【文章內(nèi)容簡介】 域得到廣泛的應(yīng)用，極大地提高了這南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 些關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度 ,為現(xiàn)代工業(yè)注入了新的活力。 頻率計數(shù)器是一種基礎(chǔ)測量儀器，到目前為止已有 30 多年的發(fā)展歷史。我們所知道的傳統(tǒng)的數(shù)字頻率計數(shù)器，可以通過各種普通的硬件電路以及軟件電路組合來實現(xiàn)，其中間的開發(fā)過程當中、以 及調(diào)試過程十分復(fù)雜，而且由于電子元器件中減少相互干擾的程度，最后導(dǎo)致影響頻率計的精度，同時由于電子器件體積不小，已經(jīng)遠遠不能夠適應(yīng)當前電子行業(yè)的不斷發(fā)展要求需要。隨著當前科學技術(shù)的高速發(fā)展，頻率計數(shù)器也日益得到了發(fā)展和技術(shù)的提高。目前已經(jīng)有操作非常方便、量程寬闊、可靠性較高的頻率計；也有較高的分辨率、高精度值、測量高穩(wěn)定性、位移速度的頻率計數(shù)器。早期，設(shè)計師們追求的目標主要在于是擴展測量范圍，再加上提高測量精度、高穩(wěn)定度等，這些也是人們衡量頻率計的技術(shù)水平，決定頻率計數(shù)器價格高低的判斷依據(jù)。目前這些基本科學 技術(shù)日臻完善與成熟，得到了長足的發(fā)展?，F(xiàn)代科技技術(shù)可以相當容易地將頻率計數(shù)器的測頻上限擴展到微波頻段。在我們測試通訊方面、微波器件或產(chǎn)品的研發(fā)的過程中，是需要測量其中的頻率的。在現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計中，頻率是其中最基本的參數(shù)，我們知道并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量就顯得出更加的重要性。 51 單片機頻率計數(shù)器以其可靠性高、體積小巧、價格低廉、功能俱全等優(yōu)點，廣泛地適用于各種現(xiàn)代智能儀器和現(xiàn)代化工業(yè)體系中，這些的生活當中的智能儀器的操作在進行儀器校核以及測量過程的控 制中，達到了自動化、智能化，傳統(tǒng)儀器面板上的開關(guān)和旋鈕被現(xiàn)實生活中鍵盤所代替利用，如今的測試員在測量時只需按需要的鍵，省掉很多繁復(fù)的人工調(diào)節(jié)，智能儀器通常能自動選擇量程，能夠具有自動校準功能。有的還能自動調(diào)整測試點，如此一來方便了正常操作，也提高了測試精度 ,另外，在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率計在科教科研、儀器測量、工業(yè)控制、集成控制等方面都有較廣泛的應(yīng)用和推廣。并且在不斷發(fā)展當中，我相信在不久的將來必將取得更大的發(fā)展 。 要實現(xiàn)的 目標 利用 AT89C51 單片機的 T0、 T1 的定時計數(shù)器功能，來完成對單片機內(nèi)部定時器的輸入信號進行頻率計數(shù)，計數(shù)的頻率結(jié)果通過 LCD（ 1602）并口顯示南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 器動態(tài)顯示出來。要求能夠?qū)?1HZ－ 100KHZ 的信號頻率進行準確計數(shù)。在PROTEUS 仿真軟件下進行電路設(shè)計、選擇元器件、接插件、連接電路以及電路檢測并最終獲得實驗結(jié)果。最終使得改變時鐘發(fā)生的頻率，用 6 位數(shù)碼管顯示，比較誤差值。 第二章 工具介紹 PROTEUS 仿真軟件 簡介 Proteus 軟件是英 國的 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有我們所認識的其它 EDA 工具軟件的仿真功能，此外還具備仿真單片機及外圍部件。就目前情況來看它是最好的仿真單片機及外圍器件的工具之一，所以這次實驗我們也將用到它。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具，從電路原理圖分布、調(diào)試代碼到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，切換設(shè)置，真正的實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計流暢。他是目前世界上唯一將電路仿真、 PCB 和虛擬性質(zhì)的模型仿真軟件三項合一的設(shè)計平臺規(guī)劃，這種創(chuàng)新給這款軟件帶來了無與倫比的優(yōu)勢。其 中各種處理器模型支持 805及 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 ARM、 8086 和 MSP430等各種單片機，目前來看 2020 年又增加了比如 Cortex 和 DSP 等系列處理器的模塊。這些亮點導(dǎo)致他基本是獨一無二的。 功能特點 主要特點 原理分布圖的展現(xiàn) 自動或人工布線 PCB 電路超級仿真模塊 SPICE 電路互動仿真模塊 南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 用戶甚至可以實時采用諸如 RAM， ROM，鍵盤，馬達， LED， LCD， AD/DA，部分SPI 器件，部分 IIC 器件。 