【正文】 背光源正極 （ +5V） 注意事項(xiàng) : VDD：電源正極， ~，通常使用 5V 電壓； VL： LCD 對(duì)比度調(diào)節(jié)端，電壓調(diào)節(jié)范圍為 0~5V。而 LCD1602 不僅能顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)值，還能設(shè)置相應(yīng)的測(cè)量名稱(chēng)，如漢語(yǔ)或是英語(yǔ)等。液晶顯示屏是以若干個(gè) 58或 511 點(diǎn)陣塊組成的顯示字符群。 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 1. 波形變換 。輸入的信號(hào)只要幅度大于 Vt+，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)。在輸入信號(hào)從低電平上升到高電平的過(guò)程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱(chēng)為正向閾值電壓，在輸入信號(hào)從高電平下降到低電平的過(guò)程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱(chēng)為負(fù)向閾值電壓。而信號(hào)輸出的電壓值則由下面式子得到： 5 213()o o oRU U UR?? （ 210） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 11 其中 111 1 200(1 )o i iRRU U U? ? ?， 222 2 100(1 )o i iRRU U U? ? ? 上面的 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路 若接入信號(hào)時(shí)， 實(shí)驗(yàn)室 的 那種信號(hào)發(fā)生器在小信號(hào)輸出時(shí)噪 聲很大，應(yīng)該先輸出大一點(diǎn)的信號(hào)，用電阻 分壓降低電壓在接入到放大器。 由此，電路的共模抑制比為 39。另外，這種電路還具有增益調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié) 0R 可以改變?cè)鲆娑挥绊戨娐返膶?duì)稱(chēng)性。在閑置模式下， CPU 停止工作。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 7 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 公司 的 AT89C51 是一種高效微控制器 。 以 AT89C51機(jī)為控制器件的頻率測(cè)量方法，并用 C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用單片機(jī)控制，結(jié)合外圍電子電 路， 得到 高低內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 3 頻率的精度測(cè)量 ， 最終實(shí)現(xiàn)多功能數(shù)字頻率計(jì) 的設(shè)計(jì)方案 。 隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)更加靈活的邏輯控制功能，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，可以用單片機(jī)通過(guò)軟件設(shè)計(jì)直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率。 其 精度高、響應(yīng)快、讀數(shù)清晰、直觀，容易與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。 the onechip puter AT89C51。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日 期： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） II 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） III 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附 件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 關(guān)鍵詞 ： 測(cè) 量頻率，單片機(jī) AT89C51， Protel99 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） VI Based on AT89C51 Frequency of Intelligent Design Abstract At present, in the field of electronic technology, frequency is the fundamental parameters, frequency and other electrical parameters of the measurement program, as well as the result of measurement are closely related to the frequency of measurement, therefore it is even more important. Frequency signals as a result of strong antijamming, easy to transport, access to high precision, so in modern measuring instruments, the test signal will be converted to the frequency signal is lowcost, high precision, highresolution measurements and high antiinterference classical approach. This design is based on AT89C51 Frequency of Intelligent Design, Protel99 major application system design, made with C language programming in order to achieve the realization of the process of measuring the frequency of hardware and software programming and design of the entire system with pact structure, small size, high reliability, measurement frequency range and high precision. The whole design, including hardware design and software design. In the hardware design of the details of the system hardware design and display design. And software design including the design of firmware, drivers, application design and the design of three large groups, their ultimate goal is to achieve the frequency measurements show . Key words: Measure frequency。數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字式頻率計(jì)等均是典型的數(shù)字式儀器。 從 80年代單片機(jī)引入我國(guó)，單片機(jī)已 大量 應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)中 ， 單片機(jī)的應(yīng)用迅速發(fā)展， 以其 性價(jià)比高，大量的外圍接口電路，使基于單片機(jī)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)相當(dāng)方便，周內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 2 期縮短，而且還在不斷的發(fā)展 。