【正文】 。P3口亦作為AT89C52特殊功能（第二功能）使用，P3口功能如表32所示。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。并聯(lián)2個(gè)30pF陶瓷電容幫助起振。圖31 AT89S52引腳圖 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。與此同時(shí)，世界上其他的著名公司也通過基本的51內(nèi)核，結(jié)合公司自身技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)生產(chǎn)，推廣一批如51F020等高性能單片機(jī)。在單片機(jī)系統(tǒng)顯示電路采用8位共陽極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，為了加大數(shù)碼管的亮度，使用74LS246進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，便于觀測。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED 數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。整形電路是對一些不是方波的待測信號轉(zhuǎn)化成方波信號，便于測量。該頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)1HZ~40MHZ的頻率測量,而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換功能，8位共陽極動(dòng)態(tài)顯示測量結(jié)果，可以測量正弦波、三角波及方波等各種波形的頻率值。通過計(jì)算，對1KHZ以下的信號用測頻法，反應(yīng)的時(shí)間長于或等于10S。若在一定的時(shí)間間隔T內(nèi)累計(jì)周期性的重復(fù)變化次數(shù)N，則頻率的表達(dá)式為式： （2—1）圖21說明了測頻的原理及誤差產(chǎn)生的原因。單片機(jī)作為最為典型的嵌入式系統(tǒng)，它的成功應(yīng)用推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測量成為一項(xiàng)越來越普遍的工作，測頻原理和測頻方法的研究正受到越來越多的關(guān)注。頻率測量是電子學(xué)測量中最為基本的測量之一。頻率計(jì)主要是由信號輸入和放大電路、單片機(jī)模塊、分頻模塊及顯示電路模塊組成。數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。單片機(jī)已成為電子系統(tǒng)的中最普遍的應(yīng)用。時(shí)基信號待測信號 丟失（少計(jì)一個(gè)脈沖） 計(jì)到N個(gè)脈沖 多余（）圖21 測頻原理在圖1中，假設(shè)時(shí)基信號為1KHZ，則用此法測得的待測信號為1KHZ5=5KHZ。由此可以得出一個(gè)初步結(jié)論：測頻法適合于測高頻信號。根據(jù)上述系統(tǒng)分析，頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共包括五大模塊：單片機(jī)控制模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊。分頻模塊：考慮單片機(jī)外部計(jì)數(shù)，使用12 MHz時(shí)鐘時(shí)，最大計(jì)數(shù)速率為500 kHz，因此需要外部分頻。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。綜合以上頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有單片機(jī)控制模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊等組成，頻率計(jì)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖22所示。AT89S52片內(nèi)集成256字節(jié)程序運(yùn)行空間、8K字節(jié)Flash存儲(chǔ)空間，支持最大64K外部存儲(chǔ)擴(kuò)展。復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位（圖32）和手動(dòng)復(fù)位（圖33）。AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖34所示。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高八位地址。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號。 單片機(jī)引腳分配根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及各模塊的分析得出，單片機(jī)的引腳分配如表33所示。圖37 濾波電路圖38 濾波波形(4)穩(wěn)壓電路:常用的穩(wěn)壓電路有兩種形式：一是穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，二是串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。具體的5V電源電路如下圖39所示。其中2N3904為NPN型高頻小功率三極管，組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波及方波等波形進(jìn)行放大。在計(jì)數(shù)器工作方式下，加至外部引腳的待測信號發(fā)生從1到0的跳變時(shí)計(jì)數(shù)器加1，這樣在計(jì)數(shù)閘門的控制下可以用來測量待測信號的頻率。Q2接著EP=ET=1,在此期間74161一直處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。Q3圖313 兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理圖LED數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。整個(gè)系統(tǒng)由初始化模塊，信號頻率測量模塊，自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換和顯示模塊等模塊組成。判斷該數(shù)的最高位，若該位不為0，滿足測量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求，測量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為0，將計(jì)數(shù)閘門的寬度擴(kuò)大10倍，重新對待測信號的計(jì)數(shù)，直到滿足測量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求。