【正文】 ...............................................15 第 4 章 軟件的設(shè)計 ..............................................................................................................16 程序的流程圖 ..........................................................................................................16 數(shù)碼管掃描部分 ......................................................................................................19 頻率計主程序 ..........................................................................................................19 第 5 章 軟件與硬件調(diào)試 .......................................................................................................20 C 程序編譯與仿真結(jié)果 ............................................................................................20 IV 在 Proteus ISIS 上的仿真結(jié)果 ..................................................................................20 第 6 章 設(shè)計總結(jié)與體會 .......................................................................................................23 致 謝 ...................................................................................................................................24 參考文獻 ................................................................................................................................25 附錄 A 系統(tǒng)硬件電路圖 .......................................................................................................26 附錄 B 元器件清單 ..............................................................................................................27 附錄 C 源程序 .....................................................................................................................28 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 前言 題目背景及研究意義 在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率測量在科技研究和實際應(yīng)用中的作用日益重要。運用單片機和高速計數(shù)器的組合設(shè)計頻率計，并采用適當?shù)乃惴ㄈ〈鷤鹘y(tǒng)電路，這種方法不僅能解決傳統(tǒng)頻率計結(jié)構(gòu)復雜、穩(wěn)定性差、精度不高的弊端，而且性能也將大有提高，可實現(xiàn)精度較高、等精度和寬范圍頻率計的要求。若在一定的時間間隔 T 內(nèi)累計周期性的重復變化次數(shù) N，則頻率的表達式為式： TNfx? （ ） 圖 說明了測頻的原理及誤差產(chǎn)生的原因。通過計算，對 1KHZ 以下的信號用測頻法，反應(yīng)的時間長于或等于 10S 。這種方法的缺陷是受限于單片機計數(shù)的晶振頻率。該方法是單片機使用外部計數(shù)器對脈沖信號進行計數(shù)，計數(shù)值再由單片機讀取。定時 /計數(shù)器 T0 與 T1 的核心都是 16位的加 1 計數(shù)器， TH0 與 TL0 構(gòu)成在構(gòu)成定時 /計數(shù)器 T0 加 1 計數(shù)器的高 8 位和低8 位； TH1 與 TL1 構(gòu)成在構(gòu)成定時 /計數(shù)器 T1 加 1 計數(shù)器的高 8 位和低 8 位。T0 計數(shù)器對輸入的信號經(jīng)行計數(shù)。 系統(tǒng)硬件模塊關(guān)系 系統(tǒng)總體 系統(tǒng)總體分為：中央控制芯片，時鐘電路，復位電路，顯示電路等部分。 時 鐘 電 路 復位電路 AT89C51 單片機 電源電路 數(shù) 碼 管 顯 示 輸 入 信 號 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 AT89C51 引腳分布圖 P0： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口 ，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 RXD（串行輸入口） （串行輸出口） （外部中斷 0） （外部中斷 1） T0（計時器 0 外部輸入） T1（計時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些 控制信號。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR 8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET。 表 單片機 I/O 口分配表 開始鍵 信號采集 ~ 數(shù)碼管位選通端 ~ 數(shù)碼管段碼 頻率顯示電路 頻率顯示電路如圖 所示。 其電路圖如圖 所示。有時系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)程序跑飛的情況，在程序開發(fā)過程中，經(jīng)常需要手動復位。共陽 極 數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼 管，共陽 極 數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮，當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 本次設(shè)計采用了共陰極結(jié)構(gòu)動態(tài)顯示數(shù)碼管。由于定時的精度決定于輸入脈沖的周期，因此當需要高分辨率的定時時，應(yīng)盡量選用頻率較高的晶振。最終的硬件電路圖如圖 所示。 程序的流程圖 定時 0 中斷的流程圖如圖 所示。y=100) { P0=dispcod1[dispbuf[5]]。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。加深了上課時所學的有關(guān)于中斷系統(tǒng)、存儲器、 I/O 端口、時鐘電路、復位方式等等環(huán)節(jié)的認識，不再對其一知半解或者毫無頭緒了，并深深意識到了自己所學知識的局限性。但是通過自己和與同學老師的努力，許多問題都最終被解決了。當我在硬件調(diào)試中遇到問題困惑不解時，何教授淵博的單片機知識和豐富的經(jīng)驗，給了我莫大的幫助，讓我越發(fā)對單片機世界向往。 unsigned char temp[8]。//定時器 0 初值高 8 位為 0 TL0=0。//開總中斷 } /**********初始化模塊 **********/ void main(void) { 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 unsigned char i。 if(x999) { dispbuf[0]=11。//暫存緩沖區(qū)清零 } i=2。 } else break。//定時器 0 初值清零 TR0=1。//置標志位通知主程序 1s 已到 } /**********數(shù)碼管掃描部分 **********/ P2=0xff。//下一次應(yīng)該掃描下一位數(shù)碼管所 以要加一 if(dispcount==5) //因為共有 5 個數(shù)碼管 { dispcount=0。//先確定相應(yīng)數(shù)碼管的段碼，送入段碼 P2=dispbit[dispcount]。//計數(shù)加一 } void t1(void) interrupt 3 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 { TH1=(655365000)/256。i8。 x=x/10。 } if(x499999) { x=888888。 /**********信號頻率測量 **********/ while(1) { if(flag==1) //如果定時時間到了 1s { flag=0。//定時器 1 初值高 8 位 TL1=(655365000)%256。// 掃描位的記錄 unsigned char T0count。 圖 系統(tǒng)硬件電路圖 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 附錄 B 元器件清單 元器件清單表如圖 所示。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 致 謝 四年的時間匆匆而過，在這即將離開學校的時刻，不禁讓我想起了四年來學校對我的照顧和關(guān)懷。在查閱相關(guān) C 程序時，我驚嘆于某些編程者的嚴謹作風，他們的程序注解十分詳細，甚至有模塊化的說明，使我受益匪淺。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 } dispcount++。 開 始重 裝 初 值T i m e c o u n t + +T i m e c o u n t = = 2 0 0關(guān) 閉 定 時 器