通過(guò)單片機(jī)完成整個(gè)測(cè)量電路的測(cè)試控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出，并由液晶顯示模塊 LCD1602來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的計(jì)數(shù)。該器件采用 ATMEL 公司的 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器進(jìn)行讀內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 6 寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但為了消除 1N 、 2N 偏置電流等的影響，通常取 12RR? 。3CMRR 。 通過(guò)對(duì)上述 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路 的系統(tǒng)講解，可以很清楚的了解 三運(yùn)放高共模抑制比 的放大過(guò)程。施密特觸發(fā)器是一種特殊的門(mén)電路，與普通的門(mén)電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閾值電壓，分別稱(chēng)為正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓。 利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的正反饋?zhàn)饔茫梢园堰呇刈兓徛闹芷谛孕盘?hào)變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號(hào)。 2． 在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí) ， 通過(guò)電路內(nèi)部的正反饋過(guò)程使輸出電壓波形的邊沿很陡。 分頻器 4040 管腳圖 如圖 所示： 圖 分頻器 4040管腳圖 其引出端符號(hào)如圖表 所示： 表 引出端符號(hào) 引腳 引腳說(shuō)明 /CP 時(shí)鐘輸入端 CR 清除端 0Q~11Q 計(jì)數(shù)器脈沖輸出端 VDD 正電源 Vss 地 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 17 功能表如圖表 所示 : 表 功能表 輸入 輸出狀態(tài) /CP CR ↑ L 保持 ↓ L 計(jì)數(shù) H 所有輸出均為 L 在設(shè)計(jì)分頻計(jì)數(shù)的時(shí)候，要注意到0Q~11Q的輸入信號(hào)的波形變換過(guò)程，由二進(jìn)制遞加數(shù)可知高位是11Q，低位是0Q，而且通過(guò)對(duì)波形的理解，可以很直觀的看出來(lái)，如圖 所示： 圖 引腳波形圖 液晶顯示模塊 LCD1602 該顯示模塊由字符型液晶顯示屏（ LCD），控制驅(qū)動(dòng)主電路 HD44780及其擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電路HD44100，少量阻、容元件，結(jié)構(gòu)件等裝配在 PCB板上而成。另外 LED 引腳比較多，而且在連接線 路前，要對(duì)引腳進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)其對(duì)應(yīng)的引腳端，以免在連接時(shí)出現(xiàn)共陰極或是共陽(yáng)極的交叉錯(cuò)誤，連接線路也比較繁瑣，容易出錯(cuò)。 另外， LCD1602 還能顯示線段、字符、漢字等。（說(shuō)明：1 為高電平、 0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置。 輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)三運(yùn)放放大后，由 施密特 對(duì)其波形整形， 被測(cè)信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)的 TTL電平 不能被單片機(jī)測(cè)量 ，所以要用到電壓比較器對(duì)信號(hào)整形。 1/0N決定 。 1/ 0T 越小 , 測(cè)量誤差 越小 ； 當(dāng)被測(cè)信號(hào)周期不變 , 選用的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)越大 , 同樣計(jì)數(shù)值 0N 越大 , 量化誤差177。 4. 平均周期測(cè)頻法 平均周期測(cè)頻法 是在閘門(mén)時(shí)間 Tc內(nèi) ， 同時(shí)用兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別記錄待測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)Mx 和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的脈沖數(shù) Mo， 若標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率為 Fo， 則待測(cè)信號(hào)頻率為 : Fx = FoMx/Mo，M/T 法在測(cè)高頻時(shí)精度較高 ； 但在測(cè)低頻時(shí)精度較低。由于被測(cè)信號(hào)控制門(mén)控信號(hào)的開(kāi)啟，所以稱(chēng)為同步測(cè)量。當(dāng)時(shí)間控制器預(yù)置時(shí)間了，結(jié)束時(shí)，同步門(mén)不會(huì)立即關(guān)閉，而是等到被測(cè)信號(hào)下一個(gè) 上升沿到來(lái)時(shí)才關(guān)閉。由此可見(jiàn)，這種多周期同步測(cè)頻法較簡(jiǎn)單的測(cè)頻測(cè)周法能明顯提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，而且測(cè)量誤差與被測(cè)信號(hào)頻率無(wú)關(guān)，可以省去計(jì)算中界頻率和選擇測(cè)量模式；但由于 NN? 的存在，而且 NN? 也遠(yuǎn)大于 ff? （目前雙 恒溫晶振的頻穩(wěn)度可達(dá) 1110? ~ 1210? 數(shù)量級(jí) )，所以這種測(cè)量模式對(duì)于要求 710? 以上的高準(zhǔn)確度測(cè)量仍不能滿足需要，這種測(cè)量只能稱(chēng)作準(zhǔn)同步測(cè)量。與前面的多周期內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 28 測(cè)量一樣， 0xT M NTT??，0x Mf Nf?，00xx M M N Nf f f f? ? ? ? ???。能夠完成這一任務(wù)的器件稱(chēng)之為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱(chēng) A/D 轉(zhuǎn)換器。 若要提高測(cè)量頻率測(cè)量的范圍 ， 可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行 多次 分頻 ， 根據(jù)前面的分析 ,該系統(tǒng)測(cè) 量的相對(duì)誤差與被測(cè)信號(hào)的頻率無(wú)關(guān) 。 由于設(shè)計(jì)所測(cè)量信號(hào)最高頻率為 1MHz，單片機(jī)無(wú)法直接測(cè)量，所以要經(jīng)過(guò)分頻器分頻后才能通過(guò)單片機(jī)測(cè)量 。但實(shí)際上由于相位檢測(cè)器的過(guò)零檢測(cè)及門(mén)控電路的觸發(fā)都會(huì)產(chǎn)生誤差，實(shí)際測(cè)量的頻率準(zhǔn)確度會(huì)比理論值低，而且這種測(cè)量也是靠犧牲測(cè)量時(shí)間來(lái)提高測(cè)量準(zhǔn)確