【正文】 C 語言而僅用 匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍 優(yōu)點： Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 uVision2 IDE 可為它們提供單一 第四章 系統(tǒng)軟件設計 26 26 而靈活的開發(fā)環(huán)境。在完成文件的第一次存儲以后，當對匯編語言源文件又進行了修改，再次存儲文件則應該選擇菜單 “ File→Save ” ， 單擊對應的工具按鈕或者快捷健 Ctrl+S 實現(xiàn)文件的保存。需要注意，當把匯編語言源文件加入工程但還沒有關閉加入文件對話框，這時有可能被誤認為文件沒有成功的加入工程而再次進入加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄 存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。 電源模塊調試 電源電路包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等模塊在組成，使用LCD 進行電源工作狀態(tài)指示。經(jīng)過不斷的軟硬件聯(lián)合調試，修改程序和硬件，最終使硬件功能符合設計要求。這一次的畢業(yè)設計，令我受益匪淺，收獲頗多，感觸良多。 不可否認的是，此次畢業(yè)設計中我還存在著許多不足，例如：頻率計測量精度不高，焊接 PCB 板時甚至出現(xiàn)虛焊等，我要再接再厲，認真對待這些問題，及時彌補不足，改正錯誤。 uchar j=0。 void system_init1( )。 void main( ) { system_init1( )。j=15。 TL1=0x00。 if(num2==20) 附 錄 36 36 { num2=0。 wcmd(0x0C)。 delay(1)。 。 wcmd(0x01)。 // delay(3)。 TL0=0xB0。 num1=0。 } 附 錄 35 35 wcmd(0x80+0x40)。 void delay(uint)。 sbit lcdrw=P2^6。tld=0。最后，畢業(yè)設計初期，我遇到了很多的問題，曾一度令我非常 沮喪，但是后來，我慢慢克服了自己的浮躁，學會如何去將大問題化成一個個小問題，學會怎樣著手去解決我所碰到的這些問題，向老師請教，跟同學交流，總之 ，我一步一個腳印的在向著成功邁進。同時手工焊接單片機 最小系統(tǒng)、分頻整形電路等也會帶來一定的干擾，造成信號的失真，從而導致測量精度下降，測量范圍有所縮小，但是可以看出，誤差在允許范圍內，所設計的電路基本符合 要求。由單片機內部定時器 /計數(shù)器構成基本測量電路，外加整形和頻率產(chǎn)生電路，由系統(tǒng)軟件設計可以測出 1Hz～ 5KHz 的量程范圍 。 硬件調試 頻率產(chǎn)生模塊調試 在我此次的設計中，頻率輸出模塊要求達到 1Hz～ 5KHz 的頻率范圍，硬件焊接調試完成后，接通電源，調節(jié)電位器，觀察顯示器頻率值變化范圍。 由于 Altium Designer 在繼承先前 Protel 軟件功能的基礎上，綜合了 FPGA 設計和嵌入式系統(tǒng)軟件設計功能 。如果不需要加入其它文件，單擊“ Close” 按鈕可以關閉加入文件對話框。 然后在集成開發(fā)環(huán)境中選擇菜單 “ File→Save As ” 可以完成文件的第一次存儲。 C51編譯器的功能不斷增強，使你可以更加貼近 CPU 本身，及其它的衍生產(chǎn)品。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。16 位定時 /計數(shù)器的最高計數(shù)位為 65535， 在我此次的畢設中，待測信號的頻率較低，定時 /計數(shù)器可以對被測信號直接計數(shù)。測量初始化模 塊設置堆棧指針 （ SP）、 工作寄存器、中斷控制和定時 /計數(shù)器的工作方式。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內部會鎖存 EA 端狀態(tài)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 P3 口亦作為 AT89C51 特 殊功能（第二功能）使用， P3 口功能如表所示。在訪問外部程序存 儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR）時， P2 口 送出高八位地址。程序校驗時， 需要外部上拉電阻。 STC89C52 單片機 引腳功能介紹 第三章 硬件電路設計 18 18 VCC： 電源電壓 。 字節(jié)程序存儲空間 。