【正文】 } else if(regCnt1000) //KHz 檔 { level=1。 if(regCnt999) { pCnt=0。 //更新顯示 fCnt=0。 //總中斷允許 } void main() { intial()。 //定時器 0，工作方式 1，計數(shù)器 1，工作方式 2(8 位自動重裝 ) //開定時器 0 中斷 ET0=1。 ledM=1。 d[0]=0。 0)。 } else if(level==2) { d[3]=pCnt/1000。 //帶小數(shù)點 25 sl=0xf7。 sl=0xfb。 sl=0xfd。 sl=0xfe。 } else if(level==1) { d[3]=pCnt/1000。 sl=0xf7。 sl=0xfb。 sl=0xfd。 sl=0xfe。 } void disp() { if(level==0) //B 位檔 { d[3]=0。 //脈沖下降沿次數(shù) unsigned int regCnt。 //定時 1s 計數(shù) unsigned char d[4]。在畢業(yè)設計中我的很多方面的能力都得到了提高，尤其在單片機軟件編程方面讓我感觸頗深。其次 掌握了 C語言的編寫程序，學會了使用 PROTUTES 和 KEIL 的仿真來實現(xiàn) ，同時掌握了如何收集、查閱、應用文獻資料，如何根據(jù)實際 需要有選擇的閱讀書籍和正確確定系統(tǒng)所要使用的元器件的類型。 23 第六章 總結 畢業(yè)設計已經(jīng)結束，通過這次設計，我受益匪淺。實際 記錄數(shù)據(jù)如下表911所示。經(jīng)過不斷的軟硬件聯(lián)合調(diào)試，修改程序和硬件，最終符合設計功能要求。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 經(jīng)軟件的調(diào)試 — 修改 — 再調(diào)試，如此反復，排除各種故障最終基本完成了設計所要求的任務。例如輸入信號 456KHz，仿真顯示如圖 31 所示。Proteus 總體仿真圖 29所示。 開 始選 擇 檔 位數(shù) 據(jù) 各 位 分 離送 數(shù) 據(jù) 顯 示延 時結 束 圖 22 顯示子程序流程圖 20 量程檔自動轉換子程序 使用定時方法實現(xiàn)頻率測量時，外部的待測信號通過頻率計的預處理電路變成寬度等于待測信號周期的方波，該方波同樣加至定時／計數(shù)器的輸入腳（ ）。 中 斷 開 始關 外 部 計 數(shù) 器中 斷 計 數(shù) 器 裝 初 值開 外 部 計 數(shù) 器選 擇 相 應 檔 位判 斷 計 數(shù) 是 否 為 1 s中 斷 返 回Y 圖 20 T0中斷服務子程序 定時／ 計數(shù)器 T1工作在計數(shù)方式 , 對信號進行計數(shù) ,計數(shù)器 1中斷流程圖如圖 21所示。定時／計數(shù)器的工作被設置為定時器方式，定時／ 18 計數(shù)器的計數(shù)寄存器清 0，在判斷待測信號的上跳沿到來后，運行控制位 TR 置為 1，以單片機工作周期為單位進行計數(shù)，直至信號的下跳沿到來，運行控制位 TR 清 0，停止計數(shù)。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化頻 率 測 量頻 率 是 否 超 過 1 K H z硬 件 十 分 頻計 數(shù) 器 計 數(shù)測 頻 率 值測 量 數(shù) 據(jù)顯 示NY 圖 19 系統(tǒng)軟件流程總圖 首先定時／計數(shù)器的計數(shù)寄存器清 0，運行控制位 TR 置 1，啟動對待測信號的計數(shù)。系統(tǒng)軟件流程如圖 19所示。具體設計的檔位轉換 LED 指示電路如圖 18 所示。 頻率值顯示電路 數(shù)碼管電路設計不加三極管驅動時，數(shù)碼管顯示數(shù)值看不清，不便于頻率值的測量與調(diào)試 。根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何 種接口類型 [14].兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理如圖 16 所示。 A3B4C5D6ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1GND8VCC16RCO15Q311Q212Q113Q014U1674161X04X13X22X31X415X514X613X712A11B10C9E7GND8VCC16Y5Y6U1474151I111I122O13I214I225O26GND7O38I319I3210O411I4112I4213VCC14U1374005VCLEAR5VP355V5VCLEARADDR0ADDR1ADDR2F1 圖 15 分頻電路原理圖 顯示模塊 顯示模塊由頻率值顯示電路和量程轉換指示電路組成。 74LS151 引腳如圖 13 所示。合理應用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片 74LS161 可以組成 16進制以下的任意進制分頻器。Q1 從 74LS161 功能表功能表中可以知道，當清零端 CR=“0” ，計數(shù)器輸出 Q Q Q Q0立即為全 “0” ，這個時候為異步復位功能。 RD 變?yōu)?1 后，加入一置數(shù)信號 LD＝ 0，即信號需要維持到下一個時鐘脈沖的正跳變到 來后。CET) 。 圖 12 74LS161 引腳圖 時鐘 CP 和四個數(shù)據(jù)輸入端 P0~P3， 清零 /MR， 使能 CEP， CET， 置數(shù) PE， 數(shù)據(jù)輸出端 Q0~Q3，以及進位輸出 TC (TC=Q0為了測量提高精度，當被測信號頻率值較低時，直接使用單片機計數(shù)器計數(shù)測得頻率值；當 被測信號頻率值較高時采用外部十分頻后再計數(shù)測得頻率值。