【正文】 isplay part of the display. AT89C52 microcontroller of the system to the main control unit as a system, through the AT89C52 microcontroller control system to implement the various ponents of the circuit39。能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的分頻功能還是不夠的，還需要知道具體是幾分頻，這一步就要用到選擇器了，它的主要功能就是選擇單片機(jī)所要的分好頻的信號(hào)，這一步是可以通過(guò)單片機(jī)控制選擇部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最后可由單片機(jī)將處理好的數(shù)據(jù)以符合顯示部分的要求發(fā)往顯示部分顯示。 頻率是電子技術(shù)領(lǐng)域中最基本的參數(shù)之一，在許多測(cè)量方案以及測(cè)量結(jié)果中都會(huì)涉及到頻率測(cè)量的相關(guān)問(wèn)題，頻率精確測(cè)量的重要性顯而易見。它是在規(guī)定的基準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)把測(cè)量的脈沖數(shù)記錄下來(lái)，換算成頻率并以數(shù)字形式顯示出來(lái)。過(guò)零比較器的作用就是將這些未知的信號(hào)整形成方波，方波信號(hào)單片機(jī)是可以測(cè)量的，但是如果 整形出來(lái)的方波信號(hào)頻率很大，此時(shí)單片機(jī)就無(wú)法測(cè)量了，因此還需要將頻率過(guò)于高的整形出來(lái)的方波信號(hào)分頻，直到它能被單片機(jī)測(cè)量為止。本系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)就是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂，制作起來(lái)也并不算麻煩，其缺點(diǎn)就是容易受自身電路元件以及周圍環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值的偏差。 頻率是電子技術(shù)領(lǐng)域永恒的話題，電子技術(shù)領(lǐng)域離不開頻率，一旦離開頻率，電子技術(shù)的發(fā)展是不可想象的。電子計(jì)數(shù)器是一種基礎(chǔ)測(cè)量?jī)x器，到目前為止已有 30 多年的發(fā)展史。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)電子計(jì)數(shù)器也提出了新的要求。 由于微 電子技術(shù) 和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，頻率計(jì)都在不斷地進(jìn)步著，靈敏度不斷提高，頻率范圍不斷擴(kuò)大，功能不斷地增加。雖然所有的微波計(jì)數(shù) 器都是用來(lái)完成計(jì)數(shù)任務(wù)的，但制造廠家都有各自的一套復(fù)雜的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、使得不同型號(hào)的 計(jì)數(shù)器性能和價(jià)格會(huì)有所差別，比如說(shuō)一些計(jì)數(shù)器可以測(cè)量脈沖參數(shù)，并提供類似于頻率分析儀的屏幕顯示 ,對(duì)這些功能具有不同功能不同規(guī)格的眾多儀器，我們應(yīng)該視測(cè)試需要正確地選擇，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)和最佳的應(yīng)用效果。 與傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，運(yùn)用了單片機(jī)頻率計(jì)有著體積更小，運(yùn)算速度更快，測(cè)量范圍更寬的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是它能大大的降低制作成本。而它的優(yōu)勢(shì)也顯而易見，小巧輕便、集成度高、操作簡(jiǎn)單、易于維護(hù)和修改。 通過(guò)設(shè)計(jì)頻率計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻率的檢測(cè)功能。在此過(guò)程中，加深對(duì)信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)處理的理解和認(rèn)識(shí)。 它的主要實(shí)現(xiàn)方法有直接式、鎖相式、直接數(shù)字式和混合式四種。按功能分類，電子計(jì)數(shù)器有通用和專用之分。如頻率計(jì)數(shù)器、時(shí)間計(jì)數(shù)器、特種 計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)器、予置計(jì)數(shù)器、差值計(jì)數(shù)器、倒數(shù)計(jì)數(shù)器等。系列化微波計(jì)數(shù)器是電子計(jì)數(shù)器發(fā)展的一個(gè)重要方面。 除此之外，它還可以應(yīng)用于工業(yè)控制等其它領(lǐng)域。 在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造企業(yè)中，頻率計(jì)被廣泛的應(yīng)用在產(chǎn)線的生產(chǎn)測(cè)試中。 對(duì)于頻率計(jì)的設(shè)計(jì)目前也有專用芯片可以實(shí)現(xiàn)，如利用 MAXIM 公司的 ICM7240來(lái)設(shè)計(jì)頻率計(jì)。 。 ，以及人機(jī)交互模塊的設(shè)計(jì)。 