【正文】 1KHZ ，那么用此法測得的待測信號為 1KHZ5=5KHZ。%頻率測量范圍： 0—10000 Hz 輸入信號波形： 矩形波和方波第2章 方案的設(shè)計(jì)與論證 測頻原理測頻的原理歸結(jié)成一句話，就是在單位時(shí)間內(nèi)對被測信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以用單片機(jī)通過軟件設(shè)計(jì)直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率。和傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計(jì)相比，它減少了很大一部分的集成電路的用量，并且還可以加入許多的智能操作，這更是傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計(jì)所望塵莫及的。傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計(jì)都是采用純硬件方式組成（純數(shù)字電路）。t know knowledge, consolidate learning, mutual discussion, using the scientific method to analyze the problem to deal with the difficulties encountered in the design, master the singlechip microputer system development process, learn to deal with mon methods, accumulate the experience of the design system, give full play to the bination of teaching and practice. Digital frequency meter designed to meet the requirements.Key words: single chip microputer。本設(shè)計(jì)的目的是通過對單片機(jī)原理及應(yīng)用的學(xué)習(xí)，以及查閱相關(guān)資料，培養(yǎng)自學(xué)與動手能力，把學(xué)到的知識應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)教學(xué)單位： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 自動化 2013年 5月 摘 要設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心，被測的矩形波或者方波整形為脈沖后輸入單片機(jī)。在設(shè)計(jì)的過程中，不斷的補(bǔ)充不知道的知識、鞏固所學(xué)、相互討論，運(yùn)用科學(xué)分析問題的方法解決設(shè)計(jì)中遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學(xué)會對常見問題的處理方法，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。 Digital frequency meter。它的集成電路用量較大，因而產(chǎn)品的體積、功耗都較大，生產(chǎn)成本較高。目前市場上的頻率計(jì)產(chǎn)品很多，但基本上都是采用專用計(jì)數(shù)芯片(如ICM7240 ，ICM7216) 和數(shù)字邏輯電路組成，由于這些芯片本身的工作頻率不高(如ICM7240僅有15MHz左右) ，從而限制了產(chǎn)品的工作頻率的提高，遠(yuǎn)不能達(dá)到在一些特殊的場合需要測量很高的頻率的要求，而且測量精度也受到芯片本身極大的限制。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及參數(shù)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)為核心的數(shù)字頻率計(jì)。被測信號，通過輸入通道的放大器放大后，進(jìn)入整形器加以整形變?yōu)榫匦尾?，并送入主門的輸入端。但從圖中可以看出，≈% 。顯然，減小誤差的方法，就是增大N。頻率計(jì)數(shù)器嚴(yán)格地按照公式進(jìn)行測頻。 方案一。由于檢測一個(gè)由“1”到“0”的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期。輸入信號單片機(jī)最小系統(tǒng)數(shù)碼管顯示電源 方案一原理框圖 方案二。外部計(jì)數(shù)器法測量頻率不受晶振頻率的限制，但硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部具有2 個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0與T1，其工作方法可以通過編程來實(shí)現(xiàn)所需的定時(shí)/計(jì)數(shù)與產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出中斷要求的功能。當(dāng)加1計(jì)數(shù)器用作計(jì)數(shù)器時(shí)，在相應(yīng)的外部引腳發(fā)生從1到0的跳變時(shí)計(jì)數(shù)器加1，這樣在計(jì)數(shù)閘門的控制下可以用來測量待測信號的頻率。在本設(shè)計(jì)方案中，我通過程序設(shè)定T0工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，T1工作在計(jì)時(shí)狀態(tài)下。最后通過五位數(shù)碼管顯示出頻率值。這樣做會使該頻率計(jì)在測量信號頻率時(shí)產(chǎn)生精度誤差，但能夠滿足設(shè)計(jì)要求。AT89C51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙向串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 單片機(jī)管腳說明。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P2：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL 門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間使用外部程序存儲器，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 單片機(jī)I/O口分配表單片機(jī)I/。單片機(jī)的時(shí)序就是CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號的時(shí)間順序。在本設(shè)計(jì)中采用了內(nèi)部時(shí)鐘方式。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作，振蕩器和電路應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)引腳XTALl和XTAL2靠近。復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位和手動復(fù)位。顯示器有顯示監(jiān)控結(jié)果、提供用戶操作界面等功能。按發(fā)光二極管單元連接方式可分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。 共陰數(shù)碼管段選碼顯示字形0123456789共陰段選碼3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH。當(dāng)采用12MHz頻率的晶振時(shí)，計(jì)數(shù)速率為1MHz，輸入脈沖的周期間隔為1μs。由于確認(rèn)一次負(fù)跳變需要用2個(gè)機(jī)器周期，即24個(gè)振蕩周期，因此外部輸入的計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率為振蕩器頻率的1/24，例如，選用6MHz頻率的晶振，允許輸入的脈沖頻率為250kHz，如果選用12MHz頻率的晶振，則可輸入500kHz的外部脈沖。函數(shù)信號發(fā)生器（Signal Generator）為被測的信號源。C語言也是目前使用最廣的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)編程語言。 程序的流程圖。//先關(guān)閉所有數(shù)碼管P0=dispcode[dispbuf[dispcou