課程設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)控制的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)說明書-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 波形整形放大電路、由 74LS90構(gòu)成的分頻電路、 6 由 74LS153 四選一電路構(gòu)成的四選一電路、 AT89C51單片機(jī)以及由 74LS138 譯碼電路、三極管上拉電路和八段數(shù)碼顯示電路構(gòu)成的數(shù)碼顯示電路構(gòu)。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 本次設(shè)計(jì)采用的方案 根據(jù)頻率的定義，頻率是單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)波的個(gè)數(shù)，因此采用上述各種方案都能實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。用單片機(jī)來做控制電路的數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量頻率精度高，測(cè)量頻率的范圍得到很大的提高。首先，我們把待測(cè)信號(hào)經(jīng)過放大整形；然后把信號(hào)送入單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器里進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得頻率值；最后把測(cè)得的頻率數(shù)值送入顯示電路里進(jìn)行顯示。 （ 2） 輸入三角波 、正弦 波 、矩形波 , 要求輸入 。 4．答辯 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成敘述并回答問題。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通常采用組合電路和時(shí)序電路等大量的硬件電路構(gòu)成，產(chǎn)品不但體積較大，運(yùn)行速度慢，而且測(cè)量范圍低，精度低。 脈沖數(shù)定時(shí)測(cè)頻法 (M 法 )：此法是記錄在確定時(shí)間 Tc 內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù) Mx，則待測(cè)頻率為： Fx=Mx/Tc 脈沖周期測(cè)頻法 (T 法 )：此法是在待測(cè)信號(hào)的一個(gè)周期 Tx內(nèi)，記錄標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)變化次數(shù) Mo。 3. 設(shè)計(jì)原理分析（硬件部分） 為了得到一個(gè)高性能的數(shù)字頻率計(jì)，本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)來做為數(shù)字頻率計(jì)的核心控制電路，輔之于少數(shù)的外部控制電路。 該部分由 LM358和一級(jí)高頻信號(hào)放大 電路以及由 74LS00連接成的施密特觸發(fā)器組成。數(shù)據(jù)選擇器有多個(gè)輸入，一個(gè)輸出。該器件采用 ATMEL 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。本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，所以在軟件實(shí)現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行測(cè)頻軟件設(shè)計(jì)的基本思路是： 把要用到的內(nèi)部存儲(chǔ)器的地址運(yùn)用偽指令標(biāo)號(hào)，方便后面設(shè)計(jì)中運(yùn)用； 跳轉(zhuǎn)到中斷程序進(jìn)行初步數(shù)據(jù)采集； 開始主程序， 首先判斷是否有待測(cè)信號(hào)，無信號(hào)就等待信號(hào)，有信號(hào)則進(jìn)行下一步； 判斷是否定時(shí)到 1S，若沒有到達(dá) 1S 定時(shí)，則執(zhí)行下面的 5 和 6 步得操作，若達(dá)到 1S，則執(zhí)行第 6 步以后的操作； 判斷是否第一次，若是，則判斷當(dāng)前的檔位是否設(shè)置合適，若合適則直接跳轉(zhuǎn)到返回主程序，若不合適，則進(jìn)入第 6 步； 調(diào)整檔位，重新進(jìn)入中斷開始初步計(jì)數(shù)； 判斷檔位是否合適，合適則把測(cè)得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的檔位相應(yīng)的調(diào)整數(shù)位，并取表找到相應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行第 10 步操作； 若上一步中判斷出檔位不合適，則根據(jù)頻率進(jìn)行相應(yīng)的檔位 調(diào)整。本次設(shè)計(jì)所有的電路都采用 proteus對(duì)電路進(jìn)行仿 真。而且，還有很多好的想法無法實(shí)現(xiàn)，所以系統(tǒng)還有很大的改進(jìn)空間。*************************** 。通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)電路的設(shè)計(jì)和研究有了更深刻的體會(huì)；讓我了解到軟件的設(shè)計(jì)是建立在對(duì)硬件了解的基礎(chǔ)上的，特別是對(duì)單片機(jī)的功能，引腳定義和內(nèi)部結(jié)構(gòu)要有較為詳細(xì)的了解，此外對(duì)電路板中所用到的各個(gè)芯片的引腳和功能，也要進(jìn)行了解；在編寫程序時(shí)，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行編程，避免出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，養(yǎng)成為程序添加注釋和說明的好習(xí)慣，以便自己的修改和閱讀者輕松的了解程序的各部分及整體的功能。還可以用外部計(jì)數(shù)器和單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器共同計(jì)數(shù)來代替用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器來進(jìn) 行定時(shí)，這樣測(cè)量的精度可以進(jìn)一步提高，但相對(duì)的端口分配和控制會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些。 Proteus 是一款非常不錯(cuò)的單片機(jī)模擬軟件。顯示電路由數(shù)碼管和 74LS138 組成，在本次設(shè)計(jì)中，由 74LS138 連接數(shù)碼管的接地端，由此來控制數(shù)碼管的亮和滅。一個(gè)輸出端 1Y、 2Y和一個(gè)控制許可端 G。在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲覀円M(jìn)行的是十分頻、一百分頻，所以我們選用 74LS90 電路，經(jīng)過正確的連接后就可以進(jìn)行十分頻，進(jìn)行二次十分頻就可以得到分頻一百次的信號(hào)。 圖 數(shù)字頻率計(jì)總體方框圖 由上面的內(nèi)容可看到，本次設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的數(shù)字式頻率計(jì)包括波形整形電路、分頻電路、多路數(shù)據(jù)選擇器、單片機(jī)和顯示電路等幾個(gè)模塊。由于 T 法測(cè)量時(shí)要求
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