【正文】 //(6553650000)/256。 //25610 ledB=1。 //定時 50ms addr2=0。 //換算成相應(yīng)的顯示： f=regCnt*100 ledM=1。 tN=20。 } } void timer0() interrupt 1 { t++。 ledB=0。 d[2]=0。Segment=Num[d[0]]。Segment=Num[d[2]]。 d[1]=(pCnt%100)/10。Segment=Num[d[1]]。Segment=Num[d[3]]。 //頻率顯示 unsigned char Num[10]={00x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 在本次畢業(yè)設(shè)計中，特別要感謝 孫松舜 老師以及其他老師和同學(xué)給我們的熱心幫助和鼓勵，才使得我們的畢業(yè)設(shè)計能夠很好的完成。另外一方面，在自己的親身實踐中，也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足的地方，有待進(jìn)一步提高與改善。實際記錄數(shù)據(jù)如下表68所示。當(dāng)測量頻率值大于且等于 1KHz 并小于 1MHz 時，數(shù)碼管顯示頻率值，并從右邊數(shù)第二個發(fā)光二極管亮，作為 KHz 檔單位指示。硬件調(diào)試包括整形模塊、分頻模塊等模塊，軟件調(diào)試就是通過修改程序，使頻率計功能完善，提高頻率計的測量精度。 （ 2）然后在 C： \Program Files\Labcenter Eletronics\Protues 6 Professional\MODELS(我的 Protues 是安裝 C盤里面的 )目錄下的 動態(tài)連接庫文件復(fù)制到 C:KEIL\C51\BIN 目錄下面（我的 keil 也安裝在 C盤）這個文件將在 keil 的 debug設(shè)置時用到。在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊“ Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對話框。選擇工程管理器窗口的子目“ Source Group 1”，再單擊鼠標(biāo)右鍵打開快捷菜單。建立新文件并增加到組。由顯示電路顯示測量結(jié)果，根據(jù)測量結(jié)果判斷，進(jìn)行頻率計比較后，進(jìn)行檔位的自動切換，具體檔位自動切換流程圖如圖 16 所示。 （二）中斷服務(wù)子程序 T0中斷服務(wù)子程序流程如圖 13所示。測量初始化模塊設(shè)置堆棧指針（ SP）、工作寄存器、中斷控制和定時／計數(shù)器的工作方式。頻率、周期、脈寬由獨立按鍵控制轉(zhuǎn)換。 3. 74LS151 芯片介紹 數(shù)據(jù)選擇端（ ABC）按二進(jìn)制譯碼，以從 8 個數(shù)據(jù)（ D0D7）中選取 1 個所需的數(shù)據(jù)。當(dāng) 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(shù)據(jù)輸入端 D3， D2， D1， D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。表 4 為 74161 的功能表。這兩種情況使用 74LS151 進(jìn)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(jù)信號頻率值的高低進(jìn)行通道的相應(yīng)導(dǎo)通，繼而測得相應(yīng)頻率值。 5VQ103DG1001KR2410R2247KR2010KR1939KR23111213U7D74LS00123U15A74LS00564U15B74LS0047uFC17100uFC1847KR21D6F1Vx 圖 7 放大整形電路 （三）分頻設(shè)計模塊 分頻電路用于擴展單片機頻率測量范圍，并實現(xiàn)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(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測頻誤差 。在整形之前由于不清楚被測信號的強弱的情況。 （一） AT89C52 主控制器模塊 1. 單片機開發(fā)板原理圖 AT89C52 7 2. 引腳功能 模 塊 端口 功能 顯示模塊 P2 口 數(shù)碼管頻率值顯示 獨立按鍵 P3口 切換頻率、周期、脈寬 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL邏輯電平。 放大整形模塊： 放大電路是對待測信號的放大，降低對待測信號幅度的要求。 上述表明，在頻率測量時，被測信號頻率越高，測量精度越高。假設(shè)所測得的脈沖個數(shù)為 N，則所測頻率的誤差最大為δ =1／ （ N1） *100%。 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 （一）測頻的原理 測頻 的原理歸結(jié)成一句話，就是“在單位時間內(nèi)對被測信號進(jìn)行計數(shù)”。單片機已成為電子系統(tǒng)的中最普遍的應(yīng)用。 2 第一章 （一）頻率計概述 數(shù)字頻率計是計算機、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。利用它內(nèi)部的定時 /計數(shù)器完成待測信號頻率的測量。 在整個設(shè)計過程中，所制作的頻率計采用外部分頻， 實現(xiàn) 1Hz~1MHz 的頻率測量，而且可以實現(xiàn)量程自動切換流程。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示 被測信號頻率的數(shù)字測量儀器。 單片機作為微型計算機的一個重要分支，其應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展也很快，它已成為在現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動控制與計量測試、數(shù)據(jù)采集與信號處理等技術(shù)中日益普及的一項新興技 術(shù)，應(yīng)用范圍十分廣泛。 被測信號，通過輸入通道的放大器放大后，進(jìn)入整形器加以整形變?yōu)榫匦尾?，并送入主門的輸入端 [3]。顯然，減小誤差的方法，就是增大 N。 5 （二）總體思路 頻率計是我們經(jīng)常會用到的實驗儀器之一，頻率的測量實際上就是在單位時間內(nèi)對信號進(jìn)行計數(shù) ,計數(shù)值就是信號頻率。