【正文】 頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 《 模擬電子技術(shù) 》 ， 元增民 編著， 中國(guó)電力出版社 , ［ 2］ 《 模擬電子技術(shù) 》， 華成英 編著 ， 高等教育出版社 ［ 3］ 《 模擬電子技術(shù) 》， 姚婭川 ,羅毅 編 ， 化學(xué)工業(yè)出版社 ［ 4］ 《 數(shù)字電路 》， 余志新 ， 徐娟 著 ， 華南理工大學(xué)出版社 ［ 5］ 《 輕松玩轉(zhuǎn) 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言 》 ，劉建清編著，北京航空航天大學(xué)出版社 ［ 6］ 《單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]》，胡漢才編，清華大學(xué)出版社 ［ 7］ 《 MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》，李華，電子工業(yè)出版社 ［ 8］ 《 MCS51 系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗罚虻陆?，北京航空航天大學(xué)出版社 ［ 9］ 高精度測(cè)頻方案設(shè)計(jì) [J]，王保強(qiáng)等，成都信息工程學(xué)院報(bào)， ［ 10］ 基于單片機(jī)的高精度頻率計(jì)設(shè) 計(jì) [J]，盧飛躍，電子測(cè)量技術(shù)， ［ 11］《 單片機(jī) 應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì)》，陳濤編著，機(jī)械工業(yè)出版社 ［ 12］《 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 》，王玉，王麗平主編，科學(xué)出版社 ［ 13］ 《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》第一版 ，閻石 ，主編， 清華大學(xué)出版社， ［ 14］ 《 集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 》， 李雷等編 ， 國(guó)防工業(yè)出版社 2021 ［ 15］ 《 電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程 》， 李雷等編 ， 電子科技大學(xué)出版社 ,2021 ［ 16］ 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》， 李朝青編 ， 北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 ［ 17］ 《 單片微型計(jì)算機(jī)原理接口及應(yīng)用 》， 徐惠民、安德寧等編 ， 北京郵電大學(xué)出版社 ,2021 頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 30 致 謝 在論文完成之際，我的心情萬(wàn)分激動(dòng)。 實(shí)際測(cè)得頻率范圍沒有仿真結(jié)果那么高，只能稍微超過(guò) 2MHz。 頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 23 U 1 A7 4 L S 0 0 DU 2 B7 4 L S 0 0 DU 3 C7 4 L S 0 0 D23XFG10XSC1A BE x t T r i g++__+_4D31 N 4 1 4 851 圖 52 整形電路仿真 圖 53 整形電路輸出波形仿真 搭建整形電路模塊，測(cè)試電路 基本 正確，使用 數(shù)字 示波器測(cè)得輸入輸出波形如圖 54所示。 （ 2） 然后在 C： \Program Files\Labcenter Eletronics\Protues 6 Professional\MODELS(我的 Protues 是安裝 C 盤里面的 )目錄下的 動(dòng)態(tài)連接庫(kù)文件復(fù)制到 C:KEIL\C51\BIN 目錄 下面（我的 keil 也安裝在 C盤）這個(gè)文件將在 keil的 debug 設(shè)置時(shí)用到。選擇 工程管理器窗口的子目“ Source Group 1”，再單擊鼠標(biāo)右鍵打開快捷菜單。數(shù)碼管顯示子程序流程如圖44 所示。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，即用來(lái)測(cè)量信號(hào)頻率。 圖 312 分頻電路 顯示模塊 顯示模塊由頻率值顯示電路和量程轉(zhuǎn)換指示電路組成。 表 34 74161的功能表 清零 RD 預(yù)置 LD 使能 EP ET 時(shí)鐘 CP 預(yù)置數(shù)據(jù)輸入 A B C D 輸出 Q0 Q1 Q2 Q3 L L L L L H L 上升沿 A B C D A B C D H H L 保 持 H H L 保 持 H H H H 上升沿 計(jì) 數(shù) 其中 RD 是異步清零端 ， LD 是預(yù)置數(shù)控制端， A、 B、 C、 D 是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端，EP 和 ET 是計(jì)數(shù)使能端， RCO(=)是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)提供了方便?？捎?74161 進(jìn)行分頻 。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是利用電壓串聯(lián)負(fù)反饋的原理來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓 的。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無(wú)效。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。但是告訴對(duì)系統(tǒng)要求較高，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻。通過(guò)結(jié)合通用 8 位中央處理器的系統(tǒng)內(nèi)課編程閃存的單芯片， AT89S52 是一個(gè)功能強(qiáng)大的微控制器提供了高度靈活的和具有成本效益的解決辦法，可在許多嵌入式控制中應(yīng)用。 LED 數(shù)碼管顯示器有兩種形式：一種是 8 個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管顯示器；另一種是 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極 LED 數(shù)碼管顯示器。 總體思路 頻率計(jì)是我們經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)儀器之一 ， 頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在 單位 時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。 被測(cè)信號(hào)，通過(guò)輸入通道的放大器放 大后，進(jìn)入整形器加以整形變?yōu)榫匦尾?，并送入主門的輸入端。 關(guān)鍵詞： 頻率計(jì)；單片機(jī)；計(jì)數(shù)器；量程切換 目錄 第一章 前言 ........................................................ 