【正文】 56 字節(jié)程序運(yùn)行空間、 8K 字節(jié) Flash 存儲(chǔ)空間，支持最大 64K 外部存儲(chǔ)擴(kuò)展。不斷發(fā)展的半導(dǎo)體工藝也讓該單片機(jī)的功耗不斷降低。 圖 3 AT89S52 引腳圖 6 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。 高頻率的時(shí)鐘有利于程序更快的運(yùn)行，也有可以實(shí)現(xiàn)更高的信號(hào)采樣率，從而實(shí)現(xiàn)更多的功能 [6]。并聯(lián) 2 個(gè) 30pF陶瓷電容幫助起振。對(duì) P0端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻 [7]。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入， P1口功能 具體如 表1所示。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P3 口亦作為 AT89C51 8 特殊功能（第二功能）使用， P3 口功能 如 表 2所示?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。變壓器副邊與原邊的功率比為 P2/P1=n，式中 n是變壓器的效率。 圖 8 整流電路 （ 3）濾波電路：各濾波電路 C滿(mǎn)足 RLC=（ 3~5） T/2，式中 T為輸入交流信號(hào)周期， RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。它一般適用于負(fù)載電流變化較小的場(chǎng)合。 LM78XX 系列三端穩(wěn)壓 IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少 [9]，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜 ，因此 使用 LM7805 穩(wěn)壓芯片進(jìn)行 5V 的電源電路設(shè)計(jì) 。在整形之前由于不清楚被測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱的情況。 根據(jù)上述分析， 放大電路 放大整形電路采用高頻 晶體管 3DG100 與 74LS00 等組成 。 5VQ103DG1001KR2410R2247KR2010KR1939KR23111213U7D74LS00123U15A74LS00564U15B74LS0047uFC17100uFC1847KR21D6F1Vx 圖 11 放大整形電路 分頻設(shè)計(jì)模塊 分頻電路用于擴(kuò)展單片機(jī)頻率測(cè)量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率和周期測(cè)量使用統(tǒng)一信號(hào)，可使單片機(jī)測(cè)頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測(cè)頻誤差 。在定時(shí)器工作方式下，在被 12 測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)，每來(lái)一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1（使用 12 MHz 時(shí)鐘時(shí)，每 1μs 加 1），這樣以機(jī)器周期為基準(zhǔn)可以用來(lái)測(cè)量時(shí)間間隔。這兩種情況使用 74LS151 進(jìn)行通道選擇，由單片機(jī)先簡(jiǎn)單測(cè)得被測(cè)信號(hào)是高頻信號(hào)還是低頻信號(hào)，然后根據(jù)信號(hào)頻率值的高低進(jìn)行通道的相應(yīng)導(dǎo)通，繼而測(cè)得相應(yīng)頻率值。Q1 表 4 為 74161 的功能表。在這個(gè)置數(shù)信號(hào)和時(shí)鐘脈沖上升的共同作用下，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預(yù)置的輸入數(shù)據(jù)相同，這就是預(yù)置操作。當(dāng) CR=“1” 且 LD=“0” 時(shí)，在 CP 信號(hào)上升沿作用后， 74LS161 輸出端 Q Q Q Q0 的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端 D3， D2， D1， D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù) 功能。Q2 74LS151 芯片介紹 數(shù)據(jù)選擇端（ ABC）按二進(jìn)制譯碼，以從 8 個(gè)數(shù)據(jù)（ D0D7）中選取 1 個(gè)所需的數(shù)據(jù)。 圖 13 74151 管腳圖 74LS151 的功能如下表 所示。頻率值顯示電路 采用四位共陽(yáng)極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示頻率計(jì)被測(cè)數(shù)值，使用三極管 8550 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使數(shù)碼管亮度變亮，便于觀察 15 測(cè)量。 圖 16 兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理圖 LED 數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類(lèi)似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。