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P1 口的輸出緩沖能接受或輸出 4 個 TTL 邏輯門電路。當(dāng)對 P1 口寫 1 時，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時， P1 口因為 內(nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時會輸出一個低電流（ IIL）。 P3 口： P3 是一帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向的 I/O 端口。 P3 口的輸出緩沖能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯門電路。當(dāng)向 P3 口寫 1 時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，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電流（ IIL）。 P3 口同時具有 AT89C51 的多種特殊功能，具體如下表 1 所示 : 端口引腳 第二功能 RXD (串行輸入口 ) TXD（串行輸出口） 0INT (外部中斷 0) 1INT （外部中斷 1） T0（定時器 0） T1（定
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