【正文】 1s）內(nèi)變化的次數(shù)。[1] 方案選擇用單片機設計頻率計通常采用兩種辦法，第一種方法是使用單片機自帶的計數(shù)器對輸入脈沖進行計數(shù)；第二種方法是單片機外部使用計數(shù)器對脈沖信號進行計數(shù)，計數(shù)值再由單片機讀取。第二種方法的好處是輸入的時鐘信號頻率可以不受單片機晶振頻率的限制，可以對相對較高頻率進行測量，但缺點是成本比第一種方法高，設計出來的系統(tǒng)結構和程序也比較復雜。2數(shù)字頻率計的硬件結構設計 系統(tǒng)硬件的構成 本頻率計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機STC89C52，由它完成對待測信號頻率的計數(shù)、計數(shù)處理、結果顯示等功能，外部還要有信號處理、LCD顯示器等器件。在設計的過程中，不斷的學習，思考和同學間的相互討論，運用科學的分析問題的方法解決遇到的困難，掌握單片機系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學會對常見問題的處理方法，積累設計系統(tǒng)的經(jīng)驗，充分發(fā)揮教學與實踐的結合。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。用單片機實現(xiàn)自動測量功能。若被測量信號的周期為，分頻數(shù)m1，分頻后信號的周期為T，則：T=m1Tx 。它以測量周期的方法對正弦波、方波、三角波的頻率進行自動的測量。時間基準信號發(fā)生器提供標準的時間脈沖信號，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號持續(xù)時間亦準確地等于1s。 第2節(jié)數(shù)字頻率計（低頻）的硬件結構設計 系統(tǒng)硬件的構成 本頻率計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機AT89C51，由它完成對待測信號頻率的計數(shù)和結果顯示等功能，外部還要有分頻器、顯示器等器件。VCC：電源電壓當P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設定成地址數(shù)據(jù)總線復用的形式。當作為輸入端使用時，P1口因為內(nèi)部存在上拉電阻，所以當外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。當向P2口寫1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。當利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時（例MOVX ＠R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。RST:復位輸入。當在Flash編程時還可以作為編程脈沖輸出（ ）。 ：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。為了使單片機能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲器從0000H到FFFH單元的指令， 必須同GND相連接。XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時鐘電路的輸入端。下面還將詳細說明。同相輸入的運算放大器的放大倍數(shù)為（R1+R2）/R1，改變R1的大小可以改變放大倍數(shù)。此器件可用作移位寄存器，且通過將Q非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計數(shù)器和觸發(fā)器。CR為高電平時，計數(shù)器清零且振蕩器使用無效，所有的計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1非（和 CP0）的下降沿計數(shù)器以二進制進行計數(shù)，在時鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對時鐘上升和下降時間無限制。C、 輸入/輸出信號:輸出,能產(chǎn)生202個LCD驅動波形。C儲存溫度 30 +80176。C 3）、時序特性表項 目符 號測試條件標 準 值單位MINTYPEMAX允許時間周期TCYCE 1000 ns允許脈沖寬度,高電平PWEH450ns允許上升和下降時間tEr tEf25ns地址建立時間tAS140ns數(shù)據(jù)延遲時間tDDR320ns數(shù)據(jù)建立時間tDSW195ns數(shù)據(jù)保持時間tH10nsDATA HOLD TIMEtDHR20ns地址保持時間tAH10ns 4）、引腳和指令功能）模塊引腳功能表引 線 號符 號名 稱功 能1Vss接地0V2VDD電路電源5V177。下面指令是在初始化過程中執(zhí)行的。N = 0: 1行顯示。 B = 0: 消隱關(4) 輸入方式設置(ENTRY MODE SET )I/D = 1:(增量): S = 0: 無移位: ） 軟件復位 如果電路電源不能滿足復位電路的要求的話,那么初始化就要用軟件來實現(xiàn),過程如下: 八位接口初始化流程圖 電 源 開 VDD 15 ↓ RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 ↓ ↓等待 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 ↓等待100us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 N F ↓檢查忙標志或延時40us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 0 ↓檢查忙標志或延時40us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 ↓檢查忙標志或延時40 us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S ↓ 初 始 化 結 束↓檢查忙標志或延時40 第3節(jié) 軟件設計 主要能過編寫軟件來控制硬件完成以下各模塊的功能： BCD轉換單片機當C/T=1時為計數(shù)方式，多路開關與定時器的外部引腳連通，外部計數(shù)脈沖由引腳輸入。