【正文】 /關(guān)顯示 break。 //開顯示有光標(biāo)但不閃爍 break。 } } void ClrLcd() //清屏命令 { LcdWc(0x01)。 EN=1。 tmpamp。 } void LcdWd(uchar c) //寫字符子程序 { WaitIdle()。 //將待寫數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)端口 EN=1。 } void LcdWc(uchar c) //送控制字子程序（檢測忙信號） { WaitIdle()。 DPORT=c。 } void LcdPos(uchar xPos,uchar yPos) //設(shè)置第（ xPos,yPos）個(gè)字符的 DDRAM地址 { unsigned char tmp。=0x01。 LcdWc(tmp)。 //顯示關(guān)閉 LcdWc(0x01)。 for(。i++) {。//0123456789 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 34 //unsigned char code table2[]={0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46}。 //從 T0 的計(jì)數(shù)單元中讀取計(jì)數(shù)的數(shù)值 uchar timecount。 uchar i。 //開光標(biāo)顯示、閃爍 WriteString(s,0,0)。 //計(jì)數(shù)為 65536 TL0=0。 //TR1=1，控制開關(guān)閉合，計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)入 T1計(jì)數(shù)器，啟動(dòng)定時(shí) 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 35 TR0=1。 //CPU 開中斷 while(1) { if(flag==1) // { flag=0。}} else {x=x*20。 WriteChar(table1[(x/10)%10],11,1)。 WriteChar(table1[(x/100000)%10],7,1)。================================================================================== 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 36 T0count=0。 //TR0。 TL0=0。 WriteChar(table1[(x/10000000)%10],5,1)。 WriteChar(table1[(x/1000)%10],9,1)。================================================================================== LcdPos(15,1)。 //取得時(shí)間寬度參數(shù) if(k==0){mDelay(50) 。 //定時(shí)器 0 開中斷 ET1=1。 //定時(shí)器采用定時(shí) 50ms. 初值為 50000 TL1=(6553650000)%256。 TMOD=0x15。 //初始化 LCD ClrLcd()。 //標(biāo)志位 unsigned long x。 uchar *s1=FREQ: Hz 。主程序開始 //。j) { for(i=0。 //顯示光標(biāo)移動(dòng)位置 LcdWc(0x0c)。 //如果使用 12M 或以下晶振，此數(shù)值不必改 ，如用24M 晶振，須用 30 LcdWc(0x38)。 else tmp=xPos+0x40。=0x0f。 _nop_()。 } void LcdW(uchar c) //送控制字子程序（不檢測忙信號） { RS=0。 _nop_()。 RW=0。 if( tmp==0) break。 //空命令，有短暫的延時(shí) for(。 RS=0。 //開顯示有光標(biāo)且閃爍 break。 //開顯示但無光標(biāo) break。 } } void SetCur(uchar Para) //設(shè)置光標(biāo) { mDelay(2)。i++) { if(*(s+i)==0) break。 LcdWd(c)。 //送控制字（檢測忙信號） void LcdW(uchar )。 sbit k = P1^3。 [7]William Keith. Digital Electronics,A Practical Jersey:PrenticeHall Upper Saddle River, 2020。 非常感謝本班的諸多兄弟姐妹，他們與我們一起分擔(dān)這段歲月的酸甜苦辣，他們真的為我們付出了很多，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，刻苦勤奮的作風(fēng)，堅(jiān)持鍛煉身體的意志一直都是我們學(xué)習(xí)的榜樣 。 經(jīng)歷不知從何入手的無助，不知程序?yàn)槭裁闯鲥e(cuò)的苦惱，初現(xiàn)光芒的竊喜還有最后攻破難關(guān)的歡呼。 采用 專用集成 芯片 就方便的多，這也是今后電子的一個(gè)發(fā)展趨勢；頻率計(jì)不僅向數(shù)字方向發(fā)展也向高集成、高速度、精小方向發(fā)展。通過調(diào)試，當(dāng) 輸入信號幅度較小時(shí)，由于單片機(jī)本身對脈沖信號識別能力的原因，測量的數(shù)據(jù)誤差較大，所以測量時(shí)輸入信號幅度為 5V。所得數(shù)據(jù)的誤差為 1%左右， 誤差的原因一般是由于多方面的原因造成的：第一，在原理分析是，我們假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘為無誤差的 12M 時(shí)鐘，但事實(shí)上，無誤差不可能實(shí)現(xiàn)。最下面的為狀態(tài)信息欄，通過它可以了解編寫的程序是否有語法錯(cuò)誤或者是邏輯錯(cuò)誤。它功能強(qiáng)大操作方便，支持 C語言和匯編語言編程。硬件的調(diào)試有很多方法，在設(shè)計(jì)過程中涉及到的調(diào)試方法如下： （ 1） 用萬用表來檢查各引腳之間的連線是否導(dǎo)通； （ 2）單片機(jī)上電后各管腳的電平情況，從而可以初步的了解單片機(jī)是否工作正常； （ 3）對 LCD1602 的調(diào)試是當(dāng)給它通電以后，看 LCD1602 的屏幕上是否出現(xiàn)小黑方格 來判斷它是否能正常工作； （ 4）在每一部分調(diào)試完成后，還要對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)試。在控制器的控制下，模塊通過數(shù)據(jù)總線和三個(gè)輸入控制端與主機(jī)連接。 