【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(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1HZ—40MHZ；2．用8位數(shù)碼管顯示測量值；3．能根據(jù)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(jié)成一句話，就是“在單位時間內(nèi)對被測信號進行計數(shù)”。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(chǎn)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(shù)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(shù)碼管顯示。在進行模擬、數(shù)字電路的設計、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進制數(shù)顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計。利用電源、單片機、分頻電路及數(shù)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(nèi)計數(shù)脈沖的個數(shù)，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(nèi)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。顯示模塊：我們測量的頻率最終要顯示出來八段LED 數(shù)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(jù)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(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。 分頻電路根據(jù)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(shù)碼管電路設計不加驅(qū)動時，數(shù)碼管顯示數(shù)值看不清，不便于頻率值的測量與調(diào)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(shù)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(nèi)再點亮一次,重復不止,利用人的視角暫留,好像8 位數(shù)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(jīng)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(diào)試頻率計的系統(tǒng)調(diào)試包括系統(tǒng)軟、硬件聯(lián)合調(diào)試。選擇虛擬函數(shù)發(fā)生器輸入不同的信號，同時使用數(shù)字示波器測的輸出波形，經(jīng)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(jié)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(shù)發(fā)生器輸出各種波形，由實物頻率計測得頻率，記錄數(shù)據(jù)。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(shù)********/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(shù)(計數(shù)方式，初值為0，計滿65535產(chǎn)生一次溢出中斷)********/void timer0() interrupt 1{ TH0=0。 //關閉定時器T0,停止計數(shù) T1_count = 0。 //開啟定時器T0,繼續(xù)計數(shù) }TR1 = 1。 //將定時器T0的中斷次數(shù)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(shù)初值 ET0=1。i++) { P2=bit_tab[i]。 for(i=xms。 //定義定時器T0、T1中斷次數(shù)計數(shù)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(jù)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(diào)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(chǎn)生誤差；造成測量結(jié)果沒有軟件仿真精確。 軟件仿真測量數(shù)據(jù)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(jié)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(diào)試器等在內(nèi)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(shù)寄存器中的數(shù)值經(jīng)過數(shù)制轉(zhuǎn)換程序從十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 軟件模塊設計系統(tǒng)軟件設計采用模塊化設計方法。根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何種接口類型，兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理如圖313所示。Q2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)與預置的輸入數(shù)據(jù)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(nèi)，每來一個機器周期，計數(shù)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(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。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(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)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