因此加入三極管 8550 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。 D7REDD9GREEND8YELLOW220R25220R26220R275VLED1LED2LED3 圖 18 LED 檔位指示電路 17 第四 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要采用模塊化設(shè)計(jì)，敘述了各個(gè)模塊的程序流程圖，并介紹了軟件 Keil和 Proteus 的使用方法和調(diào)試仿真。 頻率計(jì)開(kāi)始工作或者完成一次頻率測(cè)量，系統(tǒng)軟件都進(jìn)行測(cè)量初始化。計(jì)數(shù)閘門(mén)由軟件延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)，從計(jì)數(shù)閘門(mén)的最小值（即測(cè)量頻率的高量程）開(kāi)始測(cè)量，計(jì)數(shù)閘門(mén)結(jié)束時(shí) TR 清 0，停止計(jì)數(shù)。 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)值為 65535，當(dāng)待測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，定時(shí)／計(jì)數(shù)器可以對(duì)被測(cè)信號(hào)直接計(jì)數(shù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較高時(shí)，先由硬件十分頻后再有定時(shí)／計(jì)數(shù)器對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)，加大測(cè)量的精度和范圍。 19 中 斷 開(kāi) 始中 斷 開(kāi) 始計(jì) 數(shù) 器 加 1 圖 21 計(jì)數(shù)器 1中斷服務(wù)子程序 顯示子程序 顯示子程序?qū)⒋娣旁陲@示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數(shù)碼管上顯示出來(lái) ,由于所有 4 位數(shù)碼管的 8 根段選線(xiàn)并聯(lián)在一起由單片機(jī)的 P2 口 控制 ,因此 ,在每一瞬間 4位數(shù)碼管會(huì)顯示相同的字符 ,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 ,即在每一瞬間只點(diǎn)亮某一位顯示字符 ,在此瞬間 ,段選控制口 P2 輸出相應(yīng)字符。工作高電平是否加至定時(shí)／計(jì)數(shù)器的輸入腳；當(dāng)判定高電平加至定時(shí)／計(jì)數(shù)器的輸入腳，運(yùn)行控制位 TR 置 1，啟動(dòng)定時(shí)／計(jì)數(shù)器對(duì)單片機(jī)的機(jī)器周期的計(jì)數(shù)，同時(shí)檢測(cè)方波高電平是否結(jié)束；當(dāng)判定高電平結(jié)束時(shí) TR清 0，停止計(jì)數(shù)，然后從計(jì)數(shù) 寄存器讀出測(cè)量數(shù)據(jù)。 21 Keil 簡(jiǎn)介 Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)系列單片機(jī)的軟件， Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù) 管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 （ 1） 建立工程文件 點(diǎn)擊“ ProjectNew project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話(huà)框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字 ,點(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話(huà)框，按要求選擇目標(biāo)器件片。在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中選擇菜單“ File → New...”、單擊對(duì)應(yīng)的工具按鈕或者快捷鍵 Ctrl +N 將打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯窗口，完成匯編語(yǔ)言源文件的輸入，并且完成源程序向當(dāng)前工程的添加。 接著的工作需要把匯編語(yǔ)言源文件加入工程之中。雙擊要加入的文件名或者選擇要加入的文件名再單擊“ Add”按鈕即可完成把匯編語(yǔ)言源文件加入工程。 需要注意，當(dāng)把匯編語(yǔ)言源文件加入工程但還沒(méi)有關(guān)閉加入文件對(duì)話(huà)框，這時(shí)有可能被誤認(rèn)為文件沒(méi)有成功地加入工程而再次進(jìn)行加入操作， 22 系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。他支持匯編和 C的混合編程，同時(shí)具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能 [17]。 （ 1）首 先將 keil 和 Protues 兩個(gè)軟件安裝好。 （ 5） 在 keil 中進(jìn)行 debug，同時(shí)在 proteus 中查看直觀的結(jié)果（如 LCD 顯示 ??）。 