本設(shè)計(jì)的軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)方法 ，主要包括 LCD 顯示程序 部分和主程序部分，主程序中采用單片機(jī)定時(shí)與計(jì)數(shù)程序完成對輸入信號的測量， 所有模塊調(diào)試成功后，將各個(gè)模塊程序進(jìn)行合并構(gòu)成單片機(jī)軟件系統(tǒng)。 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 20 3 軟件設(shè)計(jì) 程序處理是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵 ,一般有四類命令 :初始化命令 。這樣，只要電源 Vcc的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。 FLASH 存儲 器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 PSEN—— 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN 信號。對 FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。對 P3 端口寫 “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。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 15 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。其連接電路圖如圖 所示： 圖 LCD1602 在系統(tǒng)中與單片機(jī)的連接圖 控制核心 AT89S52單片機(jī) AT89S52引腳功能描述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。共 80 個(gè)字節(jié)，其 地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系如表 所示： 表 DDRAM 地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系表 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H 48H 49H 4AH 4BH 4CH 4DH 4EH 4FH 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 14 （ 2） 同樣，在 LCD 模塊上也固化了字模存儲器，這就是 CGROM 和 CGRAM。 ● 具有字符發(fā)生器 ROM，可顯示 192 種字符； ● 具有 64個(gè)字節(jié)的自定義字符 RAM，可自定義 8 個(gè) 5 8 字符和 4個(gè) 511 字符； 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 13 ● 標(biāo)準(zhǔn)的接口特性，單 +5V 供電； ● 模塊結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，裝配容易 。本設(shè)計(jì)采用 8選 1數(shù)據(jù)選擇器 74LS151來控制選擇輸入信號 ，從而達(dá)到控制測量的高低過程。 在不外加門電路的情況下，可級聯(lián)成 N 位同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)置入控制器 /PE 為低電平時(shí)，在 CP 上 升沿作用下，輸出端 Q0－ Q3 與數(shù)據(jù)輸入端 P0－ P3 一致 . 74LS160 的計(jì)數(shù)是同步的，靠 CP 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。將兩個(gè) 74LS160串在一起可以組成 10*10進(jìn)制的計(jì)數(shù)，本設(shè)計(jì)采用 20進(jìn)制計(jì)數(shù)以達(dá)到能夠 20分頻的效果。它提供顯著更廣泛的輸入電壓范圍和等效速度一小部分的權(quán)力。 MAX913輸出保持穩(wěn)定的通過線性區(qū)域。當(dāng)輸入信號幅度較大時(shí) ,信號經(jīng)電阻衰減后再加到 MAX913。 系統(tǒng)電路原理圖見附錄一 。時(shí)基電路則是采用 12M 晶振來實(shí)現(xiàn)，通過單片機(jī)的程序來完成定時(shí) 1s 的時(shí)間，采用中斷的方式來實(shí)現(xiàn) 1s 的定時(shí)， 當(dāng) 時(shí)基信 號來到時(shí)，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，直到 1s 信號結(jié)束時(shí)閘門關(guān)閉，停止計(jì)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號采用 12M 晶振來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ,選用 MCS 51系統(tǒng)單片機(jī)中的 AT89S52 ,該芯片內(nèi)含 3 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 ,能最大限度地簡化頻率計(jì)外圍硬件。 圖 方案三 綜合以上：第一種方案采用純硬件設(shè)計(jì)，具有設(shè)計(jì)復(fù)雜 度小、電路簡潔、功能實(shí)用且成本低廉等特點(diǎn)，其穩(wěn)定性較好基本能滿足設(shè)計(jì)要求，但是某些功能實(shí)現(xiàn)困難，并且難以調(diào)試。 圖 方案一 2. 方案二 : 采用頻率計(jì)專用模塊 ,即大規(guī)模集成電路將計(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼、位和段驅(qū)動(dòng)，量程及小數(shù)點(diǎn)選擇等電路集成在一塊芯片中，該方案在技術(shù)上是可行的，可以簡化電路的設(shè)計(jì)，當(dāng)對于設(shè)計(jì)要求中的某些指標(biāo)，采用專用模塊來完成比較困難，即擴(kuò)展極為不便。 頻率計(jì)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、 三角波 信號及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量 .本文講述了 數(shù)字頻率計(jì) 的整個(gè)設(shè)計(jì)過程及收獲。它 作為 一種產(chǎn)品，可以大量生產(chǎn)，并且可用于許多裝置中