單片機 AT89S51 內(nèi)部具有 2個 16位定時／計數(shù)器，定時／計數(shù)器的工作可以由編程來實現(xiàn)定時、計數(shù)和產(chǎn)生計數(shù)溢出時中斷要求的功能。具體放大整形電路如圖 11所示。當輸入信號電壓幅度較小時，前級輸入衰減為零時若不能驅動后面的整形電路，則調(diào)節(jié)輸入放大的增益，時被測信號得以放大 [10]。而后面的閘門或計數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設計一個整形電路則在測量的時候，首先通過整形電路將正弦波或者三角波轉化成矩形波。 10 電源電路設計 根據(jù)上述介紹設計，電源電路包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等模塊組成，使用 LED 進行電源工作狀態(tài)指示。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路其工作原理是利用穩(wěn)壓管兩端的電壓稍有變化，會引起其電流有較大變化這一特點，通過調(diào)節(jié)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的限流電阻上的壓降來達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。 9 圖 7 直流穩(wěn)壓電源框圖及波形 (1)電源變壓器 T的作用是將 220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓 Ui。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在使用 8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作 7 為 輸入使用時，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 編程時，P0 口用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅動 8個 TTL 邏輯電平。合適頻率的晶振對于選頻信號強度準確度都有好處，本次設計選取 無源晶振接入 XTAL1 和 XTAL2 引腳。 6 所以本次設計選用 手動復位。根據(jù)不同場合的要求，這款單片機提供了多種封裝，本次設計根據(jù)最小系統(tǒng)有時需要更換單片機的具體情況，使用雙列直插 DIP40 的封裝。片內(nèi)資源有 4 組 I/O 控制端口、 3 個定時器、 8 個中斷、軟件設置低能耗模式、看門狗和斷電保護。 AT89S52 主控制器模塊 AT89S52 的介紹 8 位單片機是 MSC51 系列產(chǎn)品升級版 [5]，有世界著名半導體公司 ATMEL 在購買 MSC51設計結構后，利用自身優(yōu)勢技術 —— （掉電不丟數(shù)據(jù)）閃存生產(chǎn)技術對舊技術進行改進和擴展，同時使用新的 半導體生產(chǎn)工藝，最終得到成型產(chǎn)品?？捎?74161 進行外部十分頻。 放大整形模塊： 放大電路是對待測信號的放大，降低對待測信號幅度的要求。利用其內(nèi)部的定時／計數(shù)器完成待測信號周期／頻率的測量。 本文介紹了一種基于 單片機 AT89S52 制作的頻率計的設計方法 ,所制作的頻率計 測量比較高的頻率采用外部十分頻，測量較低頻率值時采用單片機直接計數(shù)，不進行外部分頻 。由于數(shù)字測量的離散性，被測頻率在計數(shù)器中所記進的脈沖數(shù)可有正一個或負一個脈沖的 1? 量化誤差，在不計其他誤差影響的情況下，測量精度將為： 1()fA N? ? 3 應當指出，測量頻率時所產(chǎn)生的誤差是由 N 和 T 倆個參數(shù)所決定的，一方面是單位時間內(nèi)計數(shù)脈沖個數(shù)越多時，精度越高，另一方面 T 越穩(wěn)定時，精度越高。本頻率計要求測頻誤差在 1‰以下，則 N 應大于 1000。這個誤差是比較大的，實際上，測量的脈沖個數(shù)的誤差會在177。由晶體振蕩器產(chǎn)生的基頻，按十進制分頻得出的分頻脈沖，經(jīng)過基選通門去觸發(fā)主控電路，再通過主控電路以適當?shù)木幋a邏輯便得到相應的控制指令，用以控制主門電路選通被測信號所產(chǎn)生的矩形波，至十進制計數(shù)電路進行直接計數(shù)和顯示。 其中以 AT89S52 為內(nèi)核的單片機系列目前在世界上生產(chǎn)量最大，派生產(chǎn)品最多，基本可以滿足大多數(shù)用戶的需要 [2]。 在我國，單片機已不是一個陌生的名詞，它的出現(xiàn)是近代計算機技術的里程碑事件。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間內(nèi)變化的物理量。由于頻率信號抗干擾性強，易于傳輸，因此可以獲得較高的測量精度。 軟件調(diào)試 ......................................................................... 21 Pouteus軟件調(diào)試 ............................................................. 21 功能調(diào)試 ..................................................................... 21 ......................................................................... 22