仿真處理器及 其外圍電路 可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC、 ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型。 人性化設(shè)計： 超過 27000 多種元器件，可以方便進行創(chuàng)建。即使模糊的搜索也能找到相應(yīng)的元器件。智能化的連線結(jié)構(gòu)，方便簡單。支持總線結(jié)構(gòu)，讓用戶和讀者能夠明確分析線路結(jié)構(gòu)。還有很多方便快捷的運用方式，這里不再贅述。 proteus 的使用 新建一個空白文檔 打開元件庫，并尋找自己所用的元件，例如 AT89C51。 南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 然后把所需的元件用普通連線和總線的方式連接起來。例如本次實驗的連接方式。 keil uvision4 軟件 .1 keil uvision4 軟件的介紹 2020年 2月發(fā)布 Keil uVision4， Keil uVision4引入了靈活的窗口管理系統(tǒng)窗口，使研究開發(fā)人員能夠使用多臺監(jiān)視器進行監(jiān)視，并提供了視覺上操作上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方的數(shù)據(jù)。新的用戶界面可以較好地利用當前屏幕范圍內(nèi)部的內(nèi)容和更加真實有效地組織多個窗口進行編譯，提供一個整潔，美觀大方、速效的環(huán)境來開發(fā)用戶應(yīng)用程序。新版本支持了更多最新的最全面的ARM 芯片，還添加了一些其他非常 多的有趣的新功能和介紹。 最新的一款 Keil uVision4 IDE，旨在提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力，實現(xiàn)更加快速，更加有效的程序開發(fā)工作。 多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng) 系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息 調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個調(diào)試窗口布局 多項目工作區(qū)簡化與眾多的項目 南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) keil uvision4 軟件的使用 需要嚴格按照 keil 編譯步驟來進行，否則會出現(xiàn)若干問題，比如程序不能定義，或者項目創(chuàng)建失敗。 這是筆者在吃過非常多的虧之后總結(jié)的。 第一步，新建 Project,點擊 New project 出現(xiàn)， 輸入路徑并創(chuàng)建文件名。 第二步，新建空白的程序文檔，并立刻保存，如果要編寫 C 語言則保存為 .c文件。如果是要編寫匯編語言則保存為 .asm 文件。 第三步，把第二步所建立的文件加載到工程當中，并右擊工程名，選擇Options for target,在 OUTPUT 選項卡中將創(chuàng)建 .hex 文件的選項打勾。 第四步，編譯并修改程序語言，編譯成功后會實現(xiàn)創(chuàng)建 .hex 文件。 關(guān)于 C 語言 由于本次實驗是用 C 語言編寫的所以有必要對 C 語言做簡單介紹。 C 語言這種語言是美國的 Dennis Ritchie 在 1972年設(shè)計發(fā)明的。它由早期的編程語言 BCPL( Basic Combined Programming Language) 發(fā)展演變而來。 C 語言之所以發(fā)展迅速，成為最受歡迎的語言之一，此外最近大幅度發(fā)展的 C++編程軟件也是在 C 的基礎(chǔ)上演變而來的，主要因為它具有強大的功能，從而全世界有非常多的程序編寫員特別崇拜 C 語言 ]1[ 。 南京大學金陵學院 畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第三章 硬件和軟 件設(shè)計 硬件設(shè)計 頻率計數(shù)器是一個將被測頻率顯示出來的計數(shù)裝置，它主要是由信號處理電路部分、單片機 AT89C51 控制部分、 8 位 LED 數(shù)碼管顯示器部分等組成。該系統(tǒng)的功能是將信號輸入 口，通過單片機程序控制，對 LED 數(shù)碼管顯示器進行段控和位控，這些就是為了實現(xiàn)動態(tài)顯示。頻率計數(shù)器是計算機、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。在進行有關(guān)電子技術(shù)的設(shè)計、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進制數(shù)顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀，我們會被經(jīng)常使用到。 本次實驗的硬件設(shè)計相對簡單易理解 操作，就是輸入信號，處理信號，然后再顯示信號。圖 為頻率計數(shù)器的硬件設(shè)計方框圖。 圖 AT89C51 單片機