【正文】 時，被測信號頻率越高，測量精度越高。假設所測得的脈沖個數為N，則所測頻率的誤差最大為δ=1／（N1）*100%。 參數要求如下：1．測量范圍1HZ—40MHZ；2．用8位數碼管顯示測量值；3．能根據輸入信號切換量程并且可以測量方波、三角波及正弦波等多種波形；第二章 系統(tǒng)總體方案設計測頻的原理歸結成一句話，就是“在單位時間內對被測信號進行計數”。傳統(tǒng)的頻率計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，產品不但體積大，運行速度慢而且測量低頻信號不準確。本次采用單片機技術設計一種數字顯示的頻率計，具有測量準確度高，響應速度快，體積小等優(yōu)點。 畢業(yè)實踐任務書 系 名 稱 電氣工程系 專業(yè)及班級 電氣S20097 學生姓名 丁洪軍 學 號 21 畢業(yè)實踐題目：基于單片機控制的頻率計的設計 指 導 教 師（簽字）： 教研室主任（簽字）： 系 主 任（簽字）： 2011 年 9 月 15 日摘 要在傳統(tǒng)的電子測量儀器中，示波器在進行頻率測量時測量精度較低，誤差較大。其待測頻率值使用8位共陽極數碼管顯示。在進行模擬、數字電路的設計、安裝、調試過程中，由于其使用十進制數顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀，經常要用到頻率計。利用電源、單片機、分頻電路及數碼管顯示等模塊，設計一個簡易的頻率計能夠粗略的測量出被測信號的頻率。1之間。為了增加單位時間內計數脈沖的個數，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。單片機AT89S52內部具有2個16位定時／計數器，定時／計數器的工作可以由編程來實現(xiàn)定時、計數和產生計數溢出時中斷要求的功能。顯示模塊：我們測量的頻率最終要顯示出來八段LED 數碼管顯示器由8 個發(fā)光二極管組成。中動態(tài)掃描顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一。該設備是采用Atmel的高密度非易失性存儲器技術和符合工業(yè)標準的80C52指令集合引腳。不斷發(fā)展的半導體工藝也讓該單片機的功耗不斷降低。高頻率的時鐘有利于程序更快的運行，也有可以實現(xiàn)更高的信號采樣率，從而實現(xiàn)更多的功能。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。此外，P1口功能具體如表31所示。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出96個晶振周期的高電平。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n，式中n是變壓器的效率。它一般適用于負載電流變化較小的場合。在整形之前由于不清楚被測信號的強弱的情況。 圖310 放大整形電路 分頻設計模塊分頻電路用于擴展單片機頻率測量范圍，并實現(xiàn)單片機頻率和周期測量使用統(tǒng)一信號，可使單片機測頻更易于實現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測頻誤差。這兩種情況使用74LS151進行通道選擇，由單片機先簡單測得被測信號是高頻信號還是低頻信號，然后根據信號頻率值的高低進行通道的相應導通，繼而測得相應頻率值。表34為74161的功能表。當CR=“1”且LD=“0”時，在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端0的狀態(tài)分別與并行數據輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數功能。 分頻電路根據以上分析，采用74LS161進行16分頻和JK觸發(fā)器512分頻設計分頻電路如圖312所示。 頻率值顯示電路數碼管電路設計不加驅動時，數碼管顯示數值看不清，不便于頻率值的測量與調試。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／計數器的工作方式。本次設計由于本人知識的有限，所以設計的系統(tǒng)并不是最理想的。, 每位保持1mS ,在10mS～20mS 之內再點亮一次,重復不止,利用人的視角暫留,好像8 位數碼管同時點亮。（1）建立工程文件點擊“ProjectNew project”菜單，出現(xiàn)一個對話框，要求給將要建立的工程起一個名字，你可以在編緝框中輸入一個名字,點擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個對話框，按要求選擇目標器件片。接著的工作需要把匯編語言源文件加入工程之中。 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地加入工程而再次進行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經加入的提示。