【正文】 最后搞定控制電路的連接。 圖 Hz檔 當(dāng)待測頻率 大 于 1000Hz 并 比 1MHz 小 時，發(fā)光二極管 黃 色燈亮。 主程序分為如下幾個模塊：開始、系統(tǒng)初始化、 中斷定時、計數(shù)器計數(shù)、量程選擇、數(shù)碼管顯示，中斷定時有相應(yīng)的子程序。 Protues 和 Keil 的聯(lián)調(diào) 點擊 Project— New Project保存該程序 [19]，并輸入一個名字，具體如圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第四章 數(shù)字頻率計的軟件設(shè)計 整體程序設(shè)計 數(shù)字頻率計 的整體程序 設(shè)計 采用 流程圖 的方法設(shè)計， 由 有 五部分組成：系統(tǒng) 初始化、計算脈沖個數(shù) 、 檔位轉(zhuǎn)換 、 定時器中斷是否溢出 、 顯示 。 所謂動態(tài)顯示，所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)一起，由位選結(jié)來控制使數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，利用余輝和人眼 短 暫的作用，將字形碼對應(yīng)相應(yīng)的位選。為了對 4個數(shù)據(jù)源進行選擇，使用 2 位 地址碼輸入 S1S0，產(chǎn)生 4 個地址信號，由 S1S0 等于 00、 0 0 03 分別控制 4 個與門的開閉。Q 1 電壓傳輸特性曲線 綜上所述，由此可見 555 定時器輸出的波形為反相傳輸波形，而我們測頻率需要的是正向工作波形，因此在 555 定時器后需接一個非門 7400，改變其方向 。 圖 外部時鐘電路接線圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 放大整形電路 由于單片機內(nèi)部的 2個定時、計數(shù)器只能對矩形波進行計數(shù)，而我們所輸入的 時變信號可以是正弦波、三角波、方波，于是我們設(shè)計一個整形電路，將待測 時變信號 進行整形，使之變?yōu)榫匦尾?； 而輸入的信號微弱程度不了解，于是我們將輸入信號送入晶體管進行放大處理 。 89C51 單片機的上電復(fù)位電路與手動復(fù)位電路如圖 、 所示。為了能夠更好地濾除紋波，在電源輸出端 加上了由電感和電容組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，以達到濾除系統(tǒng)紋波電壓的效果。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 總體硬件電路圖 電 源電路論證與比較 （ 1）采用分立元件設(shè)計直流電壓源 本設(shè)計是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路，穩(wěn)壓部分由調(diào)整元件晶體管，比較放大器，取樣電阻，基準電壓管，過流保護電管及電阻等組成。它可以劃分為三個區(qū)域，即工作寄存器區(qū)、可位尋址區(qū)和用戶 RAM 區(qū) [7]。另外，通常在相應(yīng)的中斷入口地址放置一條無條件跳轉(zhuǎn)指令，是程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷服務(wù)程序的起始地址處。當(dāng)采用外部時鐘時，此引腳作為外部時鐘輸入端。此時， ALE便只能 執(zhí)行 MOVX指念 ， MOVC指令 對 ALE才 有 作用。 P1口的基本功能表 引腳號 基本 功能 T2(定時器 /計數(shù)器 )，時鐘輸出 口 T2 (定時器 /計數(shù)器 T2的捕捉 ) MOSI MISO SCK 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 （ 5） P2口： P2口可以做通用 I/O口，又可以做地址總線口，內(nèi)部自帶上拉電阻，和P1口一樣，具有 8位，做通用 I/O時，功能與 P1口功能類似，且外接 I/O設(shè)備；當(dāng)做地址總 線口時，在中央處理器控制下，使 P2口引腳輸出地址為 a8a15。 MCS51系列單片機已經(jīng)有很多品種，可分為基本型和增強型兩大系列： 51子系列和 52子系列，以芯片型號最末位的數(shù)字作為標志 [4]。 簡易 數(shù)字頻率計 系統(tǒng)就是以單片機為主要 核心 器件設(shè)計的一個 頻率計 ，這只是單片機應(yīng)用的一個 很小 點，由點及面，希望可以更好的 掌握 和應(yīng)用單片機 系統(tǒng) 技術(shù)。 經(jīng)濟的發(fā)展，科技的進步，人們生活水平的迅速提高，單片機的應(yīng)用越來廣泛，近年來，它廣泛應(yīng)用于航空航天 技術(shù) 、電子產(chǎn)品、雙控、電子儀器、微電子、 FPGA、 CPLD、電子技術(shù)學(xué)科 等各個領(lǐng)域， 隨著社會的發(fā)展，人們的智商也突飛猛進的提高，目前單片機的功能越來越強大，應(yīng)用于各行各業(yè)，以單片機為核心及相關(guān)外圍電路來控制電子器，這一項新技術(shù)變得非常普遍，因此，當(dāng)前許多廠家致力于提高電子 元器件的功能，現(xiàn)在的產(chǎn)品穩(wěn)定度強，精度高，功耗低，價格合理 ， 在工作環(huán)境適當(dāng)?shù)那闆r下 ，盡可能 研發(fā)出功能強大的 單片機技術(shù) 來設(shè)計更多有利于人類的 產(chǎn)品 ， 這樣一來，使得單片機技術(shù)越來越先進 。將程序分為如下 5個模塊： 系統(tǒng) 初始化程序模塊、中斷 定時 程序模塊、 計數(shù)器 控制模塊、 檔位控制模塊、 頻率計顯示模塊等等。信號放大電路是根據(jù)信號的微弱強 度來給予所測信號來進行放大，當(dāng)輸入信號較小時，增大放大器的增益，放大所測信號。 前一種方案，采用全數(shù)字器件， 分為如下模塊： 待測信號放大模塊，波形整形模塊，分頻器電路模塊，控制門電路模塊，計數(shù)器模塊，數(shù)據(jù)鎖存器模塊，電源模塊，全波整流模塊，整流穩(wěn)壓模塊 ，顯示譯碼器模塊， 4位 LED 顯示模塊。同時，由主控制門輸出的計數(shù)脈沖送到計數(shù)器進行計數(shù)，將所計到的數(shù)據(jù)也送入鎖存器進行鎖存。 本文設(shè)計的頻率范 圍是 10Hz2MHz,輸入時變波形如正弦波、三角波、方波，隨著頻率的增加，誤差也相應(yīng)增加，總的來講，在該設(shè)計頻率的范圍內(nèi)，該設(shè)計方案可行，達到設(shè)計目的。 綜上所述， 本次畢業(yè)設(shè)計在系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的可行性方面均達到理想效果 ，在因此本系統(tǒng)的開發(fā) 設(shè)計 是完全可行的。高穩(wěn)定度的顯示功能是頻率計的優(yōu)點，其他的市場上的頻率計都沒有這個功能 。 頻率計設(shè)計意義 頻率計是現(xiàn)代電子信息化與數(shù)字化相結(jié)合的產(chǎn)物，特別是單片機為核心來控制的數(shù)字化的頻率計，是一種新型的測量儀器，目前市場上各種品牌、型號的頻率計 數(shù)不勝數(shù) ，其中從幾塊的頻率計到上百的用于學(xué)習(xí)、演奏、航空專用、醫(yī)療專用的頻率計真是 應(yīng)接湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 不暇 。 