分頻處理 模塊：由于常用的單片機(jī)都是 12M 的晶振，通過(guò)計(jì)算單片機(jī)能處理的最大頻率是 500KHZ，達(dá)不到 1MHZ 的要求，這里就存在一個(gè)分頻的問(wèn)題，如何把更高頻率的信號(hào)縮小成單片機(jī)能處理的信號(hào)。 本系統(tǒng)以單片機(jī)作為系統(tǒng)的主要控制單元，通過(guò)單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部件的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的信號(hào)頻率采集、測(cè)量、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、以及顯示最終結(jié)果的功能。 方案一基本流程：待測(cè)信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，信號(hào)整形部分會(huì)將其整形成脈沖，另一方面，時(shí)基電路提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)基脈沖，在其上升沿達(dá)到 1s 時(shí)結(jié)束計(jì)數(shù)。實(shí)際上，在現(xiàn)實(shí)中是很難做到精確 1s 的。 方案二： 方案二由五個(gè)部分組成：信號(hào)整形部分、分頻處理部分、數(shù)據(jù)選擇部分、單片機(jī)部分和數(shù)據(jù)顯示部分。 方案二優(yōu)缺點(diǎn)：是利用了分頻器應(yīng)對(duì)大量程的測(cè)量，相比于方案一它的優(yōu)勢(shì)是，如果待測(cè)頻率不大的話，是不用進(jìn)行分頻的，即直接測(cè)量。 第 3 章 硬件電路的設(shè)計(jì) 本章是本文的核心內(nèi)容，主要介紹的是系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)。主系統(tǒng)的框架圖如圖 所示。 信號(hào)整形 電路 我們可以有很多種方法將未知轉(zhuǎn)換成方波，例如我們學(xué)過(guò)的施密特觸發(fā)器，傳統(tǒng)的運(yùn)放，以及過(guò)零比較器等等。輸入的信號(hào)只要幅度 達(dá)到某一值時(shí)，即可在施密特觸發(fā)器的輸出端得到同等頻率的矩形脈沖信號(hào)。 4 腳與 8腳分別接 12V 及 +12V 直流電壓。 信號(hào)分頻與數(shù)據(jù)選擇電路 分頻與數(shù)據(jù)選擇是由兩個(gè)部分組成的，即分頻部分和數(shù)據(jù)選擇部分。 利用這一性質(zhì)我們就可以通過(guò)兩片 CD4518 芯片得到十分頻、一百 分頻、一千分頻、一萬(wàn)分頻的脈沖信號(hào)。使能端為 0 時(shí)，多路開關(guān)正常工作，根據(jù)地址碼，即引腳 11 的狀態(tài)選擇 I0 到 I7 中某一個(gè)通道的數(shù)據(jù)輸送到輸出端。 晶振電路由一個(gè) 12M 的晶振外加兩個(gè) 30pf 的電容組成。 單片機(jī)上的 INT0 管腳作為信號(hào)的輸入端， P20—P23 口作為與 LCD 連接的接口，以便控制其顯示。此外， LED 七段數(shù)碼管采用 低壓供電 ,無(wú)高壓環(huán)節(jié)，為了絕緣的開銷要小很多，比較經(jīng)濟(jì)，而且可靠性高。色彩純厚，由半導(dǎo)體PN 結(jié)自身產(chǎn)生色彩，純正，濃厚，柔和不刺眼。對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō) 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 綜合各方面的考慮，在本次設(shè)計(jì)中我采用的帶中文字庫(kù)的 12864LCD 液晶顯示器。 具體程序見附錄 B。 計(jì)數(shù)模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，本系統(tǒng)的主要工作都是由它來(lái)完成的。直到預(yù)置門控信號(hào)的下降沿到來(lái)，同時(shí)將兩個(gè)計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，然后，輸出使能信號(hào)，通知單片機(jī)來(lái)讀取計(jì)數(shù)結(jié)果。因?yàn)樵撓到y(tǒng)的測(cè)量范圍是 0. 1Hz50MHz，范圍比較寬，為了保證測(cè)量精度，該系統(tǒng)采用了兩種方法相結(jié)合的辦法，來(lái)解決問(wèn)題。 開始 CRL=1 模塊內(nèi)變量和輸出信號(hào)復(fù)位 直接測(cè)量法 START=0？ 單片機(jī)取數(shù) 結(jié)束 Fx20M? START=1? Fx=1? 計(jì)數(shù)模塊開始計(jì)數(shù) Y N Y N N N N Y Y 在整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量工作過(guò)程中，控制模塊控制其開始，并控制其它模塊的工作情況。當(dāng) CLR=?1?時(shí)，先復(fù)位其內(nèi)部的變量，然后輸出 CLR 信號(hào) 。當(dāng)模塊檢測(cè)到該模塊的復(fù)位脈沖信號(hào)有效時(shí)，首先將本模塊內(nèi)的變量復(fù)位，然后產(chǎn)生模塊輸出復(fù)位信號(hào)，用于下一個(gè)模塊。 基準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生模塊流程圖如圖 所示。如果為低電平，則將其狀態(tài)減 1，直到最后選到合適的信號(hào)。至于一個(gè)周期的時(shí)間我們可以通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)下降沿的時(shí)間來(lái)知道，最后將處理好的數(shù)據(jù)送顯示部分顯示。另外，還概述了調(diào)試中發(fā)現(xiàn)一些系統(tǒng)存在的問(wèn)題及其補(bǔ)救辦法。 