【正文】 周期時(shí)間內(nèi)，對(duì)某一基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。正是由于頻 率計(jì)能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測(cè)信號(hào)頻率的變化，因此，頻率計(jì)擁有非常廣泛的應(yīng)用范圍。若在一定時(shí)間間隔 T 內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù) N，則其頻率可表示為 f=N/T。 頻率計(jì) 是一種專門對(duì)被測(cè)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量的 電子測(cè)量?jī)x器，是 我們經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)儀器之一 ， 頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在 單位 時(shí)間內(nèi)對(duì) 脈沖 信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。 綜上所述頻率計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)由被 測(cè)頻率脈沖信號(hào)、單片機(jī)晶振電路、以AT89C51 單片機(jī)為核心的頻率測(cè)量模塊、 LCD 液晶顯示模塊 等組成，頻率計(jì)的總 體設(shè)計(jì)框圖如圖 22 所示。 8 圖 33 AT89C51 單片機(jī) 與 MCS51 兼容 ； 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 ； 壽 命： 1000 寫 /擦循環(huán) ；數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 ； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ； 1288位內(nèi)部 RAM； 32 可編程 I/O 線 ； 兩個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； 5 個(gè)中斷源 ； 可編程串行通道 ； 低功耗的閑置和掉電模式 ； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為 高阻 輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí) ，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。另外，該引腳被略微拉高。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 圖 34 晶振電路 11 頻率脈沖信號(hào) 頻率脈沖信號(hào)就是被測(cè)信號(hào)，可以隨時(shí)調(diào)整其頻率，以便于單片機(jī)測(cè)量，直接在 protues 左側(cè)工具條內(nèi)的一個(gè) Generator Mode 工具 中選擇 DCLOCK 放置頻率脈沖信號(hào)（如圖 35）。 VEE（ 3） ：液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 LCD 控制器的 11 條指令如表 31 所列。 I/D=0： AC 自動(dòng)減 1，光標(biāo)左移一字符位。 指令 5： 光標(biāo)或顯示移位。 指令 7： CGRAM 地址設(shè)置。 開始 設(shè)置 T0 定時(shí)方式 2， T1 計(jì)數(shù)方式 1 設(shè)置 T0 定時(shí)時(shí)間為 250us， T0 中斷 4000 次 設(shè)置 T1 計(jì)數(shù)初值 允許 T0 中斷，開中斷 等待被測(cè)信號(hào)變低，等待被測(cè)信號(hào)變高 啟動(dòng) T0 定時(shí)， T1 計(jì)數(shù) 等待 1s 關(guān)閉 T0， T1 返回計(jì)數(shù)初值 圖 41 頻率測(cè)量 16 頻率測(cè)量其中，中斷服務(wù)子程序流程圖如下 進(jìn)入 T0 中斷 中斷次數(shù)標(biāo)志減 1 否 判斷是否中斷 4000 次 是 設(shè)置測(cè)量完成標(biāo)志位 中斷返回 圖 42 中斷服務(wù)子程序 頻率測(cè)量主函數(shù)中，還進(jìn)行了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及調(diào)用顯示模塊進(jìn)行顯示其程序流程框圖如下 開始 調(diào)用液晶屏初始化函數(shù) 將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)化為 ASCII 碼 調(diào)用顯示函數(shù)進(jìn)行顯示 圖 43 頻率測(cè)量主函數(shù) 頻率測(cè)量模塊源程序 include include define uchar unsigned char 17 define uint unsigned int void init_lcd(void)。//T0 定時(shí)時(shí)間為 250us msn=4000。 //T1 開始計(jì)數(shù) while(RDY==0)。 uchar i。 } disp_str(0,3,str)。 RS=0。//讀操作 E=0。 _nop_()。 //撤銷使能信號(hào) if(BF==0)break。 } 21 第 5 章 頻率計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試與仿真 KEIL中對(duì)程序的調(diào)試 德國(guó)的 KEIL 軟件公司提供了一流的 8051 系列開發(fā)工具，將軟件開發(fā)工具綁定到不同的套件或工具包中。這可能是由于硬件電路信號(hào)傳輸延時(shí)，或者晶振電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)誤差造成的，也可能是由于軟件中執(zhí)行語句的延時(shí)造成的，在高頻率下就會(huì)出現(xiàn)很小的誤差，但是可以看出，誤差在允許范圍內(nèi)，所設(shè)計(jì)的電路基本符合要求。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我的專業(yè)技能和專業(yè)知識(shí)有了很大的提升，使我明白了我們專業(yè)到底要做什么，學(xué)了這些知識(shí)能干什么，我覺得通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我自己的收獲還是挺多的，不光是在專業(yè)知識(shí)方便，還有許多其他的方面，例如在論文的編輯上，我覺得自己學(xué)到了不少 word 上一些其他的操作，以前根本沒太用過什么公式編輯器、繪圖工具之類的東西，現(xiàn)在感覺已經(jīng)很熟悉了。 //T0：定時(shí)方式 2， T1：計(jì)數(shù)方式 1 TH0=TL0=6。 //T0 開始定時(shí) TR1=1。 uchar str[9]=f= Hz。 f=f/10。 RS=0。//讀操作 E=0。 _nop_()。 //撤銷使能信號(hào) if(BF==0)break。 } 。 } } void init_lcd(void)//初始化液晶屏 { lcd_cmd(0x01)。 //使能信號(hào)有效 while(1) {LCD=0xff。 E=1。//執(zhí)行寫數(shù)據(jù)操作 E=1。 //顯示測(cè)量結(jié)果 } } 液晶顯示模塊源程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit RS=P2^0。 29 init_lcd()。 //等待 1s TR1=0。 //4000 次中斷正好 1s TH1=TL1=0x00。 void disp_str(uchar x,uchar y,uchar *p)。 頻率測(cè)量 又 是電子學(xué)測(cè)量中最為 基本的測(cè)量之一。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。 } } void init_lcd(void)//初始化液晶屏 { lcd_cmd(0x01)。 //使能信號(hào)有效 while(1) {LCD=0xff。 E=1。//執(zhí)行寫數(shù)據(jù)操作 E=1。 液晶顯示子程序入口 寫命令、寫數(shù)據(jù)的初始化 液晶初始化 寫指令送數(shù)據(jù)地址指針用于選擇字符的顯示位置 延時(shí) 圖 44 液晶顯示 19 液晶顯示模塊源程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit RS=P2^0。 //液晶屏初始化 while(1) {f=count()。 //關(guān)閉 T T0 TR0=0。 //T1 工作于計(jì)數(shù)方式，初值為 0 ET0=1。 sbit FS=P3^5。 指令 9：讀狀態(tài)標(biāo)志和 AC 中地址。 S/C=1 時(shí)，移動(dòng)顯示； S/C=0 時(shí)，移動(dòng)光標(biāo)。 S=0：無效； S=1：有效。 I/D=1/0：增量或減量； S=1：全顯示屏移動(dòng) /光標(biāo)移動(dòng)； S/C=1/0：顯示屏移動(dòng) /光標(biāo)移動(dòng)； R/L=1/0：右移 /左移； DL=1/0： 8 位 /4 位； N=1/0： 2 行 /1 行； F=1/0： 5? 10 點(diǎn)陣 /5? 7 點(diǎn)陣； BF=1/0：內(nèi)部操作正在進(jìn)行 /允許指令操作； *：無關(guān)項(xiàng)； 14 下面逐條解釋各指令的功能。 RW（ 5）：讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。液晶顯示器具有微功耗、體積小、重量輕、超薄型等諸多其他顯示器件所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗系統(tǒng)中，得到越來越廣泛的應(yīng)用，目前市場(chǎng)上液晶顯示器種類繁多，按排列形狀可分為字段型、點(diǎn)陣字符型、點(diǎn)陣圖形型，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常使用點(diǎn)陣字符型 LCD 顯示器。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 PSEN : 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸 9 入 口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接上拉電阻。同時(shí)， AT89C51 可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持 兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 圖 31 AT89C51 主控模塊 7 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 圖 32 幾種單片機(jī)的展示圖 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器 （ F