1 頻率計(jì)概述 ................................................... 1 頻率計(jì)發(fā)展與應(yīng)用 ............................................. 1 頻率計(jì)設(shè) 計(jì)內(nèi)容 ............................................... 1 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ............................................ 2 測(cè)頻的原理 ................................................... 2 總體思路 ..................................................... 3 具體模塊 ..................................................... 3 第三章 硬件電路具體設(shè)計(jì) ............................................ 5 AT89S52 主控制器模塊 ......................................... 5 AT89S52 的介紹 ........................................... 5 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路 ....................................... 6 引腳功能 ................................................. 7 單片機(jī)引腳分配 ........................................... 9 電源模塊 ..................................................... 9 直流穩(wěn)壓電源的基本原理 ................................... 9 電源 電路設(shè)計(jì) ............................................ 11 放大整形模塊 ................................................ 11 分頻設(shè)計(jì)模塊 ................................................ 12 分頻電路分析 ............................................ 12 74LS161 芯片介紹 ........................................ 13 分頻電路 ................................................ 14 顯示模塊 .................................................... 14 數(shù)碼管介紹 .............................................. 14 頻率值顯示電路 .......................................... 15 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................. 16 軟件模塊設(shè)計(jì) ................................................ 16 中斷服務(wù)子程序 .............................................. 17 顯示子程序 .................................................. 19 應(yīng) 用軟件簡(jiǎn)介 ................................................ 19 Keil 簡(jiǎn)介 ............................................... 19 protues 簡(jiǎn)介 ............................................ 21 第五章 頻率計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試 ........................................... 22 硬件調(diào)試 .................................................... 22 電源模塊調(diào)試 ............................................ 22 整形模塊調(diào)試 ............................................ 22 分頻模塊調(diào)試 ............................................ 24 軟件調(diào)試 .................................................... 24 Pouteus 軟件調(diào)試 ........................................ 24 功能調(diào)試 ................................................ 25 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................... 26 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ............................................ 26 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試 .......................................... 26 誤差分析 .................................................... 27 第六章 總結(jié) ....................................................... 28 參考文獻(xiàn) .......................................................... 29 致 謝 ............................................................. 30 附錄一 系統(tǒng)原理圖 附錄二 頻率計(jì)源程序 頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 1 第一章 前言 頻率測(cè)量是電子學(xué)測(cè)量中最為基本的測(cè)量之一。以 AT89S52 單片機(jī)為核心，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部定時(shí) /計(jì)數(shù)器的門控時(shí)間，方便對(duì)頻率計(jì)的測(cè)量。其中以 AT89S52 為內(nèi)核的單片機(jī)系列目前在世界上生產(chǎn)量最大，派生產(chǎn)品最多，基本可以滿足大多數(shù)用戶的需要。由于數(shù)字測(cè)量的離散性，被測(cè)頻率在計(jì)數(shù)器中所記進(jìn)的脈沖數(shù)可有正一個(gè)或負(fù)一個(gè)脈沖的 1? 量化誤差，在不計(jì) 其他誤差影響的情況下，測(cè)量精度將為： 頻率計(jì)的設(shè)計(jì)