【正文】 由堆棧取出A CALL WDATA 。 39。設(shè)置 LCD 的第一行地址 CALL WCOM 。MAIN1: MOV R5,40MAIN2: ACALL DELAY1 。 RET 。此次設(shè)計的數(shù)字頻率計達(dá)到了測量頻率的目的，但在實(shí)際制作和測試過程中，由于自己知識有限，時間短和經(jīng)驗(yàn)不足等原因，還是出現(xiàn)了一些問題和需要繼續(xù)改進(jìn)、完善的地方。其有點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：① 內(nèi)容全面② 硬件投入少，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯③ 學(xué)可自行實(shí)驗(yàn)，鍛煉解決實(shí)際工程問題的能力④ 實(shí)驗(yàn)過程中損耗小，基本沒有元器件的損耗問題⑤ 與工程實(shí)踐最為接近，可以了解實(shí)際問題的解決過程⑥ 大量的范例，可供參考處理⑦ 協(xié)作能力的培養(yǎng)和鍛煉Proteus不僅可以作為學(xué)校單片機(jī)(電子等)實(shí)驗(yàn)的模擬仿真，也可以作為個人工作室的仿真實(shí)驗(yàn)。初始化開始等待待測信號對待測信號放大整形、分頻啟動T0、T1定時時間到1sT0停止計時T1停止計數(shù)計算頻率送出顯示結(jié)束 系統(tǒng)仿真與調(diào)試第五章系統(tǒng)仿真與調(diào)試本次基于單片機(jī)的頻率計設(shè)計是通過Proteus ISIS軟件來進(jìn)行模擬和仿真的。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。其主要特性：?與MCS51 兼容 　　?4K字節(jié)可編程FLASH存儲器 　　?壽命：1000寫/擦循環(huán) 　　?數(shù)據(jù)保留時間：10年 　　?全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 　　?三級程序存儲器鎖定 　　?1288位內(nèi)部RAM 　　?32可編程I/O線 　　?兩個16位定時器/計數(shù)器 　　?5個中斷源 　　?可編程串行通道 　　?低功耗的閑置和掉電模式 　　?片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明：VCC：供電電壓。（3）六分頻：在十分頻（8421碼）的基礎(chǔ)上，將QB端接R1，QC端接R2。 L H H通過放大整形電路將正弦輸入信號fx整形成同頻率方波fo,幅值過大的被測信號經(jīng)過分壓器分壓送入后級放大器，以避免波形失真。（7）兼容性好。用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇 10ms ,0. 1s ,1s ,10s 四種閘門時間 ,同時量程自動切換。脈沖數(shù)分頻測頻法(AT法):此法是為了提高T法高頻測量時的精度形成的。 方案論證第二章 方案論證測量頻率的方法很多，本次設(shè)計采用的是電子計數(shù)式。精度是指測量的準(zhǔn)確程度，即儀器的讀數(shù)接近實(shí)際信號頻率的程度，精度越高測量越準(zhǔn)確。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測量迅速，精度高，顯示直觀，所以經(jīng)常要用到數(shù)字頻率計。頻率計廣泛采用了高速集成電路和大規(guī)模集成電路，使儀器在小型化、耗電、可靠性等方面都發(fā)生了重大的變化。 AT89C51。隨著單片鎖相式數(shù)字頻率計的發(fā)展，鎖相式和數(shù)字式容易實(shí)現(xiàn)系列化、小型化、模塊化和工程化，性能也越來越好，已逐步成為兩種最為典型，用處最為廣泛的數(shù)字頻率計。數(shù)字頻率計作為一種電子測量儀器，其發(fā)展趨勢主要向以下三個方向發(fā)展。這種方法測出的頻率是:Fx=Mo/Tx，此法的特點(diǎn)是低頻檢測時精度高 ,但當(dāng)高頻檢測時誤差較大。 多周期同步測頻法:此法是由閘門時間Tc與同步門控時間Td共同控制計數(shù)器計數(shù)的一種測量方法,待測信號頻率與 M/ T法相同。方案三的設(shè)計思路是非常簡單的，電路也不復(fù)雜，但由于它采用的是專用頻率計模塊設(shè)計,不符合我們的設(shè)計要求，所以就不予考慮了。閘門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門送到計數(shù)譯碼顯示電路。其參數(shù)為：輸入失調(diào)電壓4mV；偏置電流：150nA增益帶寬積：15MHz轉(zhuǎn)換速率：70V/uS耗電流：5mA電源：+/20V利用74LS14六反相器（施密特觸發(fā)）可將三角波、正弦波等變成矩形波。 74LS90引腳圖AT89C51簡介單片機(jī)(SingleChipMicroputer),又稱單片微控器，是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、輸入/輸出電路(I/O)、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行通訊口，可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路集成到一個半導(dǎo)體芯片上，構(gòu)成一個最小而又完善的計算機(jī)系統(tǒng)。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。整個系統(tǒng)由初始化模塊、定時器中斷服務(wù)模塊、信號周期測量模和LCD顯示模塊。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機(jī)寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。 