整形電路 是對一些不是方波的待測信號轉(zhuǎn)化成方波信號，便于測量。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。所以在通過整形之前通過放大衰減處理?？捎?74161 進(jìn)行分頻 。 2. 74LS161 芯片介紹 74LS161 是常用的四位二進(jìn)制可預(yù)置的同步加法計數(shù)器 [12]，可以靈活的運用在各種數(shù)字電路，以及單片機系統(tǒng)種實現(xiàn)分頻器等很多重要的功能。 表 4 74161的功能表 清零 RD 預(yù)置 LD 使能 EP ET 時鐘 CP 預(yù)置數(shù)據(jù)輸入 A B C D 輸出 Q0 Q1 Q2 Q3 L L L L L H L 上升沿 A B C D A B C D H H L 保 持 H H L 保 持 H H H H 上升沿 計 數(shù) 其中 RD 是異步清零端， LD 是預(yù)置數(shù)控制端， A、 B、 C、 D 是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端， EP和 ET 是計數(shù)使能端， RCO(=)是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計數(shù)器的級聯(lián)提供了方便。而只有當(dāng) CR=LD=EP=ET=“1”、 CP脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加 1。只有在選通端 STROBE 為低電平時才可選擇數(shù)據(jù)。 13 常見的數(shù)碼管由七個條狀和一個點狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。定時／計數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計數(shù)器方式，即用來測量信號頻率 [15]。測頻時 ,定時器 T0 工作在定時方式 ,每次定時 50mS ,則 T0 中斷 20 次正好為 1秒 ,即 T0用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號 ,定時器 T0 用作計數(shù)器 ,對待測信號計 15 數(shù) ,每秒鐘的開始啟動 T0 ,每秒鐘的結(jié)束關(guān)閉 T0 ,則定時器 T0 之值乘以分頻系數(shù)就為待測信號的頻率。 17 開 始測 量 頻 率 值 X顯 示 頻 率 值判 斷 X 值X 1 K H zX 1 M H z調(diào) 用 H z 檔調(diào) 用 M H z 檔結(jié) 束NYYN調(diào) 用 K H z 檔 圖 16 量程檔自動轉(zhuǎn)換子程序 （五）應(yīng)用軟件簡介 此設(shè)計需要在 Keil 軟件平臺上完成程序的調(diào)試 ,在 Proteus 軟件平臺上完成仿真顯示。分別設(shè)置“ target1”中的“ Target,output,debug”各項，使程序匯編后產(chǎn)生 HEX 文件。在快捷菜單中選擇“ Add File to Group ‘ Source Group 1’”，加 入文件對話框被打開。 （ 3） 編譯源程序，出現(xiàn)錯誤時，返回上一級對錯誤更改后重新編譯，直到?jīng)]有錯誤為止。 （ 3）打開 protues 軟件，新建一文件將硬件原理圖繪入圖中。使用軟件仿真，調(diào)試仿真結(jié)果，同時使用數(shù)字萬用表和示波器測試輸出電壓值和輸出波形，調(diào)試出正確 20 的軟硬件電路。當(dāng)測量頻率值大于 1MHz 時，數(shù)碼管顯示頻率值，并從右邊數(shù)第四個發(fā)光二級管亮，作為 MHz 檔單位指示。 表 9： HZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 23 待測 值（ Hz） 測量值（ Hz） 10 29 269 325 491 678 979 表 10： KHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測值（ KHz） 測量值（ KHz） 表 11： MHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測信（ MHz） 測量值（ MHz） 測不出 （三）誤差分析 從記錄的數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)軟件仿真誤差很小，在 1Hz1MHz 范圍內(nèi)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(xiàn)很小的誤差。此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，在實際過程中遇到的種種問題使我在硬件和軟件設(shè)計中學(xué)習(xí)到了許多知識。 25 參 考文獻(xiàn) ［ 1］鄒大挺．頻率計的設(shè)計 [J]. 《電子產(chǎn)品世界》出版社 . 2021. 第 193期 . 47. ［ 2］雷玉堂．光電檢測技術(shù) [M]. 中國計量出版社 . 1995. ［ 3］季建華 . 智能儀表原理 [M]. 山東教育出版社 . 2021. ［ 4］王永生 . 電子測量學(xué) [M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 . 2021. ［ 5］李華．單片機實用接口技術(shù) [M]. 航空航天大學(xué)出版社 . 2021. ［ 6］張鵬．王雪梅 . 單片機原理與應(yīng)用實例教程 [M]. 海軍出版社 . 2021. ［ 7］赫建國等 . 單片機在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用 [M]. 清華大學(xué)出版社 . 2021. ［ 8］康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M]. 高等教育出版社 . 1998． ［ 9］ 英文參考手冊 [Z] ［ 10］謝自美．電子線路設(shè)計與實驗 [M]. 華中科技大學(xué)出版社 . 2021. ［ 11］ [Z]. ［ 12］ [Z]. ［ 13］ [Z]. ［ 14］康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） [M]. 高等教育出版社 . 1998. ［ 15］賴麒文 . 8051單片機 C語言軟件設(shè)計的藝術(shù) [M]. 科學(xué)出版社 . 2021. ［ 16］徐波 . Keil的使用技巧 [