【正文】 disp()。 //頻率計數清零 clear=0。 //顯示清零 } } else if(level==1) { if(regCnt1) { level=0。 tN=1。 //2565 pCnt=regCnt*10。 附 錄 } else { level=2。 tN=1。 } else if(regCnt5000) { level=2。 //100 分頻 25610 TL1=0xf6。 //全滅 ledK=1。 } TH0=0x3c。 } void enterFre() interrupt 3 //外部頻率輸入 { fCnt++。 TL0=0xb0。 } } ET1=1。 } else { level=3。 //定時 50ms addr2=0。 //分頻 //顯示 KHz 檔 ledK=0。 ledB=1。 //顯示 KHz 檔 ledK=0。 //硬件分頻處理 TH1=0xfb。 //定時 1s addr2=1。 if(level==0) //檔位切換 { pCnt=regCnt。 if(t==tN) { regCnt=fCnt。 //允許計數器 1 中斷 EA=1。 TMOD=0x61。 //檔位初始化為 Hz 檔 level=0。 d[1]=0。 d[0]=pCnt%10。Delay(300)。Delay(300)。Delay(300)。Delay(300)。 d[0]=pCnt%10。Delay(300)。Delay(300)。Delay(300)。Delay(300)。 d[0]=pCnt%10。 void Delay(unsigned int DelayTime) { while(DelayTime)。 //不同檔位計時值 unsigned int fCnt。 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 23 附 錄 頻率計源程序： include define Segment P2 define sl P0 unsigned char t。 簡遠鳴老師悉心指導我們完成了畢業(yè)論文工作，在學習上和生活上都給予了我很大的關心和幫助，在此向簡遠鳴老師表示衷心的謝意。我個人認為軟件設計是個既靈活又細膩的工作，它要求耐心和細心去不斷完善，同時還需要有良好的邏輯思維能力。再次，在精神方面鍛煉了思想、磨練了意志。 畢業(yè)設計是一次綜合性的實踐，它將各種知識結合到一起綜合運用到實踐上來擴展、彌補、串聯所學的知識。 系統(tǒng)軟件仿真誤差很小，在 10Hz10KHz 范圍內測量出來的頻率基本上就是輸入信號的頻率，在超出這個范圍后，才出現很小的誤差。一般原則是先靜態(tài)后動態(tài)。 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 19 第五章 實物制作與調試 實物制作 整形電路采用與非門 74LS00 構成施密特觸發(fā)器，還有運用了 AT89C52 單片機進行完成這個頻率計。 需要注意，當把匯編語言源文件加入工程但還沒有關閉加入文件對話框，這時有可能被誤認為文件沒有成功地加入工程而再次進行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經加入的提 示。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言源文件加入工程。 接著的工作需要把匯編語言源文件加入工程之中。在集成開發(fā)環(huán)境中選擇菜單“ File → New...”、單擊對應的工具按鈕或者快捷鍵 Ctrl +N 將打開一個新的文本編輯窗口，完成匯編語言源文件的輸入，并且完成源程序向當前工程的添加。 調試步驟 （ 1）建立工程文件 點擊“ ProjectNew project”菜單，出現一個對話框，要求給將要建立的工程起一個名字，你可以在編緝框中輸入一個名字 ,點擊“保存”按鈕，出現第二個對話框，按要求選擇目標器件片。 Keil 簡介 Keil 軟件是目前最流行開發(fā)系列單片機的軟件， Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。工作高電平是否加至定時／計數器的 輸入腳；當判定高電平加至定時／計數器的輸入腳，運行控制位 TR置 1，啟動定時／計數器對單片機的機器周期的計數，同時檢測方波高電平是否結束；當判定高電平結束時 TR清 0，停止計數，然后從計數寄存器讀出測量數據。 圖 計數器 1中斷服務子程序 顯示子程序 顯示子程序將存放在顯示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數碼管上顯示出來 ,由于所有 4 位數碼管的 8 根段選線并聯在一起由單片機的 P2口 控制 ,因此 ,在每一瞬間 4位數碼管會顯示相同的字符 ,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點亮各 位數碼管 ,即在每一瞬間只點亮某一位顯示字符 ,在此瞬間 ,段選控制口 P2輸出相應字符。 16 位定時／計數器的最高計數值為 65535，當待測信號的頻率較低時，定時／計數器可以對被測信號直接計數，當被測信號的頻率較高時，先由硬件十分頻后再有定時／計數器對被測信號計數，加大測量的精度和范圍。