（1）首先將keil和 Protues兩個軟件安裝好。第五章 頻率計的系統(tǒng)調試頻率計的系統(tǒng)調試包括系統(tǒng)軟、硬件聯(lián)合調試。選擇虛擬函數發(fā)生器輸入不同的信號，同時使用數字示波器測的輸出波形，經測試施密特觸發(fā)器可以把1Hz40MHz的正弦波等波形整形為方波信號，仿真結果如圖53所示。例如輸入信號10KHz，仿真顯示如圖58所示。用這次設計的頻率計對信號進行了測量，使用函數發(fā)生器輸出各種波形，由實物頻率計測得頻率，記錄數據。通過本次畢業(yè)設計我得到了很多收獲。通過這次畢業(yè)設計，我分析問題和解決問題的能力有所提高，也鞏固了所學的知識，加深了對理論知識的理解，更重要的是鍛煉自己的獨立性，為我今后的工作和學習打下堅實的基礎。最后，感謝各位評審老師在百忙中抽出時間對論文進行審稿、參加答辯，并對加答辯會的老師和同學表示謝意。 //定義頻率校正信號輸出端uchar code bit_tab[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}。j)。 } }/********以下是中斷初始化函數********/void zd(){ EA=1。TL1=(6553550000)%256。 disp_buf[2]=frequency/100000。 disp_buf[6]=frequency/10。 }}/********以下是定時器T0中斷函數(計數方式，初值為0，計滿65535產生一次溢出中斷)********/void timer0() interrupt 1{ TH0=0。 //關閉定時器T0,停止計數 T1_count = 0。 //開啟定時器T0,繼續(xù)計數 }TR1 = 1。 //將定時器T0的中斷次數送T0_num TH0 = 0。 //關閉定時器T1TH1=(6553650000)/256。 else if(MHZ==0) K=512。 disp_buf[4]=frequency/1000。 //頻率值計算 disp_buf[0]=frequency/10000000。 //置計數初值 ET0=1。i++) { P2=bit_tab[i]。 for(i=xms。 //定義定時器T0、T1中斷次數計數器uchar T0_TH0=0,T0_TL0=0,T0_num=0。劉老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。面對存在的困難首先分析問題根據目的要求確定可實現(xiàn)的部分，定出那不準的方面找同學和老師討論研究，再完善、再修改、再發(fā)現(xiàn)問題、再解決培養(yǎng)了自己的耐心、恒心及遇事不亂的精神。但是在硬件調試中，可能是由于標準元器件本身誤差，如隨著時間的延長，其值相比出廠時產生誤差；造成測量結果沒有軟件仿真精確。 軟件仿真測量數據如下表51所示。Proteus總體仿真圖56所示。搭建好硬件電路，檢查線路連接正確，通電，LED燈亮，LM7805芯片不發(fā)燙，證明電路基本正常工作。（5）在keil中進行debug，同時在proteus中查看直觀的結果（如LCD顯示??）。他支持匯編和C的混合編程，同時具備強大的軟件仿真和硬件仿真功能。雙擊要加入的文件名或者選擇要加入的文件名再單擊“Add”按鈕即可完成把匯編語言源文件加入工程。在集成開發(fā)環(huán)境中選擇菜單“File → New...”、單擊對應的工具按鈕或者快捷鍵Ctrl +N 將打開一個新的文本編輯窗口，完成匯編語言源文件的輸入，并且完成源程序向當前工程的添加。 Keil簡介Keil軟件是目前最流行開發(fā)系列單片機的軟件，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）將這些部份組合在一起。 中斷服務子程序T1中斷服務子程序流程如圖42所示。計數寄存器中的數值經過數制轉換程序從十六進制數轉換為十進制數。 軟件模塊設計系統(tǒng)軟件設計采用模塊化設計方法。根據管腳資料，可以判斷使用的是何種接口類型，兩種數碼管內部原理如圖313所示。Q2在這個置數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)與預置的輸入數據相同，這就是預置操作。Q1在定時器工作方式下，在被測時間間隔內，每來一個機器周期，計數器自動加1（使用12 MHz時鐘時，每1μs加1），這樣以機器周期為基準可以用來測量時間間隔。根據上述分析，放大電路放大整形電路采用高頻晶體管3DG100與74LS00等組成。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，電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜，因此使用LM7805穩(wěn)壓芯片進行5V的電源電路設計。 圖36 整流電路（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載電阻。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端