【正文】 WriteChar(table1[(x/1000000)%10],6,1)。 //TR0=1，控制開關(guān)閉合，計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)入 T1計(jì)數(shù)器，啟動(dòng)計(jì)數(shù) ET0=1。 bit flag。 //顯示清屏 LcdWc(0x06)。 EN=1。=0x80。 } case 1: { LcdWc(0x0c)。 //寫字符 void LcdWc(uchar)。 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 26 致謝 經(jīng)過兩個(gè)多月來的艱苦努力，我的畢業(yè)論文終于取得了階段性的進(jìn)展，雖然我們未能最后將此系統(tǒng)做為產(chǎn)品，但我們自覺已在這兩個(gè)多月之內(nèi)盡了自己的最大的努力，去鉆研這個(gè)系統(tǒng)，從用 PROTEL 布線布板到收集大量的有關(guān)本系統(tǒng)的文獻(xiàn)資料再到周期非常長(zhǎng)的軟件調(diào)試，我們接觸了真正設(shè)計(jì)一個(gè)電子產(chǎn)品的全部過程，學(xué)到了很多實(shí)實(shí)在在的學(xué)問。中間白色框?yàn)榫幊炭?，在它里面可以將要編寫的程序?qū)懭?。?shù)據(jù)交換命令。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 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（例如執(zhí)行 MOVX DPTR） 時(shí)， P2 口送出高八位地址。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。每個(gè)點(diǎn)陣塊為一個(gè)字符，字符間距和行距都為一個(gè)點(diǎn)的寬度； ● 主控制驅(qū)動(dòng)為 HD44780（ HITACHI） 及其他公司全兼容電路。 本設(shè)計(jì)中選用兩片 74LS160來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的分頻， 74LS160的引腳 CR、 LD、 CPT 、 CPp為高電平時(shí)，當(dāng)有高電平輸入，無論輸入端口 D0、 D D D3是什么狀 態(tài)，則計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到 10時(shí)， TC端進(jìn)位，輸出為高電平 。 在這個(gè)總的電路設(shè)計(jì)中 包含有幾個(gè)不同功能的分電路，每個(gè)電路在本設(shè)計(jì)中都有著自己特有的功能，也只有這幾個(gè)分電路組合在一起才使得整個(gè)的電路實(shí)現(xiàn)其所要達(dá)到的功能。但采用這種方案相對(duì)設(shè)計(jì)復(fù)雜度將會(huì)大大提高并且采用單片機(jī)系統(tǒng)成本也會(huì)大大提高。而在今天這些行業(yè)中都必須用到頻率計(jì)。不論從我們用的彩色電視機(jī)、電冰箱，DVD，還有我們現(xiàn)在家庭常用到的數(shù)字電壓表數(shù)字萬用表等等都包含有頻率計(jì)。該數(shù)字頻率計(jì)可以對(duì)輸入信號(hào)幅度為 5V 的正弦波信號(hào)、方波信號(hào)、三角波信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的頻率范圍為 1Hz10MHz。 本論文主要講述了數(shù)字頻率計(jì)的小集成制作。 頻率計(jì)是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器 .它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)、方波信號(hào)、 三角波 信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量 .本文講述了 數(shù)字頻率計(jì) 的整個(gè)設(shè)計(jì)過程及收獲。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號(hào)采用 12M 晶振來實(shí)現(xiàn)。 MAX913輸出保持穩(wěn)定的通過線性區(qū)域。 在不外加門電路的情況下，可級(jí)聯(lián)成 N 位同步計(jì)數(shù)器。其連接電路圖如圖 所示： 圖 LCD1602 在系統(tǒng)中與單片機(jī)的連接圖 控制核心 AT89S52單片機(jī) AT89S52引腳功能描述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 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。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。這樣，只要電源 Vcc的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。硬件的調(diào)試有很多方法，在設(shè)計(jì)過程中涉及到的調(diào)試方法如下： （ 1） 用萬用表來檢查各引腳之間的連線是否導(dǎo)通； （ 2）單片機(jī)上電后各管腳的電平情況，從而可以初步的了解單片機(jī)是否工作正常； （ 3）對(duì) LCD1602 的調(diào)試是當(dāng)給它通電以后，看 LCD1602 的屏幕上是否出現(xiàn)小黑方格 來判斷它是否能正常工作； （ 4）在每一部分調(diào)試完成后，還要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)試。通過調(diào)試，當(dāng) 輸入信號(hào)幅度較小時(shí)，由于單片機(jī)本身對(duì)脈沖信號(hào)識(shí)別能力的原因，測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差較大，所以測(cè)量時(shí)輸入信號(hào)幅度為 5V。 [7]William Keith. Digital Electronics,A Practical Jersey:PrenticeHall Upper Saddle River, 2020。i++) { if(*(s+i)==0) break。 RS=0。 _nop_()。 else tmp=xPos+0x40。主程序開始 //。 TMOD=0x15。================================================================================== LcdPos(15,1)。 //TR0。}} else {x=x*20。 //開光標(biāo)顯示、閃爍 WriteString(s,0,0)。i++) {。=0x01。 //將待寫數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)端口 EN=1。 } } void ClrLcd() //清屏命令 { LcdWc(0x01)。 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 30 if(*s==0) //遇到字 符串結(jié)束 return。感 謝你們?yōu)槲业恼撐膶忛喫冻龅男燎趧趧?dòng)。 