【正文】 while(DelayTime)。 //不同檔位計(jì)時(shí)值 unsigned int fCnt。 25 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 . 2021. 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 . 2021. ［ 4］王永生 . 電子測(cè)量學(xué) [M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 . 2021. ［ 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 . 2021. ［ 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 . 2021. ［ 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 . 2021. ［ 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．電子線路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) [M]. 華中科技大學(xué)出版社 . 2021. ［ 11］ [Z]. ［ 12］ [Z]. ［ 13］ [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 . 2021. ［ 16］徐波 . Keil的使用技巧 [J]. 《電子產(chǎn)品世界》出版社 . 2021. 第 224期 . 69. ［ 17］吳清平 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例教程 [M]. 海軍出版社 . 2021. 26 附件：頻率計(jì)源程序 include define Segment P2 define sl P0 unsigned char t。 除此之外，我們要在擁有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)的前提條件下，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要有信心和耐心，對(duì)自己有信心，相信自己能夠很好的完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，在實(shí)際過(guò)程中遇到的種種問(wèn)題使我在硬件和軟件設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)?？偟膩?lái)說(shuō)是可以的，富有收獲的，盡管其中充滿了艱辛與困難。 表 9： HZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 23 待測(cè) 值（ Hz） 測(cè)量值（ Hz） 10 29 269 325 491 678 979 表 10： KHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測(cè)值（ KHz） 測(cè)量值（ KHz） 表 11： MHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測(cè)信（ MHz） 測(cè)量值（ MHz） 測(cè)不出 （三）誤差分析 從記錄的數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)軟件仿真誤差很小，在 1Hz1MHz 范圍內(nèi)測(cè)量出來(lái)的頻率基本上就是輸入信號(hào)的頻率，在超出這個(gè)范圍后，才出現(xiàn)很小的誤差。 為了衡量這次設(shè)計(jì)的頻率計(jì)的工作情況和測(cè)量精度，我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。當(dāng)測(cè)量頻率值大于 1MHz 時(shí)，數(shù)碼管顯示頻率值，并從右邊數(shù)第四個(gè)發(fā)光二級(jí)管亮，作為 MHz 檔單位指示。 U 1 A7 4 L S 0 0 DU 2 B7 4 L S 0 0 DU 3 C7 4 L S 0 0 D23XFG10XSC1A BE x t T r i g++__+_4D31 N 4 1 4 851 圖 17 整形電路仿真 21 圖 18 整形電路輸出波形仿真 搭建整形電路模塊，測(cè)試電路基本正確，使用數(shù)字示波器測(cè)得輸入輸出波形如圖 19 所示。使用軟件仿真，調(diào)試仿真結(jié)果，同時(shí)使用數(shù)字萬(wàn)用表和示波器測(cè)試輸出電壓值和輸出波形，調(diào)試出正確 20 的軟硬件電路。利用 Proteus 與 Keil 整合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然其存在的缺點(diǎn)也是有的。 （ 3）打開(kāi) protues 軟件，新建一文件將硬件原理圖繪入圖中。Proteus提供了大量的元件庫(kù)有 RAM， ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI器件，部分 IIC器件，它可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真 51系列、 AVR， PIC等常用的 MCU，與 keil和 MPLAB不同的是它還提供了周邊設(shè)備的仿真，只要給出電路圖就可以仿真。 （ 3） 編譯源程序，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，返回上一級(jí)對(duì)錯(cuò)誤更改后重新編譯，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。如果不需要加入其它文件，單擊“ Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對(duì)話框。在快捷菜單中選擇“ Add File to Group ‘ Source Group 1’”，加 入文件對(duì)話框被打開(kāi)。注意，匯編語(yǔ)言源文件的擴(kuò)展名應(yīng)該是“ ASM”，它應(yīng)該與工程文件存儲(chǔ)在同一文件夾之內(nèi)。分別設(shè)置“ target1”中的“ Target,output,debug”各項(xiàng)，使程序匯編后產(chǎn)生 HEX 文件。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。 17 開(kāi) 始測(cè) 量 頻 率 值 X顯 示 頻 率 值判 斷 X 值X 1 K H zX 1 M H z調(diào) 用 H z 檔調(diào) 用 M H z 檔結(jié) 束NYYN調(diào) 用 K H z 檔 圖 16 量程檔自動(dòng)轉(zhuǎn)換子程序 （五）應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介 此設(shè)計(jì)需要在 Keil 軟件平臺(tái)上完成程序的調(diào)試 ,在 Proteus 軟件平臺(tái)上完成仿真顯示。數(shù)碼管顯示子程序流程如圖 15 所示。測(cè)頻時(shí) ,定時(shí)器 T0 工作在定時(shí)方式 ,每次定時(shí) 50mS ,則 T0 中斷 20 次正好為 1秒 ,即 T0用來(lái)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào) ,定時(shí)器 T0 用作計(jì)數(shù)器 ,對(duì)待測(cè)信號(hào)計(jì) 15 數(shù) ,每秒鐘的開(kāi)始啟動(dòng) T0 ,每秒鐘的結(jié)束關(guān)閉 T0 ,則定時(shí)器 T0 之值乘以分頻系數(shù)就為待測(cè)信號(hào)的頻率。