【正文】 ) //B 位檔 { d[3]=0。 sl=0xfd。 sl=0xf7。 sl=0xfe。 sl=0xfb。 } else if(level==2) { d[3]=pCnt/1000。 d[0]=0。 //定時器 0，工作方式 1，計(jì)數(shù)器 1，工作方式 2(8 位自動重裝 ) //開定時器 0 中斷 ET0=1。 //更新顯示 fCnt=0。 //不分頻 } else if(regCnt1000) //KHz 檔 { level=1。 ledB=1。 ledB=1。 //超出范圍 ledM=1。 //(6553650000)%256。 //(6553650000)/256。 //25610 ledB=1。 //定時 50ms addr2=0。 //換算成相應(yīng)的顯示： f=regCnt*100 27 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}。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我分析問題和解決問題的能力有所提高，也鞏固了所學(xué)的知識，加深了對理論知識的理解，更重要的是鍛煉自己的獨(dú)立性，為我今后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我得到了很多收獲。用這次設(shè)計(jì)的頻率計(jì)對信號進(jìn)行了測量， 使用函數(shù)發(fā)生器輸出各種波形，由實(shí)物頻率計(jì)測得頻率，記錄數(shù)據(jù)。例如輸入信號 ，仿真顯示如圖 32所示。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(jì)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 23 所示。 中斷服務(wù)子程序 T0中斷服務(wù)子程 序流程如圖 20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(jì)數(shù)器的工作方式。使用 4位數(shù)碼管進(jìn)行頻率值顯示，如果選擇共陰極數(shù)碼管顯示，則需要 8 個三極管進(jìn)行驅(qū)動，而采用共陽極數(shù)碼管則需要 4 個三極管驅(qū)動，為了節(jié)約成本，因此選用共陽極數(shù)碼管進(jìn)行動態(tài)顯示，具體數(shù)碼管設(shè)計(jì)電路如圖 17所示。量程轉(zhuǎn)換指示電路由紅、黃、綠三個 LED 分別指示 Hz、 KHz 及 MHz 檔，使讀數(shù)簡單可觀。只有在選通端 STROBE 為低電平時才可選擇數(shù)據(jù)。而只有當(dāng) CR=LD=EP=ET=“1” 、 CP脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加1。 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(jì) 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(jì)數(shù)使能端， RCO(=)是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級聯(lián)提供了方便。 12 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(jì)數(shù)器 [12]，可以靈活的運(yùn)用在各種數(shù)字電路，以及單片機(jī)系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)分頻器等很多重要的功能 ?？捎?74161進(jìn)行分頻 。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是利用電壓串聯(lián)負(fù)反饋的原理來調(diào)節(jié)輸出電壓的。 (2)整流電路：整流電路將交流電壓 Ui變換成脈動的直流電壓。特殊寄存 器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 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。在 flash 編程和校驗(yàn)時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。但是告訴對系統(tǒng)要求較高，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻。不斷發(fā)展的半導(dǎo)體工藝也讓該單片機(jī)的功耗不斷降低。 4 綜合以上頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有單片機(jī)控制模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊等組成，頻率計(jì)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖 2所示。 (因?yàn)?AT89C51 所需外圍元件少，擴(kuò)展性強(qiáng)，測試準(zhǔn)確度高。 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%。 參數(shù)要求如下： 1．測量范圍 10HZ— 2MHZ； 2．用四位數(shù)碼管顯示測量值； 3．能根據(jù)輸入信號自動切換量程； 測量方波、三角波及正弦波等多種波形； 2 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 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(jì)數(shù)”。 傳統(tǒng)的頻率計(jì)采用測頻法測量頻率，通常由組合電路和時序電路等大量的硬件電路組成，產(chǎn)品不但體積大，運(yùn)行速度慢而且測量低頻信號不準(zhǔn)確。 附錄 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 protues簡介 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 AT89S52 單片機(jī)是頻率計(jì)的控制核心，來完成它待測信號的計(jì)數(shù)，譯碼，顯示以及對分頻比的控制。