表 頻率測(cè)量數(shù)據(jù) 序號(hào) 實(shí)際頻率（ Hz） 測(cè)量頻率（ Hz） 測(cè)量誤差（ %） 1 10 10 0% 2 100 99 % 3 500 496 % 4 1000 991 % 5 10000 9905 % 6 100000 99047 % 7 500000 500260 % 8 1000000 1010540 % 9 5000000 5102300 % 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 25 5 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文提出了一種基于單片機(jī) 的 數(shù)字頻率計(jì) 的設(shè)計(jì)方案，從硬件和軟件兩個(gè)方面詳細(xì) 地 闡述了 數(shù)字頻率計(jì) 的設(shè)計(jì)過程，最終制作出一款具有一定實(shí)用性的 頻率測(cè)量?jī)x 。 流程圖如圖 ，程序見附錄 2。 復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位 兩種方式。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào) ， 端口引腳第二功能 如表 所示： 表 P3 口引腳第二功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。附錄 4說明了 CGROM 和 CGRAM 與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 74LS160 有超前進(jìn)位功能。 圖 MAX913 引腳圖 MAX913資料 MAX913是單路的高速、低功耗比較器具有差分輸入和互補(bǔ)的 TTL 輸出。 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本設(shè)計(jì)原理 數(shù)字頻率計(jì)結(jié)構(gòu)框圖 圖 結(jié)構(gòu)框圖 本次設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)是由輸入整形電路、分頻器、量程選擇、計(jì)數(shù)器、顯示器組成。設(shè)計(jì)過程由許多零碎資料的收集過程的組成，就像拼圖游戲里的零碎圖片同時(shí)把它們拼裝在一起，使得它們之間即不重疊也沒有間隙。而頻率計(jì)的發(fā)展雖是一個(gè)極小部分但也可以反映出我國(guó)民族產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。 硬件電路 以 AT89S52 單片機(jī) 最小系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的測(cè)試信號(hào)控制、數(shù)據(jù)運(yùn)算 等功能，選用 74LS160 作為分頻電路，并通過 LCD 顯示模塊顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)。數(shù)字頻率計(jì)已是現(xiàn)在頻率計(jì)發(fā)展的方向 ,它不僅可以很方便的讀數(shù) ,而且還可以使頻率的測(cè)量范圍和測(cè)量準(zhǔn)確度上都比模擬先進(jìn) .而且頻率計(jì)的使用已是很多的方面 ,數(shù)字衛(wèi)星、數(shù)字通訊等高科技的領(lǐng)域都有應(yīng)用，今天數(shù)字頻率計(jì)的發(fā)展已經(jīng)不僅僅是一個(gè)小電子產(chǎn)品的發(fā)展也是整個(gè)民族乃至整個(gè)國(guó)家的發(fā)展，所以頻率計(jì)的發(fā)展是一個(gè)整體的趨勢(shì)。 國(guó)外的發(fā)展比我國(guó)要早，所以在這些行業(yè)中還領(lǐng)先于我們，我國(guó)還是缺少開發(fā)和研發(fā)的資金投入，很多的電子企業(yè)都不太樂意去花大量的時(shí)間、資金和精力去研究和開發(fā)，這也 就使得我國(guó)在這方面的人力和資金都不充足，也就無法于發(fā)達(dá)國(guó)家相比，不能夠形成一個(gè)量產(chǎn)的效果。方案二采用高集成的電子集成器件，能夠很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率的測(cè)量，對(duì)于設(shè)計(jì)的要求可能打不到應(yīng)有的要求。 基本電路設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ,信號(hào)頻率最大值為 10MHz ,考慮到器件性能與價(jià)格等因素 ,選擇高速低功耗比較器 MAX913 構(gòu)成整形電路 ,MAX913 的響應(yīng)時(shí)間為 10ns ,最高時(shí)鐘頻率為 70MHz 。 74LS160是可預(yù)置的同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它能計(jì)數(shù)的最大頻率為 32MHZ，功率為 93mW. 74LS160 的清除端是異步的。低功耗、長(zhǎng)壽命、高可靠性。其引腳圖如圖 所示： 圖 AT89S52 單片機(jī)引腳圖 P0 口： P0口是一個(gè) 8位漏極開路的雙向 I/O 口。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。 除 PC 之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們復(fù)位狀態(tài)如表 所示。 主程序的設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)完成對(duì)單片機(jī)、 LCD 的初始化 ，調(diào)用各功能子程序 ，程序設(shè)計(jì)的流程圖如圖 所示，程序見附錄 2。 利用 Keil 調(diào)試軟件，在畢業(yè)設(shè)計(jì)編程的整個(gè)過程中能夠快速的找到編寫程序中的錯(cuò)誤，對(duì)提高編寫效率和編程質(zhì)量十分有利?，F(xiàn)在回頭想想，真的是很有意義。 //送控制字子程序（不檢測(cè)忙信號(hào)） void mDelay(uchar )。 } case 2: { LcdWc(0x0e)。 } EN=0。 EN=0。 //顯示開及光標(biāo)設(shè)置 } void mDelay(uchar j) //延時(shí)，毫秒數(shù)由 j 決定 { uint i=0。 uchar xPos,yPos。 //定時(shí)器 1 開中斷 EA=1。 //。 WriteChar(table1[(x/10000)%10],8,1)。 TR1=1。 uchar T0count。 //顯示模式設(shè)置 LcdWc(0x08)。 RW=0。) { tmp=DPORT。 switch(Para) { case 0: { LcdWc(0x08)。 define DPORT P2 //定義數(shù)據(jù)源端口 p2 void LcdPos(uchar,uchar)。這也是為頻率計(jì)在很多的大的產(chǎn)品中的應(yīng)用帶來了方便。如圖 ： 圖 Keil 調(diào)試軟件界面圖 由圖 Keil調(diào)試軟件的界面主要由 3部分組成。傳送 ROM 命令 。本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式且晶振選擇的是 12MHz。如有必要，可通數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 17 過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE操作。對(duì) P2 端口寫 “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作 為輸入 口使用。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 74LS151資料簡(jiǎn)介 7