【正文】 在這次設(shè)計(jì)里面是將 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路 輸出的模擬信號(hào)通過(guò)施密特觸發(fā)器對(duì)其波形整形，輸出為數(shù)字矩形脈沖信號(hào)，從而達(dá)到 A/D的轉(zhuǎn)換，如圖 所示： 1265V CC R DO555 3Ov7vvI2I1vIC8 412IvCCV V CC 2Rttv IOv 123 CCVCC1V3( a ) 電路圖 ( b ) 波形圖v 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 29 圖 施密特觸發(fā)器的波形整形 按鍵調(diào)試及 分頻 系統(tǒng)在單片機(jī)的控制下 ， 結(jié)合可編程分頻器電路 ， 實(shí)現(xiàn)了測(cè)頻上限的擴(kuò)展和測(cè)頻量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換 ， 一定程度上提高了頻率計(jì)的實(shí)用價(jià)值和智能化程度 ，其中按下 KEY2 則為讀取初始計(jì)數(shù)值，按下 KEY1 則為分頻計(jì)數(shù)值，而按下 RESET 為復(fù)位，如圖 所示： 圖 按鍵調(diào)試 輸入頻率信號(hào) 進(jìn)入 T0 口，并從 T0 口的計(jì)數(shù)單元讀取計(jì)數(shù)的數(shù)值，并且通過(guò) INT0的外部中斷輸入的案件來(lái)控制計(jì)數(shù)值，而要使輸入信號(hào)能夠被轉(zhuǎn)換（或分頻后）顯示，則應(yīng)設(shè) 置相應(yīng)的輸入鍵盤(pán)，當(dāng)鍵盤(pán)上任意鍵被按下時(shí)，與門(mén)輸出低電平， /ITN0 外部中斷有效，表明鍵盤(pán)由按鍵輸入。這樣在門(mén)控時(shí)間內(nèi)被測(cè)信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)晶振信號(hào)都沒(méi)有量化誤差，從而實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的完全雙同步 。 1誤差 (計(jì)數(shù)脈沖和門(mén)控信號(hào)不同步而產(chǎn)生 )和標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差 (所使用的晶振不穩(wěn)定引起 )，且177。相反的存在測(cè)量精度隨被測(cè)信號(hào)頻率 的升高而降低的缺陷。第三級(jí)采用 12 位二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器 4040 ,對(duì)整形后的信號(hào)進(jìn)行分頻 , 然后通過(guò)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理，由 LCD1602 顯示，如圖 ： 三 運(yùn) 放 分 頻 單 片 機(jī)L C D 1 6 0 2輸 入 信 號(hào)整 形 圖 系統(tǒng)硬件框圖 頻率信號(hào)的 測(cè) 量 由于單片機(jī)具有程序運(yùn)算功能，且頻率為周期的倒數(shù)，使頻率測(cè)量與周期測(cè)量可以互通。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 22 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。同時(shí)，一塊 LCD1602 顯示模塊能同時(shí)顯示 8 位數(shù)字的測(cè)量數(shù)值，連接線路也比較簡(jiǎn)單，具有 LED無(wú)法比擬的優(yōu)越性。 可將三角波、正弦波等 變換 成矩形波 ，如圖 所示： 圖 2. 脈沖波的整形 。正向閾值電壓與負(fù)向 閾值電壓之差稱(chēng)為回差電壓。3 1 21 1 2*ddC M M R C M R R C M M RK C M M R C M M RK? ? （ 29） 當(dāng) 12CMRR 39。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口 和中斷系統(tǒng)仍在工作。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 P3 口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。 如圖 所 示： AT89C51 單片機(jī) 主要特性 (1) 與 MCS51 兼容 ； (2) 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ； (3) 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) ； (4) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 ； (5) 全靜態(tài)工作 ： 0Hz~24MHz； (6) 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ； 1234567891011121314151617181920 2122232425262728293031323334353637383940P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6R S T( R XD ) P 3 . 0( TX D ) P 3 . 1( INT 0 ) P 3 . 2 ( INT 1 ) P 3 . 3( T 0 ) P 3 . 4( T 1 ) P 3 . 5( WR ) P 3 . 6( RD ) P 3 . 7P 1 . 7XA TL 2XA TL 1GNDVC CP 0 . 0 ( AD 0 )P 0 . 1 ( AD 1 )P 0 . 2 ( AD 2 )P 0 . 3 ( AD 3 )P 0 . 4 ( AD 4 )P 0 . 5 ( AD 5 )P 0 . 6 ( AD 6 )P 0 . 7 ( AD 7 )EA / VPPAL E / PR OGPS EN P 2 . 0 ( AD 8 )P 2 . 1 ( AD 9 )P 2 . 3 ( AD 11 )P 2 . 5 ( AD 13 )P 2 . 4 ( AD 12 )P 2 . 6 ( AD 14 )P 2 . 7 ( AD 15 )P 2 . 2 ( AD 10 )圖 AT89C51單片機(jī) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 5 (7) 128*8 位內(nèi)部 RAM； (8) 32 可編程 I/O 端口； (9) 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； (10) 5個(gè)中斷源 ； (11) 可編程串行通道 ； (12) 低功耗的閑置和掉電模式 ； (13) 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 。 單片機(jī)因自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，在科研、民用、航空航天以及軍事領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。 Protel99 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） VII 目錄 摘要 ............................................................................................................................................V Abstract..................................................................................................................................... VI 目錄 ......................................................................................................................................... VII 第一章 引 言 ........................................................................................................................ 1 研究背景和意義 ....................................................................................................... 1 基于單片機(jī)測(cè)量頻率的發(fā)展?fàn)顩r ........................................................................... 2 論文所做的工作 ....................................................................................................... 2 第二章 硬件組成 ...................................................................................................................... 4 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ............................................................................................... 4 AT89C51 單片機(jī)主要特性 ............................................................................ 4 管腳說(shuō)明 ........................................................................................................ 5 振蕩器特性 .................................................................................................... 7 芯片擦除 ........................................................................................................ 7 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路 ............................................................................... 7 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路的介紹 ........................................................ 8 三運(yùn)放高共模抑制比放大電路的優(yōu)點(diǎn) ...................................................... 11 雙端差分輸入，單端輸出 .......................................................................... 11 施密特觸發(fā)器 ......................................................................................................... 11 由 555 定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的介紹 .................................................. 11 施密特觸發(fā)器的特點(diǎn) .................................................................................. 14 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 .................................................................................. 14 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） VIII 12 位二進(jìn)制分頻計(jì)數(shù)器 4040 ............................................................................... 16 液晶顯示模塊 LCD1602 ........................................................................................ 17 第三章 智能測(cè)頻儀的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................ 23 頻率信號(hào)的測(cè)量 ..................................................................................................... 23 多周期同步測(cè)頻原理及誤差分析 .............................................................. 25 多周期完全同步測(cè)頻原理 .......................................................................... 27 波形整形 ................................................................................................................. 28 按鍵調(diào)試及分頻 ..................................................................................................... 29 顯示電路 ..................................................................................................