基于當(dāng)前 電子產(chǎn)品 市場上的 玩具市場需求量比較大 ， 其中頻率計在其中就是一個很好的應(yīng)用方面。 目 錄 ................................................................. IV 第一章 緒論 ............................................................ 1 頻率計設(shè)計背景 ...................................................... 1 頻率計設(shè)計意義 ...................................................... 1 頻率計設(shè)計目標 ...................................................... 2 頻率計設(shè)計內(nèi)容 ...................................................... 2 小結(jié) ................................................................ 3 第二章 總體方案 ....................................................... 4 方案設(shè)計 ............................................................ 4 方案 選擇 ............................................................ 5 小結(jié) ................................................................ 5 第三章 硬件電路設(shè)計 .................................................. 6 頻率計工作原理 ...................................................... 6 頻率計設(shè)計思路 ...................................................... 6 單片機概述 .......................................................... 7 AT89C51 介紹 ..................................................... 7 AT89C51 分類 ..................................................... 9 AT89C51 測頻應(yīng)用中的管腳分配 ..................................... 9 AT89C51 存儲器 .................................................. 11 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） V 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 ................................................. 13 電源電路論證與比較 ............................................. 14 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 ............................................. 15 復(fù)位電路 ....................................................... 15 時鐘電路 ....................................................... 16 放大整形電路 ................................................... 17 分頻電路 ....................................................... 18 顯示電路 ....................................................... 21 小結(jié) ............................................................... 22 第四章 數(shù)字頻率計的軟件設(shè)計 ....................................... 23 整體程序設(shè)計 ....................................................... 23 定時 /計數(shù)子程序 .................................................... 24 數(shù)據(jù)顯示子程序 ..................................................... 24 轉(zhuǎn)換量程子程序 ..................................................... 25 PROTUES和 KEIL的聯(lián)調(diào) ................................................. 26 小結(jié) ............................................................... 30 第五章 系統(tǒng)的仿真和調(diào)試 ............................................ 31 硬件仿真結(jié)果調(diào)試 ................................................... 31 放大整形電路調(diào)試 ............................................... 31 軟件仿真結(jié)果調(diào)試 ................................................... 32 頻率計功能調(diào)試 ................................................. 32 仿真結(jié)果分析 ....................................................... 34 小結(jié) ............................................................... 34 結(jié) 論 ................................................................. 35 致 謝 ................................................................. 36 參考資料 .............................................................. 37 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） VI 附 錄 ..............................................