計數閘門由軟件延時程序實現，從計數閘門的最小值（即測量頻率的高第四章 系統(tǒng)的軟件設計 量程）開始測量，計數閘門結束時 TR 清 0，停止計數。 頻率計開始工作或者完成一次頻率測量，系統(tǒng)軟件都進行測量初始化。 圖 顯示模塊電路圖桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 13 第四章 系統(tǒng)的 軟件設計 系統(tǒng)軟件設計主要采用模塊化設計，敘述了各個模塊的程序流程圖，并介紹了軟件 keil 的使用方法、調試及仿真。頻率、周期、脈寬由獨立按鍵控制轉換。 圖 74LS151管腳圖 74LS151 的功能如下表 所示。 74LS151 芯片介紹 數據選擇端（ ABC）按二進制譯碼，以從 8個數據（ D0D7）中選取 1個所需的數據。Q2當 CR=“1”且 LD=“0”時，在 CP 信號上升沿作用后， 74LS161 輸出端Q Q Q Q0 的狀態(tài)分別與并行數據輸入端 D3， D2， D1， D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數功能。在這個置數信號和時鐘脈沖上升的共同作用下，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài) 與預置的輸入數據相同，這第三章 硬件電路設計 就是預置操作。表 74LS161的功能表。Q1這兩種情況使用 74LS151 進行通道選擇，由單片機先簡單測得被測信號是高頻信號還是低頻信號，然后根據信號頻率值的高低進行通道的相應導通，繼而測得相應頻率值。在定時器工作方式下，在被測時間間隔內，每來一個機器周期，計數器自動加 1（使用 12 MHz 時鐘時，每 1μs 加 1），這樣以機器周期為基準可以用來測量時間間隔。 第三章 硬件電路設計 圖 AT89C52引腳圖 分頻設計模塊 分頻電路用于擴展單片機頻率測量范圍，并實現單片機頻率和周期測量使用統(tǒng)一信號，可使單片機測頻更易于實現，而且也降低了系統(tǒng)的測頻誤差 。不應將數據寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復位后這些單元數值總是“ 0”。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 7 第三章 硬件電路設計 根據系統(tǒng)設計的要求，頻率計實際需要設計的硬件系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：主控制器模塊、顯示模塊、分頻模塊，下面將分別給予介紹。方案三的核心是單片機，使用的元 器件少，原理電路簡單，調試簡單只要改變程序的設定值則可以實現不同頻率范圍的測試能自動選擇測試的量程。 其實，等精度測量并非嚴格意義上的等精度，閘門信號在測量中的開啟和關閉受控于被測信號的上升沿或下降沿。原理恰好與直接測頻法相對應，當測 量的信號周期越長，即其頻率越低，測量的精度就越高，但對于高頻信號就不能適用。由于測量的起始時刻和結束時刻相對于信號而言是隨機的，將會有一個脈沖周期的量化誤差，也就是對于不同的閘門 時間會產生同樣的計數值 N0如圖 中閘門 1 和閘門 2 時間長度不一樣，但是計數值相同。 （ 3） 計數顯示電路 計數顯示電路的作用是對主門輸出的脈沖進行計數，其結果顯示在數碼管上。 （ 3） 被測信號采樣后的量化由電子計數器完成，以獲得量化值 N。 第二章 系統(tǒng)整體方案設計 第二章 系統(tǒng)整體方案設計 測頻的原理 實現時間參數的數字化測量的儀器是電子計數器。但由于這種芯片的計數頻率比較低，遠不能達到在一些場合需 要測量很高的頻率要求，而測量精度也受到芯片本身的限制。頻率計能夠快速的捕捉到晶體振蕩器輸出的頻率變化，用于通過使用頻率計能夠迅速的發(fā)現有故障的晶振產品，確保產品質量。在傳統(tǒng)的電子測量儀器中，示波器在進行頻率測量是頻率較低，誤差較大。 數字電路制造工業(yè)的進步，使得系統(tǒng)設計人員能在更小的空間實現更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠 性和速度。為了能正確地測量不同類型的信號，必須了解待測信號特 性和各種頻率測量儀器的性能。而對于中高檔產品，則要求有高分辨率，高精度，搞穩(wěn)定度，高測量速率，除通常通用計數器所具 有的功能外，還要有數據處理功能，時域分析功能等等，或者包含電壓測量等其他功能。測量頻率的方法有多種，其中電子計數器測量頻率具有使用方便、測量迅速，以及便于實現測量過程自動等優(yōu)點，是頻率測量的重要手段之一。在進行模擬、數字電路的設計、安裝、調試過程中，由于其使用十進制數顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀，經常要用到頻率計。隨著數字電子技術的發(fā)展，頻率測量成為一項越來越普遍的工作，測頻原理和測頻方法的研究正受到越來越多的關注。其待測頻率值使用四位共陰極數碼管顯示，并可以自動切換量程，單位分別由 3個發(fā)光二極管指示。 AT89C52 單片機是頻率計的控制核心，來完成它待測信