基于51單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)課程設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 15 15 結(jié) 束 語(yǔ) 16 參考文獻(xiàn) 17 附件： 17 《課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書(shū)一、課題名稱(chēng)：基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)二、技術(shù)指標(biāo)：三、要求：指導(dǎo)教師：學(xué) 生：電子工程系200 年 月 日基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)第1節(jié) 引言本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。于是，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，很多芯片被應(yīng)用到頻率計(jì)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計(jì)大多采用74LS系列數(shù)字集成電路直接測(cè)頻，在使用過(guò)程中存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量精度低、故障率高、維護(hù)不易等問(wèn)題。 以單片機(jī)為主再附加一些外圍電路來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)，采用這種方案有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，那就是可通過(guò)單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，采用適當(dāng)?shù)乃惴?，取代很多以前用硬件?shí)現(xiàn)的電路，這不僅能彌補(bǔ)以往頻率計(jì)測(cè)量精度低、故障率高、維護(hù)不易等不足，而且性能也得到了很大的提高。全能提高個(gè)人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的綜合能力，開(kāi)拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)?；驹O(shè)計(jì)原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。由圖可知： T=NTo （注：To為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的周期，所以T為分頻后信號(hào)的周期，則可以算出被測(cè)量信號(hào)的頻率f。所謂“頻率”，就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。閘門(mén)電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號(hào)來(lái)到時(shí)，閘門(mén)開(kāi)通，被測(cè)脈沖信號(hào)通過(guò)閘門(mén)送到計(jì)數(shù)譯碼顯示電路?？煞譃橐韵聨讉€(gè)模塊：放大整形模塊、秒脈沖產(chǎn)生模塊、換檔模擬轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示模塊。GND:地在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。當(dāng)EPROM編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。當(dāng)向P3口寫(xiě)1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。?ALE/ :當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。? ：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。它將正弦輸入信號(hào)Vx整形成同頻率方波Vo,幅值過(guò)大的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)分壓器分壓送入后級(jí)放大器，以避免波形失真。由于輸入的信號(hào)幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過(guò)大可能會(huì)把器件燒毀，過(guò)小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖4所示：
圖4 時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生電路：CD4013雙上升沿D觸發(fā)器 ，引腳及功能見(jiàn)如下圖5：CD4013 由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 圖七 秒脈沖產(chǎn)生電路原理圖1602基本技術(shù)：1）、主要功能A、 40通道點(diǎn)陣LCD 驅(qū)動(dòng)。D、 通過(guò)單片機(jī)控制將所測(cè)的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來(lái)。CVTa = 25176。）） 指令功能 格式:RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0共11種指令:清除,返回,輸入方式設(shè)置,顯示開(kāi)關(guān),控制,移位,功能設(shè)置,CGRAM地址設(shè)置,DDRAM地址設(shè)置,讀忙標(biāo)志,寫(xiě)數(shù)據(jù)到CG/DDRAM,讀數(shù)據(jù)由CG/DDRAM。(2) 功能設(shè)置(FUNCTION SET)。(3) 顯示開(kāi)/關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)D = 0: 顯示關(guān)。由于確認(rèn)一次由1至0的跳變要用24個(gè)振蕩器周期，所以計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率為單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)器頻率的1/24。當(dāng)GATA=0時(shí)，若TRO=1，或門(mén)、與門(mén)全部打開(kāi)，外部信號(hào)電平通過(guò)INTO引腳直接控制定時(shí)器的啟動(dòng)和關(guān)閉。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，會(huì)被經(jīng)常使用到。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)與幫助，還有其他老師和同學(xué)的大力支持和協(xié)助，在此并表示衷心
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