【正文】 單片機技術的不斷發(fā)展，可以用單片機通過軟件設計直接用十進制數(shù)字顯示被測信號頻率。傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計都是采用純硬件方式組成（純數(shù)字電路）。本設計的目的是通過對單片機原理及應用的學習，以及查閱相關資料，培養(yǎng)自學與動手能力，把學到的知識應用到日常生活當中。在設計的過程中，不斷的補充不知道的知識、鞏固所學、相互討論，運用科學分析問題的方法解決設計中遇到的困難，掌握單片機系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學會對常見問題的處理方法，積累設計系統(tǒng)的經(jīng)驗，充分發(fā)揮教學與實踐的結(jié)合。它的集成電路用量較大，因而產(chǎn)品的體積、功耗都較大，生產(chǎn)成本較高。 設計內(nèi)容及參數(shù)要求 設計內(nèi)容設計基于AT89C51單片機為核心的數(shù)字頻率計。但從圖中可以看出，≈% 。頻率計數(shù)器嚴格地按照公式進行測頻。由于檢測一個由“1”到“0”的跳變需要兩個機器周期。外部計數(shù)器法測量頻率不受晶振頻率的限制，但硬件結(jié)構(gòu)復雜。當加1計數(shù)器用作計數(shù)器時，在相應的外部引腳發(fā)生從1到0的跳變時計數(shù)器加1，這樣在計數(shù)閘門的控制下可以用來測量待測信號的頻率。最后通過五位數(shù)碼管顯示出頻率值。AT89C51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙向串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。單片機的時序就是CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作，振蕩器和電路應盡可能安裝得與單片機引腳XTALl和XTAL2靠近。顯示器有顯示監(jiān)控結(jié)果、提供用戶操作界面等功能。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。 共陰數(shù)碼管段選碼顯示字形0123456789共陰段選碼3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH。由于確認一次負跳變需要用2個機器周期，即24個振蕩周期，因此外部輸入的計數(shù)脈沖的最高頻率為振蕩器頻率的1/24，例如，選用6MHz頻率的晶振，允許輸入的脈沖頻率為250kHz，如果選用12MHz頻率的晶振，則可輸入500kHz的外部脈沖。C語言也是目前使用最廣的單片機應用系統(tǒng)編程語言。//先關閉所有數(shù)碼管P0=dispcode[dispbuf[dispcount]]。//掃描完第4個，回頭掃描第0個｝ 頻率計主程序數(shù)字頻率計的主程序詳見附錄B。 低頻仿真選取了一個中間頻率 700Hz。 由于查閱了許多英文資料，且使用的相關編譯與仿真軟件全部為英文，我感到自己的英文水品還有待于進一步提高。感謝西京學院為我提供了一個學習深造的機會。//定義數(shù)碼管位選碼unsigned char code dispcod1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}。// 定時器5ms中斷的次數(shù)bit flag。//啟動定時器1TR0=1。//獲得整型的頻率值。dispbuf[1]=8。}temp[i]=x。//將暫存數(shù)組的數(shù)據(jù)賦給顯示數(shù)組}timecount=0。//重裝初值timecount++。amp。P2=dispbit[dispcount]。//關閉定時器0，為了讀出定時器0計數(shù)個數(shù)timecount=0。//計數(shù)清零TH0=0。i2。i8。dispbuf[0]=12。//開定時器0中斷ET1=1。//定義變量用來存放頻率值/**********初始化模塊**********/void chushihua(void){TMOD=0x15。unsigned char dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}。最后感謝這次畢業(yè)設計中我的指導老師何景峰教授。這更加激發(fā)了我學習英語的熱情。 高頻仿真從以上仿真結(jié)果看來，我設計的基于AT89C51單片機的數(shù)字頻率計滿足了設計要求。 在 。//送入位碼if(dispcount==5amp。MCS51系列單片機開發(fā)系統(tǒng)的編譯軟件可以對51單片機C語言源程序進行編譯，稱為C51編譯器。 最終的硬件電路圖根據(jù)總體設計方案，AT89C51單片機帶有“時鐘電路”與“手動復位電路”，各模塊的作用與單片機各引腳功能已詳細敘述。當用作定時器時，在其輸入端輸入周期固定的脈沖，根據(jù)定時/計數(shù)器中累計的脈沖個數(shù)，即可計算出所定時間的長度。數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“a，b，c，d，e，f，g，dp”的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。數(shù)碼管的每一個數(shù)碼段是一只發(fā)光二極管。MCS51系列單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。 VCC：供電電壓。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。在低平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 P3：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。將被測信號不加任何處理。AT89C51單片機的時鐘頻率可以在0Hz—24MHz 范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)，當使用12MHz時鐘時，最大計數(shù)速率為500KHz。所以采用單片機內(nèi)部計數(shù)器法測量頻率。故輸入時鐘信號的最高頻率不得超過單片機晶振頻率的二十四分之一。1量化誤差，在不計其他誤差影響的情況下，測量精度將為：（）應當指出，測量頻率時所產(chǎn)生的誤差是由N和T倆個參數(shù)所決定的，一方面是單位時間內(nèi)計數(shù)脈沖個數(shù)越多時，精度越高，另一方面T越穩(wěn)定時，精度越高。1之間。 參數(shù)要求電源： 直流5V顯示： 五位數(shù)碼管動態(tài)顯示測量誤差： ≤177。而采用單片機和相關可編程智能集成器件制成的現(xiàn)代數(shù)字頻率計情況就不同了，單片機的內(nèi)核CPU可完成多項工作如計數(shù)、讀入、譯碼、驅(qū)動和時基的產(chǎn)生等。關鍵詞：單片機；數(shù)字頻率計；設計；AbstractDesign USE