23 第五 章 頻率計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試 頻率計(jì)的系統(tǒng) 調(diào)試 包括 系統(tǒng)軟 、硬件聯(lián)合調(diào)試。搭建好硬件電路，檢查線(xiàn)路連接正確，通電， LED 燈亮， LM7805 芯片不發(fā)燙，并用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得電壓為 ，證明電路基本正常工作。 整形電路在 Multisim10 中進(jìn)行電路的仿真與調(diào)試， 在 Multisim10 繪制的 整形 電路如圖25 所示。 圖 28 分頻電路實(shí)際輸出波形 軟件調(diào)試 Pouteus 軟件 調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行 Keil 和 Proteus 系統(tǒng)仿真，不斷調(diào)試程序，直到符合功能要求。 圖 30 HZ 檔頻率仿真 當(dāng)測(cè)量頻率值 大于且等于 1KHz 并 小于 1MHz時(shí)，數(shù)碼管顯示 頻率 值，并黃 色 LED 燈亮，作為 KHz檔單位指示。 圖 32 MHZ 檔頻率仿真 經(jīng)上述測(cè) 試，基本功能都以實(shí)現(xiàn)，可以測(cè)出波形頻率值，并可以自動(dòng)切換量程單位，符合要求。 表 6： HZ 檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測(cè)值 （ Hz） 10 50 300 450 800 888 999 測(cè)量值（ Hz） 10 50 300 450 800 888 1000 表 7： KHZ 檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測(cè)值 （ KHz） 15000 55000 125000 225000 425000 825000 925000 測(cè)量值（ KHz） 15 55 125 225 425 825 925 表 8： MHZ 檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測(cè)信（ MHz） 測(cè)量值（ MHz） 系統(tǒng) 軟硬件 調(diào)試 軟件系統(tǒng)測(cè)試只能測(cè)試方波信號(hào)，外加硬件整形電路，可以測(cè)試正弦波、三角波等各種波形 的頻率值， 把各模塊組合在一起，做成完整的頻率計(jì)，實(shí)物圖如圖 33 所示。 實(shí)際測(cè)得頻率范圍沒(méi)有仿真結(jié)果那 么高，只能稍微超過(guò) 2MHz。同時(shí)手工焊接單片 機(jī)最小系統(tǒng)、分頻整形電路等也會(huì)帶來(lái)一定的干擾，造成信號(hào)的失真，從而導(dǎo)致測(cè)量精度下降， 測(cè)量范圍有所縮小， 但是可以看出，誤差在允許范圍內(nèi)，所設(shè)計(jì)的電路基本符合要求。首先，了解了單片機(jī)的基本知識(shí)和在控制領(lǐng)域的作用和地位?？傊?，我明白了理論和實(shí)踐之間存在的距離只有靠不斷的思考不斷的動(dòng)手才能將所學(xué)的知識(shí)真正運(yùn)用到 實(shí)踐 上來(lái)。 24 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 鄒大挺 ．頻率計(jì)的設(shè)計(jì) [J]. 《電子產(chǎn)品世界》 出版社 . 2020. 第 193 期 . 47. ［ 2］ 雷玉堂．光電檢測(cè)技術(shù) [M]. 中國(guó)計(jì)量出版社 . 1995. ［ 3］ 季建華 . 智能 儀表原理 [M]. 山東教育出版社 . 2020. ［ 4］ 王永生 . 電子測(cè)量學(xué) [M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 . 2020. ［ 5］李華．單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) [M]. 航空航天大學(xué)出版社 . 2020. ［ 6］張鵬．王雪梅 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例教程 [M]. 海軍出版社 . 2020. ［ 7］赫建國(guó)等 . 單片機(jī)在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [M]. 清華大學(xué)出版社 . 2020. ［ 8］康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M]. 高等教育出版社 . 1998． ［ 9］ 英文參考手冊(cè) [Z] ［ 10］謝自美．電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) [M]. 華中科技大學(xué)出版社 . 2020. ［ 11］ 英文參考手冊(cè) [Z]. ［ 12］ 英文參考手冊(cè) [Z]. ［ 13］ 英文參考手冊(cè) [Z]. ［ 14］康 華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） [M]. 高等教育出版社 . 1998. ［ 15］賴(lài)麒文 . 8051 單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件設(shè)計(jì)的藝術(shù) [M]. 科學(xué)出版社 . 2020. ［ 16］徐波 . 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