基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-30 20:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出電流（ IIL）。 P3 口同時(shí)具有 AT89C51 的多種特殊功能，具體如下表 1所示 : 端口引腳 第二功能 RXD (串行輸入口 ) TXD（串行輸出口） 0INT (外部中斷 0) 1INT （外部中斷 1） T0（定時(shí) 器 0） T1（定時(shí)器 1） WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器都選通） 表 1 P3口的第二功能 ?RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ?ALE/ :當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低 8位字節(jié)。當(dāng)在 Flash 編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（ ）。 一般情況下， ALE 是以晶振頻率的 1/6輸出，可以用 作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ? ：程序存儲允許時(shí)外部程序存儲器的讀選通信號。當(dāng) AT89C52 執(zhí)行外部程序存儲器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期 兩次有效，除了當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， 將跳過兩個(gè)信號。 ? /VPP:外部訪問允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲器從0000H 到 FFFH 單元的指令， 必須同 GND 相連接。需要主要的是，如果加密位 1四川航天學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì) —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 6 被編程，復(fù)位時(shí) EA 端會自動內(nèi)部鎖存。 當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)， 應(yīng)該接到 VCC 端。 ?XTAL1：振蕩器反相放大器以及 內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。178。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 在本次設(shè)計(jì)中，采用 89C51 作為 CPU 處理器，充分利用其硬件資源，結(jié)合 D觸發(fā)器 CD4013，分頻器 CD4060，模擬轉(zhuǎn)換開關(guān) CD4051，計(jì)數(shù)器 74LS90 等數(shù)字處理芯片，主要控制兩大硬件模塊，量程切換以及顯示模塊。下面還將詳細(xì)說明。 信號調(diào)理及放大整形模塊 放大整形系統(tǒng)包括衰減器、跟隨器、放大器、施密特觸發(fā)器。它將正弦輸入信號 Vx 整形成同頻率方波 Vo,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。由運(yùn)算放大器 構(gòu)成的射級跟隨器起阻抗變換作用，使輸入阻抗提高。同相輸入的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為（ R1+R2） /R1，改變 R1 的大小可以改變放大倍數(shù)。系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器組成，整形后的方波送到閘門以便計(jì)數(shù)。 由于輸入的信號幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對于輸入信號的測量就不方便了，過大可能會把器件燒毀，過小可能器件檢測不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號調(diào)理電路對輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖 4所示： 圖 4 時(shí)基信號產(chǎn)生電路： CD4013雙上升沿 D 觸發(fā)器 ，引腳及功能見如下圖 5： D4D IO D ED3D IO D ED2D IO D E2376 5184U3L M 3 11D1D IO D EC L R 11C L K 13D12D212C L K 211S E T 14S E T 210C L R 213Q15Q16Q29Q28G N D7+ 5V14IC 17 4L S 1 412J1C O N 212J2C O N 2C11 05R1R E S 1R2R E S 1R3R E S 1R4R E S 1R5R E S 1R6R E S 1D5Z E N E R 1V C C 15 VV C C 1 5VG N DV C C 15 VV C C 1 5VG N DG N DG N D5VG N DV C CG N D32184U 1AL F 3 53567U 1BL F 3 53四川航天學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì) —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 7 CD4013 由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)置位復(fù)位時(shí)鐘輸入和 Q 及 Q 非輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過將 Q 非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在 D 輸入端的邏輯電平傳送到 Q輸出端。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 圖 5 CD4013芯片引腳用功能圖 CD406014 位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，引腳及功能見如下圖 6： CD4060 由一震蕩器和 14 極二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，震蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC 或晶振電路。 CR 為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無效，所有的計(jì)數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1 非（和 CP0）的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無限制。 圖 6 CD4060芯片引腳用功能圖 時(shí)基信號的產(chǎn)生原理： 本電路采用 32768HZ 晶體震蕩器，利用 CD4060 芯片經(jīng)過 14 級分頻得到2HZ的信號（ 32768/214），在經(jīng)過 CD4013 雙 D觸發(fā)器經(jīng)過二分頻得到 的方波，即輸出秒脈沖信號使單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 四川航天學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì) —— 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 8 圖七 秒脈沖產(chǎn)生電路原理圖 顯示模塊 1602基本技術(shù)： 1）、主要功能 A、 40 通道點(diǎn)陣 LCD 驅(qū)動 。 B、 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動或列驅(qū)動 。 C、 輸入 /輸出信號 :輸出 ,能產(chǎn)生 20179。 2個(gè) LCD 驅(qū)動波形 。輸入 ,接受控制器 送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號 ,偏壓 (V1∽ V6)。 D、 通過單片機(jī)控制將所測的頻率信號讀數(shù)顯示出來。 2）、技術(shù)參數(shù) ）極限參數(shù)表 名 稱 符 號 標(biāo) 準(zhǔn) 值 單 位 MIN TYPE MAX 電路電源 VDD VSS V LCD 驅(qū)動電壓 VDD VE
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