【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 電子工程系 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 姓名 高 宇 學(xué)號 202004120206 指 導(dǎo)教師 簡 遠(yuǎn)鳴老師 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 數(shù) 字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與制作 同組 黃 志杰、蘇華劍 設(shè)計(jì)目的意義 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)域不可缺少的測量儀器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率的數(shù)字測量儀器。它的基本功能是測量正弦信號、方波信號及其他各種單位時(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)試過程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示 ，測量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。 數(shù) 字頻率計(jì)屬于時(shí)序電路，它主要由具有記憶功能的觸發(fā)器構(gòu)成，計(jì)算機(jī) 及各種數(shù)字儀表中，都得到了廣泛的應(yīng)用。 方案論證 本方案主要以單片機(jī)為核心，將被測信號先進(jìn)入信號放大電路進(jìn)行放大，再被送到波形整形電路整形，把被測得波形轉(zhuǎn)化為方波。利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器的功能對被測信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。編寫相應(yīng)的程序可以使單片機(jī)自 動調(diào)節(jié)測量的量程，并把測出的頻率數(shù)據(jù)送到顯示電路顯示。 硬件部分主要由信號輸入和放大整形模塊、單片機(jī)控制模塊、分頻模塊及顯示電路模塊組成。 AT89C52 單片機(jī)是頻率計(jì)的控制核心，來完成它待測信號的計(jì)數(shù)，譯碼，顯示以及對分頻比的控制。利用它內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器完成待測信號頻率的測量。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，所制作的頻率計(jì)采用外部分頻 ，實(shí)現(xiàn) 10Hz10KHz 的頻率測量，而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動切換流程。 在軟件設(shè)計(jì)中利用 C 語言進(jìn)行編程，并借助 Keil 軟件，進(jìn)行仿真，對設(shè) 計(jì)原理、檢測方法進(jìn)行驗(yàn)證。 時(shí)間安排 2020 年 1 月 3 月 方 案 設(shè)計(jì) 2020 年 3 月 提 交開題報(bào)告 2020 年 4 月 5 月 電 路 設(shè)計(jì)、制作 2020 年 6 月 撰 寫論文、答辯 指導(dǎo)教師 意見 簽字： 2020 年 月 日 審核小組意見 組長簽字： 2020年 月 日 裝 訂 線 中文摘要 在電子測量領(lǐng)域中 ,頻率測量的精確度是最高的 ,可達(dá) 1013數(shù)量級。因此，在生產(chǎn)過程中許多物理量，例如溫度、壓力、流量、液位、 PH 值、振動、位移、速度、加速度，乃至各種氣體的百分比成分等均用傳感器轉(zhuǎn)換成信號頻率，然后用數(shù)字頻率計(jì)來測量，以提高精確度。 本方案主要以信號輸入和放大電路、單 片機(jī)模塊、分頻模塊及顯示電路模塊組成。 AT89C52 單片機(jī)是頻率計(jì)的控制核心，來完成它待測信號的計(jì)數(shù)，譯碼，顯示以及對分頻比的控制。利用它內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器完成待測信號頻率的測量。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，所制作的頻率計(jì)采用外部分頻，實(shí)現(xiàn) 10Hz~10KHz 的頻率測量，而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動切換流程。以 AT89C52 單片機(jī)為核心，通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí) /計(jì)數(shù)器的門控時(shí)間，方便對頻率計(jì)的測量。其待測頻率值使用四位共陰極數(shù)碼管顯示，并可以自動切換量程，單位分別由 3個(gè)發(fā)光二極管指示。本次采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一種數(shù)字顯示的頻率計(jì) ，具有測量準(zhǔn)確度高，響應(yīng)速度快，體積小等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞： 頻率計(jì) 單片機(jī) 計(jì)數(shù)器 量程自動切換 摘 要 iii ABSTRACT In the field of electronic measuring, frequency measurement is the most accurate, The accuracy is up to 1013 orders of magnitude. Therefore, many physical measure in the production line, such as the temperature, pressure and discharge, liquid and PH value, vibration and move, speed, acceleration, even as various gaseous percentage position etc. all use Sensor to convert into signal frequency, then measure with the digital frequency meter raise the accuracy. This project is mainly formed by signal importation and enlarge an electric circuit and module, frequency division module, the display circuit module. AT89C52 MCU is the controlling core of the frequency meter, it pletes the count of the signal under testing, decoding, display and the frequency division ratio. Using its internal timer and counter to plete measuring the signal under testing. In the design process,the produced frequency meter uses external dividing frequency, to achieve 1Hz ~ 1MHz frequency measurements, and could achieve the process that switch the flow automatically. Regard AT89C52 as the core, with the MCU internal timing / counter gated time, it can be easy for measuring frequency meter. The frequency to be measured displays with four mon cathode, and it can automatically switch range,the unit consists of 3 lightemitting diode indicates. The design uses of technology to design a digital frequency meter, it has high accuracy, fast response speed, the advantages of small size. KEY WORDS： Frequency Meter； Single Chip； Counter Range； Automatically Switch 目 錄 i 目 錄 第一章 前言 .................................................................................................................. 1 頻率計(jì)概述 ...................................................................................................... 1 頻率計(jì)的發(fā)展與應(yīng)用 ...................................................................................... 1 頻率計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 .................................................................................. 3 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) .......................................................................................... 4 測頻的原理 ....................................................................................................... 4 設(shè)計(jì)任務(wù)的分析及方案的論證 ....................................................................... 5 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) .................................................................................................. 7 AT89C52 主控制器模塊 .................................................................................. 7 AT89C52 概述 ........................................................................................ 7 AT89C52 特殊功能 ................................................................................ 7 AT89C52 開發(fā)板原理圖 ........................................................................ 7 分頻模塊 設(shè)計(jì) ................................................................................................... 8 分頻電路分析 ......................................................................................... 8 74LS161 芯片介紹 ................................................................................. 9 74LS151 芯片介紹 .................................................