以 AT89S52 單片機(jī)為核心，通過單片機(jī)內(nèi)部定時 /計(jì)數(shù)器的門控時間，方便對頻率計(jì)的測量 。 2 電源模塊調(diào)試 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測量成為一項(xiàng)越來越普遍的工作，測頻原理和測頻方法的研究正受到越來越多的關(guān)注。單片機(jī)作為最為典型的嵌入式系統(tǒng)，它的成功應(yīng)用推動了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。若在一定的時間間隔 T 內(nèi)累計(jì)周期性的重復(fù)變化次數(shù) N，則頻率的表 達(dá)式為式： Nfx=T （ 1） 圖 1 說明了測頻的原理及誤差產(chǎn)生的原因。通過計(jì)算，對 1KHZ 以下的信號用測頻法，反應(yīng)的時間長于或等于 10S。該頻率計(jì)實(shí)現(xiàn) 10HZ~2MHZ 的 頻率測量 ,而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動切換功能，四位共陽極動態(tài)顯示測量結(jié)果，可以測量正弦波、三角波及方波等各種波形的頻率值。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。與此同時，世界上其他的著名公司也通過基本的 51 內(nèi)核，結(jié)合公司自身技 術(shù)進(jìn)行改進(jìn)生產(chǎn)，推廣一批如 51F020 等高性能單片機(jī)。 復(fù)位電路及時鐘電路 復(fù)位電路和時鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。并聯(lián) 2個 30pF陶瓷電容幫助起振。程序校驗(yàn)時，需要外部上拉電阻 [7]。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。 P3 口亦作為 AT89C51特殊功能（第二功能）使用， P3口功能如表 2所示。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 （ 3）濾波電路：各濾波電路 C滿足 RLC=（ 3~5） T/2，式中 T為輸入交流信號周期， RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。 LM78XX 系列三端穩(wěn)壓 IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少 [9]，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜 ，因此 使用 LM7805 穩(wěn)壓芯片進(jìn)行 5V的電源電路設(shè)計(jì) 。 根據(jù)上述分析，放大電路放大整形電路采用高頻晶體管 3DG100 與 74LS00 等組成。在定時器工作方式下，在被測時間間隔內(nèi)，每來一個機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器自動加 1（使用 12 MHz 時鐘時，每 1μs 加 1），這樣以機(jī)器周期為基準(zhǔn)可以用來測量時間間隔。Q1在這個置數(shù)信號和時鐘脈沖上升的共同作用下，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預(yù)置的輸入數(shù)據(jù)相同，這就是預(yù)置操作。Q2 圖 13 74151管腳圖 74LS151 的功能如下表 所示。 圖 16 兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理圖 LED 數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。 D7REDD9GREEND8YELLOW220R25220R26220R275VLED1LED2LED3 圖 18 LED檔位指示電路 17 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要采用模塊化設(shè)計(jì)，敘述了各個模塊的程序流程圖，并介紹了軟件 Keil和 Proteus 的使用方法和調(diào)試仿真。計(jì)數(shù)閘門由軟件延時程序?qū)崿F(xiàn)，從計(jì)數(shù)閘門的最小值（即測量頻率的高量程）開始測量，計(jì)數(shù)閘門結(jié)束時 TR清 0，停止計(jì)數(shù)。 19 中 斷 開 始中 斷 開 始計(jì) 數(shù) 器 加 1 圖 21 計(jì)數(shù)器 1中斷服務(wù)子程序 顯示子程序 顯示子程序?qū)⒋娣旁陲@示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數(shù)碼管上顯示出來 ,由于所有 4 位數(shù)碼管的 8 根段選線并聯(lián)在一起由單片機(jī)的 P2口 控制 ,因此 ,在每一瞬間 4 位數(shù)碼管會顯示相同的字符 ,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 ,即在每一瞬間只點(diǎn)亮某一位顯示字符 ,在此瞬間 ,段選控制口 P2輸出相應(yīng)字符。 圖 29 頻率計(jì)整體仿真圖 功能調(diào)試 當(dāng)測量頻率值小于 1KHz 以下時，數(shù)碼管顯示頻率 值，并紅色 LED 燈亮，作為 Hz 檔單位指示。由單片機(jī)內(nèi)部定時器／計(jì)數(shù)器構(gòu)成基本測量電路，外加整形和分頻電路，由系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)可以測出 1HZ5MHZ 的量程范圍，可以實(shí)現(xiàn)量程檔的自動轉(zhuǎn)換，使用的動態(tài)顯示測量時會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，但顯示數(shù)值準(zhǔn)確，穩(wěn)定時顯示不閃爍。 表 9： HZ檔的數(shù)據(jù)記錄表 待測值（ Hz）