無論閘門時間長短,計數(shù)法測頻總存在1個單位的量化誤差，即計數(shù)誤差為177。本設(shè)計的完成是在我的導(dǎo)師陳英老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。 MOV TH1, 0指針指到顯示信息2 MOV A,2 。設(shè)置 LCD 的第二行地址 CALL WCOM 。RS=H,RW=L,D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 CLR LCD_RW SETB LCD_EN CALL DELAY0 CLR LCD_EN RET DELAY0: MOV R7,250 。INC LCD_X 。在LCD的第二行顯示字符 PUSH ACC 。判斷是否為結(jié)束碼 RET LC1: CALL WDATA 。雙列顯示，字形5*7點(diǎn)陣 CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,0CH 。 MOV TH0, HIGH(65536 50000) 。 SETB TR0/*01010001 T1計數(shù),T0定時*/ 定時器T1中斷服務(wù)程序 JMP TIMER1 ORG 0030HMAIN: MOV SP,60H 。減小誤差的方法：（1）在實(shí)際測量中，增加顯示的有效數(shù)字位數(shù)可降低計數(shù)誤差對直接測頻法和測周期法的影響。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2 等軟件。所以T1工作在定時狀態(tài)下，每定時1秒中到，就停止T1的計數(shù)，而從T1的計數(shù)單元中讀取計數(shù)的數(shù)值，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本次設(shè)計最后采用1602LCD作為顯示電路。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。另一方面，單片機(jī)畢竟是一個芯片，只有外加所需的輸入輸出設(shè)備，才能構(gòu)成實(shí)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。先用定時/計數(shù)器T0制作一個50ms的定時器，定時時間到后將軟件計數(shù)器中值加一當(dāng)軟件計數(shù)器到20，就可以實(shí)現(xiàn)定時1s。（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，性價比高。通道放大主門計數(shù)、鎖存、顯示電源門控晶體振蕩源分頻方案二、系統(tǒng)采用可編程邏輯器件(PLD，如ATV 2500)作為信號處理及系統(tǒng)控制核心，完成包括計數(shù)、門控、顯示等一系列工作。數(shù)字技術(shù)的不斷成熟，使得在一塊很小的板子上制作大規(guī)模、多功能的電子產(chǎn)品變得非常的容易、方便。此外，還能測量電壓、電流、阻抗、功率和波形等。數(shù)字頻率計首先必須獲得相對穩(wěn)定與準(zhǔn)確的時間，同時將被測信號轉(zhuǎn)換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識別的脈沖信號，然后通過計數(shù)器計算這一段時間間隔內(nèi)的脈沖個數(shù)，將其換算后顯示出來。 目錄目錄目錄 1摘要 2ABSTRACT 3第一章 引言 5 5 6 6第二章 方案論證 8 8 9 10第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 12 12 12 12 13 13 14 16 19第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計 21第五章系統(tǒng)仿真與調(diào)試 23 23 軟件虛擬單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn) 23 24 24 25 25 26結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29致謝 31附錄一 系統(tǒng)主電路圖 32附錄二 3341 摘要摘要在電子領(lǐng)域內(nèi),頻率是一種最基本的參數(shù),并與其他許多電參量的測量方案和測量結(jié)果都有著十分密切的關(guān)系。如果我們能在給定的 1s 時間內(nèi)對信號波形計數(shù)，并將計數(shù)結(jié)果顯示出來，就能讀取被測信號的頻率。其功能進(jìn)一步擴(kuò)大，除了測量頻率、頻率比、周期、時間、相位、相位差等基本功能外，還具有自撿、自校、自診斷、數(shù)理統(tǒng)計、計算方均根值、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信等功能。發(fā)展趨勢之二：在功能上從以前的僅實(shí)現(xiàn)單一頻率測量擴(kuò)展到還能測量周期、占空比、脈寬等各種參數(shù)指標(biāo)。該系統(tǒng)測頻部分采用中小規(guī)模數(shù)字集成電路,用機(jī)械式功能轉(zhuǎn)換開關(guān)換擋,能可靠地完成頻率計的基本功能,但由于完成功能所需元器件較多,電路過于復(fù)雜,而且多量程換擋開關(guān)使用不便。單片機(jī)設(shè)計數(shù)字頻率計有著很多的優(yōu)點(diǎn)：（1）集成度高。單片機(jī)外接12MHZ的晶振，定時/，我們可以采用軟件計數(shù)器來進(jìn)行定時設(shè)計。 74LS90功能表復(fù)位輸入輸出R1 R2 S1 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖雖然單片機(jī)只是一個芯片,但無論從組成還是從其邏輯功能上看，都具有微機(jī)系統(tǒng)的含義。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信