測頻時(shí),定時(shí)器T1 工作在定時(shí)方式,每次定時(shí)50mS ,則T1 中斷20 次正好為1秒,即T1用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號,定時(shí)器T1 用作計(jì)數(shù)器,對待測信號計(jì)數(shù),每秒鐘的開始啟動(dòng)T1 ,每秒鐘的結(jié)束關(guān)閉T1 ,則定時(shí)器T1 之值乘以分頻系數(shù)就為待測信號的頻率。而Proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。然后在集成開發(fā)環(huán)境中選擇菜單“File→Save As...”可以完成文件的第一次存儲(chǔ)。文件加入以后，加入文件對話框并不消失，更多的文件也可以利用它加入工程。Protues能夠很方便的和KEIL、Matlab IDE等編譯模擬軟件結(jié)合。這樣就可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序。同時(shí)，使用數(shù)字示波器測量輸出電壓波形，看有無較大的紋波，經(jīng)測量觀察，基本上不存在紋波，沒有太大的干擾，電壓電路工作正常，示波器測的輸出波形如圖51所示。圖56 頻率計(jì)整體仿真圖 功能調(diào)試當(dāng)測量頻率值小于1KHz以下時(shí)，數(shù)碼管顯示頻率值，單位為Hz。 表51 HZ檔的數(shù)據(jù)記錄表待測值（Hz）1050300450800888999測量值（Hz）10503004508008881000表52 KHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表待測值（KHz）1500055000125000225000425000825000925000測量值（KHz）1555125225425825925 表53 MHZ檔的數(shù)據(jù)記錄表待測信（MHz）測量值（MHz） 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試軟件系統(tǒng)測試只能測試方波信號，外加硬件整形電路，可以測試正弦波、三角波等各種波形的頻率值，把各模塊組合在一起，做成完整的頻率計(jì)，實(shí)物圖如圖33所示。同時(shí)手工焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)、分頻整形電路等也會(huì)帶來一定的干擾，造成信號的失真，從而導(dǎo)致測量精度下降，測量范圍有所縮小，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?？傊?，我明白了理論和實(shí)踐之間存在的距離只有靠不斷的思考不斷的動(dòng)手才能將所學(xué)的知識真正運(yùn)用到實(shí)踐上來。劉老師花費(fèi)大量了的時(shí)間和心血在我的論文上，才有我今天的定稿。 //T0計(jì)數(shù)緩沖單元高，低地址和計(jì)數(shù)溢出次數(shù)計(jì)數(shù)sbit P10=P1^0。i0。 /****開相應(yīng)的數(shù)碼管****/ P0=seg_data[disp_buf[i]]。 //開定時(shí)器0中斷 TR0=1。 //千萬位 frequency=frequency%10000000。 //千位 frequency=frequency%1000。 else K=1。TL1=(6553650000)%256。 //清定時(shí)器T0 TL0 = 0。 //定時(shí)器T0中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器清0 TR0 = 1。 //定時(shí)器T1中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器加1if(T1_count=20) //若若T1_COUNT大于等于20（2050ms=1s），即等于或超過1s{ TR0 = 0。 Display()。 //百位 frequency=frequency%100。 //百萬位 frequency=frequency%1000000。 //計(jì)數(shù)優(yōu)先 TH1=(6553550000)/256。 P2=0。j0。sbit MHZ=P1^2。在此我代表大家向所有老師表示最誠摯的謝意。我個(gè)人認(rèn)為軟件設(shè)計(jì)是個(gè)即靈活又細(xì)膩的工作，它要求耐心和細(xì)心去不斷完善，同時(shí)還需要有良好的邏輯思維能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次綜合性的實(shí)踐，它將各種知識結(jié)合到一起綜合運(yùn)用到實(shí)踐上來擴(kuò)展、彌補(bǔ)、串聯(lián)所學(xué)的知識。為了衡量這次設(shè)計(jì)的頻率計(jì)的工作情況和測量精度，我們對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。圖57 HZ檔頻率仿真當(dāng)測量頻率值大于且等于1KHz并小于1MHz時(shí)，數(shù)碼管顯示頻率值，校正 LED燈閃爍，單位Hz檔。整形電路在Multisim10中進(jìn)行電路的仿真與調(diào)試，在Multisim10繪制的整形電路如圖51所示。利用仿真實(shí)驗(yàn)可以做全部的軟件實(shí)驗(yàn)和極大多數(shù)的硬件系統(tǒng)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，因極少硬件投入、所以經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯，不僅可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和元器件缺乏帶來的不足，而且排除了原材料消耗和儀器損壞等因素。這里我將keil和 Protues兩個(gè)軟件的快速集成起來使用。這時(shí)工程管理窗口的文件選項(xiàng)卡中子目錄“Source Group 1”下出現(xiàn)一個(gè)匯編語言源文件。在完成文件的第一次存儲(chǔ)以后，當(dāng)對匯編語言源文件又進(jìn)行了修改，再次存儲(chǔ)文件則應(yīng)該選擇菜單“File→Save”、單擊對應(yīng)的工具按鈕或者快捷鍵Ctrl +S 實(shí)現(xiàn)文件的保存。對于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。圖43 計(jì)數(shù)器T0中斷服務(wù)子程序 顯示子程序顯示子程序?qū)⒋娣旁陲@示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數(shù)碼管上顯示出來,由于所有8 位數(shù)碼管的8 根段選線并聯(lián)在一起由單片機(jī)的P2口 控制,因此,在每一瞬間8位數(shù)碼管會(huì)顯示相同的字符,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管,即在每一瞬間只點(diǎn)亮某一位顯示字符,在此瞬間,段選控制口P2輸出相應(yīng)字符。16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)值為65535，當(dāng)待測信號的頻率較低時(shí)，定時(shí)／計(jì)數(shù)器可以對被測信號直接計(jì)數(shù)，當(dāng)被測信號的頻