靜態(tài)調(diào)試工作分為兩步 :第一步是在通電之前，先用萬(wàn)用表等工具，根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查線路是否連接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)的檢查，以防止電源的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線 (地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線 )是否存在短路或與其他信號(hào)線的短路。如有錯(cuò)誤，要及時(shí)檢查、排除，以使每個(gè)電源引腳的數(shù)值都符合要求。單片機(jī)系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路，使用電平檢查法可首先檢查選用的元器件是否符合要求，邏輯設(shè)計(jì)是否正確，元器件連接關(guān)系是否符合要求等。 、在線動(dòng)態(tài)調(diào)試 在靜態(tài)調(diào)試中，對(duì)硬件進(jìn)行了初步調(diào)試，只是排除了一些明顯的靜態(tài)故障。 為了驗(yàn)證電路的設(shè)計(jì)是否可行，需要根據(jù)自己的電路設(shè) 計(jì)做仿真，如下圖 就是該過(guò)零比較器在 multisim 軟件上的仿真圖，而圖 是運(yùn)行電路后的仿真波形，由圖 可以看出當(dāng)正弦波處于零電位以上的時(shí)候，經(jīng)過(guò)過(guò)零比較器仿真出高電平， 圖 過(guò)零比較器仿真 圖 過(guò)零比較器的輸入波形和輸出波形比較 當(dāng)正弦波處于零電位以下的時(shí)候，過(guò)零比較器仿真出的就是低電平，需要特別說(shuō)明的是，高低電平轉(zhuǎn)換的瞬間恰好是正弦波由正電位轉(zhuǎn)換為負(fù)電位或者由負(fù)電位轉(zhuǎn)換為正電位的時(shí)候，因此我們可以認(rèn)定電路的設(shè)計(jì)是完全正確的。本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到一些阻礙，但通過(guò) 不懈 的努力，最終還是克服了這些困難，體味到設(shè)計(jì)電路、連接電路、調(diào)測(cè)電路過(guò)程中的樂(lè)苦與甜 ,提高了 自身 獨(dú)立思考克服困難的能力 。就是在這個(gè)反反復(fù)復(fù)過(guò)程中，不斷地修改修正，設(shè)計(jì)能夠一點(diǎn)一點(diǎn)得完善，令人感到由衷的快樂(lè)，沒(méi)有付出，哪有回報(bào) !在實(shí)踐中得到鍛煉是年輕人最大的財(cái)富 ! 當(dāng)然，這是在所有元器件都是理想狀態(tài)下所得到的結(jié)論，在實(shí)際生活中是難以做到如此理想狀態(tài)的，而且時(shí)間上也比較倉(cāng)促，很多細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮周全經(jīng)驗(yàn)也不足。因此本設(shè)計(jì)的以上部分需要進(jìn)一步完善，對(duì)于程序的設(shè)計(jì)如何能夠更加完善優(yōu)化，將是后續(xù)階段需要考慮的問(wèn)題。GND：地 P1 口 ： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。P2 口 ： P2 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。RST：復(fù)位輸入。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào) 。 需注意的是：如果加密位 LB1 被編程 ， 復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。//對(duì)應(yīng) R/W sbit clk=P2^2。//對(duì)應(yīng) 74LS151 最低位 sbit P26=P2^6。 while(ms) { for(i = 0。 for(i=0。 //左移一位 sid = CY。 temp1=temp2=0 。 clk = 0 。 } for(i=0。 clk = 1 。temp1)+(0x0famp。ReceiveByte()) 。 //11111,RW(0),RS(0),0 SendByte(0xf0amp。 //低四位 (先執(zhí)行 4) cs = 0 。 //11111,RW(0),RS(1),0 SendByte(0xf0amp。 //低四位 (先執(zhí)行 。 CheckBusy() 。 //11111,RW(1),RS(0),0 while((tmp=ReceiveByte())!=0x00) 。//除 D0 置 1 外，其它均為 0 } //////////// //地址歸位 // //////////// void address_reset() { WriteCommand(0x02)。 if (b) cmd|=0x01。 if (s) cmd|=0x01。 if (r_l) cmd|=0x04。,為 8 BIT MPU 控制界面 // // DL=39。,為擴(kuò)充指令集 // // RE=39。,繪圖顯示 ON // // G=39。 if (g) cmd|=0x02。 } //////////////////// // 設(shè)定 DDRAM 地址 // // AC6 固定為 0 // //////////////////// void DDRAM_address(unsigned char x,unsigned char y) { unsigned char temp=y1。 } //////////////// // 待命模式 // // // //////////////// void await_orders() { lcd_cls()。 ulong ss,tt。 ss=ss%1000。 d[3]=tt%100/10+0x30。 dd[1]=ss%100/10+0x30。 WriteData(d[2])。 WriteData(d[2])。 WriteData(d[3])。 } else if (d[3]!=0x30) {