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、 定時器/計數(shù)器 、串口、中斷繼續(xù)工作。全新結構、精致 設計、內置智能充電及全面的過充、過放、過壓保護 電路，使用方便安全。 充電寶的定義及優(yōu)點 充電寶是指可以直接給移動設備充電且自身具有儲電單元的裝置。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。把待測信號轉化為可以進行計數(shù)的脈沖波。 電路分析 本頻率計中的方波發(fā)生器電路為 NE555 振蕩器電路（無穩(wěn)電路） 。當這個接腳的電壓從 1/3 VCC 電壓以下移至 2/3 VCC 以上時啟動這個動作。當觸發(fā)器接受上比較器 1 從 R 腳輸入的高電平時，觸發(fā)器被置于復位狀 態(tài)， 3 腳輸出低電平， 2 腳和 6 腳是互補的 ， 2 腳 只對低電平起作用，高電平對它不起作用即電壓 小于 1UCC/3， 此時 ， 3 腳輸出高電平。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。 CMOS 型的 優(yōu)點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高、但輸出功率較小，輸出驅動電流只有幾毫安。 ：顯示電路采用 LCD1602 動態(tài)顯示，其內容為 162 即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊，顯示字符和數(shù)字。 整個頻率計設計中 頻率產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的頻率值送入單片機 然后再被送入顯示模塊，通過顯示模塊顯示的頻率值與產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的頻率值比較，檢測單片機的 C 程序功能的正確性。 一方面可在輸入端將被測信號倍頻；另一方面，可增加 T 來滿足 ， 為了增加 T 的穩(wěn)定度，只需提高晶體振 蕩器的穩(wěn)定度和分頻電路的可靠性就能達到。 第二章 系統(tǒng)總體設計 8 8 在圖 中 ， 假設時基信號為 1KHz， 則用此法測得的待測信號為1KHz5=5KHz。 . LCD1602 顯示測量值 。 工作頻率范圍 ： 0～ 40MHz， 相當于普通 8051 的 0～ 80MHz，實 際工作 頻率可達 48MHz。 原理： T0 負責對外部脈沖進行計數(shù)， T1 負責 1S 的定時，同時啟動 T1 和 T1，當 1S 到時，即可得到被測信號的頻率。其中，歐美頻率計廠家所占有的市 場份額最大。 數(shù)字電路制造工業(yè)的進步，使得系統(tǒng)設計人員能在更小的空間內實現(xiàn)更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠性和速度。因此 ， 研究頻率計具有一定的實用價值。 因此，頻率的測量就顯得更為重要。單片機原理與應用實例教程 [M].海軍出版社 .20xx. [7] 赫建國等，單片機在電子電路設計中應用 [M].清華大學出版社 .20xx. [8] 康華光，電子技術基礎（模擬部分） [M].高等教育出版社 .1998. [9] 謝自美，電子線路設計與實驗 [M].華中科技大學出版社 .20xx. [10] 康華光，電子 技術基礎（數(shù)字部分） [M].高等教育出版社 .1998. [11] 徐波， Keil 的使用技巧 [J].《電子產(chǎn)品世界》出版社 . 224 期 . [12] 吳清平，單片機原理與應用實例教程 [M].海軍出版社 .20xx. 三、主要儀器設備及材料 硬件： STC889C51 、 PCB 板 、 LCD1602 液晶顯示器等。 3．能夠完成基本的硬件設計。 2．學會應用 keil、 Proteus、 Protel 等軟件?！峨娮赢a(chǎn)品世界》出版社 . 193 期 47. [4] 王永生，電子測量學 [M].西北工業(yè)大學出版社 .20xx. [5] 李華，單片機實用接口技術 [M].航空航天大學出版社 .20xx. [6] 張鵬，王雪梅。許多電參量的測量方案、測量結果都與頻率有著十分密切的關系 。因此工程中很多測量 ， 如用振弦式方法進行力的測量、時間測量、速度測量速度控制等都涉及到頻率測量。其中低速頻率計數(shù)器最高計數(shù)頻率小于 10MHZ； 中速頻率計數(shù)器最高頻率計數(shù)頻率為 10 到 100MHZ；高速頻率計數(shù)器最高計數(shù)頻率大于100MHZ； 微波頻率計數(shù)器的測頻范圍為 1 到 80GHZ 或更高 。 