判斷該數(shù)的最高位，若該位不為 0，滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求，測(cè)量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為 0，將計(jì)數(shù)閘門(mén)的寬度擴(kuò)大 10 倍，重新對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，直到滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，即用來(lái)測(cè)量信號(hào)頻率 [15]。整個(gè)系統(tǒng)由初始化模塊，信號(hào)頻率測(cè)量模塊和顯示模塊等模塊組成。 13 常見(jiàn)的數(shù)碼管由七個(gè)條狀和一個(gè)點(diǎn)狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。其中 A、 B、 C 為選擇輸入端， D0D7 為 數(shù)據(jù)輸入端， STROBE 為選通輸入端（低電平有效）， W為反碼數(shù)據(jù)輸出端， Y 為數(shù)據(jù)輸出端。只有在選通端 STROBE 為低電平時(shí)才可選擇數(shù)據(jù)。Q3而只有當(dāng) CR=LD=EP=ET=“1”、 CP脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加 1。接著 EP=ET=1,在此期間 74161一直處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。 表 4 74161的功能表 清零 RD 預(yù)置 LD 使能 EP ET 時(shí)鐘 CP 預(yù)置數(shù)據(jù)輸入 A B C D 輸出 Q0 Q1 Q2 Q3 L L L L L H L 上升沿 A B C D A B C D H H L 保 持 H H L 保 持 H H H H 上升沿 計(jì) 數(shù) 其中 RD 是異步清零端， LD 是預(yù)置數(shù)控制端， A、 B、 C、 D 是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端， EP和 ET 是計(jì)數(shù)使能端， RCO(=)是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)提供了方便。 Q2 2. 74LS161 芯片介紹 74LS161 是常用的四位二進(jìn)制可預(yù)置的同步加法計(jì)數(shù)器 [12]，可以靈活的運(yùn)用在各種數(shù)字電路，以及單片機(jī)系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)分頻器等很多重要的功能。在計(jì)數(shù)器工作方式下，加至外部引腳的待測(cè)信號(hào)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(mén)的控制下可以用來(lái)測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率?？捎?74161 進(jìn)行分頻 。其中3DG100 為 NPN 型高頻小功率三極管，組成放大器將輸入頻率為 fx 的周期信號(hào)如正弦波、三 9 角波及方波等波形進(jìn)行放大。所以在通過(guò)整形之前通過(guò)放大衰減處理。 表 2 P3口的第二種功能說(shuō)明表 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） 8 TXD (串行輸出 ) INT0（外部中斷 0） （外部中斷 1） T0(定時(shí)器 0 外部輸入 ) T1(定時(shí)器 1 外部輸入 ) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及各模塊的分析得出，單片機(jī)的引腳分配如表 3 所示。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 顯示模塊： 顯示電路采用八位共陰極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。整形電路 是對(duì)一些不是方波的待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化成方波信號(hào)，便于測(cè)量。各模塊作用如下： 單片機(jī)控制模塊： 以 AT89C52 單片機(jī)為控制核心，來(lái)完成它待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，譯碼，和顯示以及對(duì)分頻比的控制。 5 （二）總體思路 頻率計(jì)是我們經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)儀器之一，頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。 頻率計(jì)數(shù)器嚴(yán)格地按照Nf=T公式進(jìn)行測(cè)頻 [4]。顯然，減小誤差的方法，就是增大 N。但從圖中可以看出，待測(cè)信號(hào)應(yīng)該在 左右，誤差約有 ≈ %。 被測(cè)信號(hào)，通過(guò)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(mén)的輸入端 [3]。 ⑤ 具有自校功能 ，時(shí)標(biāo)信號(hào)頻率為 1MHz。 單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，其應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展也很快，它已成為在現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動(dòng)控制與計(jì)量測(cè)試、數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理等技術(shù)中日益普及的一項(xiàng)新興技 術(shù)，應(yīng)用范圍十分廣泛。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)，測(cè)量準(zhǔn)確度高，響應(yīng)速度快，體積小等優(yōu)點(diǎn) [1]。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示 被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。 關(guān)鍵詞： 頻率計(jì)；單片機(jī)；計(jì)數(shù)器；量程自動(dòng)切換 ， 1 前言 頻率測(cè)量是電子學(xué)測(cè)量中最為基本的測(cè)量之一。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，所制作的頻率計(jì)采用外部分頻， 實(shí)現(xiàn) 1Hz~1MHz 的頻率測(cè)量，而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換流程。Abstract 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 山東大學(xué) （成人教育） 綜合課程設(shè)計(jì) 題 目 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)論文 學(xué)生姓名 姜忠超 年 級(jí) 2021 級(jí) 函 授 站 煙臺(tái)工程技術(shù)學(xué)院 專