在此種情況下，INT0引腳的電平變化對或門不起作用。根據(jù)定時器的結構原理，若我們將GATE位、TR0均設為‘1’，INT0端輸人被測頻率信號，當被測信號的高電平到來時，開始計數(shù)；當被測信號的低電平到來時，計數(shù)器停止計數(shù)，此時TL0、TH0的數(shù)據(jù)就是相應的N值。擴展了知識面，不但掌握了本專業(yè)的相關知識，而且對其他專業(yè)的知識也有所了解，而且較系統(tǒng)的掌握單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程，因而自身的綜合素質(zhì)有了全面的提高。實驗 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 002BH LJMP IT1MAIN: MOV P0,01H 。8位點陣方式 ACALL ENABLE MOV P0,0cH 。第一行的位置 call enable mov dptr,date call write3 mov p0,0c0h 。益處進位 JMP CHAJINWEI:CLR TR1 mov th1,high(6553650000) mov tl1,low(6553650000) SETB TR1 INC R3 MOV A,R3 。************** ENABLE: CLR RS CLR RW CLR E ACALL DELAY SETB E RET write1: 。VCC：電源電壓當P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設定成地址數(shù)據(jù)總線復用的形式。當作為輸入端使用時，P1口因為內(nèi)部存在上拉電阻，所以當外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。當向P2口寫1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。當利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時（例MOVX ＠R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3口的輸出緩沖能驅動4個TTL邏輯門電路。RST:復位輸入。當在Flash編程時還可以作為編程脈沖輸出。 ：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。為了使單片機能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲器從0000H到FFFH單元的指令， 必須同GND相連接。XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時鐘電路的輸入端。它將正弦輸入信號Vx整形成同頻率方波Vo,幅值過大的被測信號經(jīng)過分壓器分壓送入后級放大器，以避免波形失真。 由于輸入的信號幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對于輸入信號的測量就不方便了，過大可能會把器件燒毀，過小可能器件檢測不到，所以在設計中采用了這個信號調(diào)理電路對輸入的波形進行阻抗變換、放大限幅和整形，信號調(diào)理部分電路具體實現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖3所示：[4] 圖3 信號處理圖中D1—D4為肖特基二極管（DIODE），本設計中選用IN4148。電壓放大級一般由電壓跟隨器或互補電壓跟隨器所組成，以降低輸出電阻，提高帶負載能力。放大器主要參數(shù)的設置不管是哪種類型都極其重要，直接影響到電路的實際功能。 第2腳：VDD接5V正電源（圖中未畫出）。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。由于STC89C52單片機的P0口內(nèi)部沒有上拉電阻故在單片機與1602ALCD之間需加上上拉電阻（圖中未標出）。指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 T1的計數(shù)原理 設計中T1采用計數(shù)功能，需要注意的一個問題是，輸入的待測時鐘信號的頻率最高可以達到460800Hz，但本設計的最高頻率為計數(shù)器的最多計數(shù)65536次，顯然當所輸入的頻率大于65536Hz的時候將無法顯示，所以每當計數(shù)器T1溢出回零時產(chǎn)生中斷，中斷程序執(zhí)行顯示提示錯誤信息顯示為00000Hz。 軟件處理方法 本頻率計的設計以 STC89C52 單片機為核心 ,利用它內(nèi)部的定時/ 計數(shù)器完成待測信號頻率的測量 。外部輸入每個機器周期被采樣一次 ,這樣檢測一次從1 到 0 的跳變至少需要 2 個機器周期 (24 個振蕩周期) ,所以最大計數(shù)速率為時鐘頻率的 1/ 24 。經(jīng)過單片機的測量，再在LCD上顯示，誤差也比較小。不僅加深了對理論知識的理解，尤其是對單片機基礎知識的掌握，而且也通過一次一次的實踐，提高了動手操作能力，相對對第一次的制作過程，這次有了一定的提高，不僅在繪制PCB的過程，在焊接上也少了很多失誤。sbit RW=P1^1。char CC[8]。char scan=1。void display(void)。void sj()。 sj()。m8。 TMOD=0x51。TL1=0。TL0=L_0。TR0=0。 disp[2]=freq/100%10+0x30。TL1=0。 for(j=0。i5。l++){wr_char(BB[l])。 wr_inst(0x38)。 wr_inst(0x0c)。E=1。 RS=1。E=0。b++。} } void xs(){CC[7]=a%10+0x30。 CC[4]=b%10+0x30。 CC[1]=c%10+0x30。ix。 }[鍵入文字]