目前，市場上的頻率計廠家可分為三類：中國大陸廠家、中國臺灣廠家、歐美廠家。 如圖 所示。因此要采用合理的組合方案 在我所設計的的方案中，選擇了 STC89C52 單片機為核心組件，該單片機晶振為 12M。 參數(shù)要求如下： 1Hz～ 5KHz。誤差原理如圖 所示。為了增加單位時間內計數(shù)脈沖的個數(shù) 。在恒定的振蕩頻率下 ,對我們測量頻率的精確性有很大的提高，而 200K 電位器的作用則是：通過調節(jié)電位器來調節(jié) NE5555 時基電路輸出的脈沖寬度，從而測得不同的頻率值。單片機 STC89C52 內部具有 2 個 16 位定時 /計數(shù)器，定時 /計數(shù)器的工作可以由編程來實現(xiàn)定時 /計數(shù)和產(chǎn)生計數(shù)溢出時中斷要求的功能。NE555 集成電路有雙極型和 CMOS 型兩種 。 NE555 主要特點如下 ： 、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。 Pin 3 (輸出 )：輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制， 而觸發(fā)器受上比較器 6 腳和下比較器 2 腳的控制。 Pin 6 (重置鎖定 )： Pin 6 重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。 4 腳是復位端 （ MR）， 加上低電平時可是輸出為低電平 ； 5 腳控制電壓 端（ Vc），可用它改變上下觸發(fā)電平值； 7 腳是放 電端 （ DIS）， 它是內部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定， 8 腳是電源端 ， 1 是接地端。 放大整形模塊 圖 原理圖 圖 波形圖 第三章 硬件電路設計 14 14 放大整形模塊的意義 因為在單片機計數(shù)中只能對脈沖波進行計數(shù)，而實際中需要測量頻率的信號是多種多樣的，有脈沖波、還有可能有正弦波、三角波等，所以需要一個電路。在整形之前由于不清楚被測信號的強弱的情況。 圖 整形電路 第三章 硬件電路設計 15 15 電源模塊 電源模塊，顧名思義，為整個系統(tǒng) 提供合適又穩(wěn)定的電源 主要為單片機、頻率產(chǎn)生模塊以及顯示模塊提供電源 電壓要求穩(wěn)定、噪聲小及性價高的電源，考慮到環(huán)保因素、安全性以及展示方便性，我在此次硬件設計中加了 USB 接口，在有數(shù)據(jù)線的情況下，可以通過外接電源為此頻率計充電，大大提高了產(chǎn)品的可攜帶性、安全性以及環(huán)保性。其優(yōu)點是本應急電源可適用于各 品牌系列智能手機及數(shù)碼產(chǎn)品充電。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 單片機 。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。在 flash 編程時 ， P0 口用來接收指令字節(jié) ； 在程序校驗時，輸出指令節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于電阻的原因，將輸出電流。 ALE/PROG： 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 EA/VPP： 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直 保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器 （ CRT） 那樣需要不斷刷新亮點。 LCD1602 液晶顯示器簡介 1602 液晶也叫 1602 字符型 液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。 頻率計開始工作或者完成一次頻率測量，系統(tǒng)軟件都進行測量初始化。數(shù)器的工作被設置為定時器方式，定時 /計數(shù) 器的計數(shù)寄存器清 0,在判斷待測信號的上跳到來后，運行控制位 TR 置為 1， 以單片機工作周期為單位進行計數(shù)，直到信號的下跳沿到來，運行控制位 TR 清 0， 停止計數(shù) 。 Keil 的簡介及其優(yōu)點 Keil 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語 言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 KEILC51 標準 C 編譯器為 8051 微控