單片機(jī)課程設(shè)計---基于mcs-51單片機(jī)的頻率計的設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 5V 電壓； ?Vss（ 20 腳）：接地。 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 2 章 方案論證 6 頻率發(fā)生器的主機(jī)電路設(shè)計 ATC89C51[可以完成 ISP 在線編程功能， ATC89C51 內(nèi)部有 EEPROM，可以在程序中修改，斷電不丟失。該系統(tǒng)采用 AT89C51 為主控芯片，用以 控制采樣、計算和控制 顯示。 理論分析與計算 定時器部分： AT89C51 本身帶 16 位定時計數(shù)器，可以很方便 的采用它來完成定時與計數(shù)功能，本設(shè)計需要一個可以自動裝初值的計數(shù)器和一個可以定時盡量長的定時器。但所需控制端口太多。 方案二： 用計數(shù)器記錄 10 次波峰，用定時器定時中間經(jīng)歷的時間 。 本論文的任務(wù)是設(shè)計一個基于單片機(jī) 技術(shù)的數(shù)字頻率計。閘門時間越短，測得頻率值刷新?lián)娇?，但測得的頻率精度就受影響。這種方法免去了實(shí)測以前的預(yù)測，同時節(jié)省了劃分頻 率的時間，克服了原來高頻率采用測頻模式而低頻段采用測周期模式的測量方法存在換擋速度慢的缺點(diǎn)。經(jīng)過改裝，可以測量脈沖寬度，做成數(shù)字式脈寬測量儀：可以測量電容做成數(shù)字電容測量儀 。 頻率儀器是數(shù)字電路中一個典型應(yīng)用，實(shí)際的硬件設(shè)計用到的器件較多，聯(lián)機(jī)比較復(fù)雜，而且會產(chǎn)生 比較大的延遲。 因此我們需要尋找一種新的測頻的方法。 設(shè)計系統(tǒng)電路原理圖。 依據(jù)題目要求，提出系統(tǒng)設(shè)計方案。傳統(tǒng)的頻率計通 常 采用組合電路和時序電路等大量的硬件電路構(gòu)成，產(chǎn)品不但體積較大，運(yùn)行速度慢， 而且測量范圍低，精度低 。 用單片機(jī)來做控制電路的數(shù)字頻率計測量頻率精度高，測量頻率的范圍得到很大的提高 。它不僅可以測量正弦波，方波，三角波，尖脈沖信號和其他具有周期的信號的頻率，而且還可以測量他們的周期。 頻率計的設(shè)計原理實(shí)際上是測量單位時間內(nèi)的周期數(shù)。閘門時間越長，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門時間越長則每測一次頻率的時間隔就越長。進(jìn)行了相應(yīng) 的軟硬件設(shè)計。 第 2 章 方案論證 5 第二章 方案論證 采波 選擇方案 方案一： 用定時器定時 1s，用計數(shù)器記錄 1s 內(nèi)經(jīng)過的波的周期 。 操作方便，外擴(kuò) I/O 接口簡單、實(shí)用。 故選此方案。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 頻率發(fā)生器的設(shè)計原理 頻率發(fā)生器 系統(tǒng)由采樣電路、控制芯片、顯示組成。 頻率計數(shù)開始用按鍵來控制，開始后完成一次計數(shù)并作處理顯示檢測波的頻率 。 89C51引腳圖如圖 31 所示。電容的大小范圍 為20pF～ 40pF，本設(shè)計選用 30pF 電容。在復(fù)位有效期間， ALE、 引腳輸出高電平。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的 RAM 狀態(tài) 3. 顯示器 在單片機(jī)系統(tǒng)中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器，簡稱 LED；液晶顯示器，簡稱 LCD；熒光管顯示器。此外，顯示塊中還有一個圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dP 表示）用于顯示小數(shù)點(diǎn)。 (2)共陰極接法 發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。當(dāng)二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。用 LED 顯示器顯示十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼在表 36 中列出。 第 2 章 方案論證 11 系統(tǒng)整體原理圖 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 測頻軟件實(shí)現(xiàn)原理 測頻軟件的實(shí)現(xiàn)是基于電路系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計的。 程序見附件。具備了這些基本知識，為今后的自主學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計 是 以 AT89C51 為控制核心的 頻率計 。 此 頻率計可以完成中頻波的頻率采集顯示 。 參考文獻(xiàn) 【 1】 胡漢才 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第三版）清華大學(xué)出版社 【 2】黃慶華，張永格 .單片機(jī)開發(fā)技術(shù)和實(shí)訓(xùn)【 M】 . 【 3】電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版）【 M】 .高等教育出版社 .1996（ 2020 重?。?. 【 4】全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽訓(xùn)練教程【 M】 .電子工業(yè)出版社 .20201. 【 5】數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)【 M】高等教育出版社 .199812. 【 6】儀器儀表學(xué)報【 J】第 33 卷第六期 .2020 第 2 章 方案論證 13 附錄 附錄一：電路原理圖 附錄二：軟件流程圖 主程序流程圖 第 2 章 方案論證 14 子程序流程圖 第 2 章 方案論證 15 附錄三：程序設(shè)計 OVT EQU 30H 。開總中斷開關(guān) IE=10H CLR ET0 。清定時器 1 中斷申請標(biāo)志位 LOOP: MOV P1,0FFH MOV A,P1 JB ,$ LCALL LOOP1 。測 10 個脈沖 MOV TH1,00H MOV TL1,00H 。開定時器 1 CLR TF1 。關(guān)閉定時計數(shù)器 CLR TF0 CLR TF1 。MN 字節(jié)差存到 B MOV B,A ADD A,R0 。把 R0 中的值保存至 R3 MOV A,R1 。有錯位被除數(shù)比除數(shù)小 INC R2 SJMP CHU1 CHU3 : MOV R7,N CLR C CHU4 : MOV A,R0
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