簡易頻率計—單片機課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-10 10:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 液晶顯示模塊等組成，頻率計的總體設(shè)計框圖如圖 23所示。 圖 23 頻率計總體設(shè)計框圖 第 3 章 硬件電路 設(shè)計 AT89C51 主控制器模塊 電子頻率計以 AT89C51 單片機為控制核心，可將外部的頻率脈沖信號通過單片機計數(shù)端輸入，由定時器 /計數(shù)器 T0 負責定時，定時器 /計數(shù)器T1（ ）負責對被測信號計數(shù)，一旦 T0 定時時間到，立刻終止 T1的計數(shù)，此時 T1 的計數(shù)值便是單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)，我們將 T0 的定時時間 設(shè)為 1s，當 T0 定時滿 1s后，立即停止 T1計數(shù)，此時 T1 的計數(shù)值即為被測信號的頻率。 圖 31 AT89C51 主控模塊 主要特性 AT89C51 提供以下標準功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時， AT89C51可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件 可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。 管腳說明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8位 的 漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。當 P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時P0 外部必須接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出4 個 TTL 門電流。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于 外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘 信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 晶振 電路 由于單片機的內(nèi)部時鐘方式是用芯片內(nèi)部振蕩電路，精度不高，溫漂也較大，外部時鐘，分 RC振蕩和石英晶振， RC精度不高，成本低，石英晶振，精度高，穩(wěn)定性好，故我們采用單片機的晶振電路提供時鐘信號。 圖 32 晶振電路 頻率 脈沖信號 頻率脈沖信號就是被測信號，可以隨時調(diào)整其頻率，以便于單片機測量，直接在 protues 左側(cè)工具條內(nèi)的一個 Generator Mode 工具中選擇DCLOCK 放置 頻率脈沖信號（如圖 33）。 圖 33 頻率脈沖信號 LCD 液晶顯示模塊 LCD 液晶顯示器是一種被動式的顯示器，與 LED不同，液晶本身并不發(fā)光，而是利用液晶在電壓作用下，能改變光線通過方向的特性而達到顯示白底黑字或黑底白字的目的。液晶顯示器具有微功耗、體積小、重量輕、超薄型等諸多其他顯示器件所無法比擬的優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗系統(tǒng)中，得到越來越廣泛的應用，目前市場上液晶顯示器種類繁多，按排列形狀可分為字段型、點陣字符型、點陣圖形型，在單片機應用系統(tǒng)中，常使用點陣字符型 LCD 顯示器。 字符型液晶 顯示模塊組件內(nèi)部主要由 LCD 顯示屏（ LCD Panel）、控制器（ Controller）、驅(qū)動器（ Driver）、少量阻容原件、結(jié)構(gòu)件等裝配在PCB 上構(gòu)成 。 第 4 章 系統(tǒng) 的軟件設(shè)計 頻率 測量模塊 將定時器 T0 設(shè)置在定時方式 2，定時時間為 250us，滿 4000 次中斷正好是 1s，定時器 T1 工作于計數(shù)方式 1，計數(shù)初值為 0。在啟動定時器T0 開始定時后，隨即對送到 T1（ ）引腳的被測脈沖進行計數(shù)，當 T0定時滿 1s 后，立即停止 T1 計數(shù)，關(guān)閉定時器 T0， T1 的計數(shù)值即為被測信號的頻率，程序流程圖如圖 41。 圖 41 頻率 測量 頻率測量其中，中斷服務子程序流程圖如下 ： 圖 42中斷服務 子程序 頻率測量主函數(shù)中，還進行了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及調(diào)用顯示模塊進行顯示其程序流程框圖如下 ： 圖 43 頻率 測量主函數(shù) 頻率測量模塊源程序 ： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int void init_lcd(void)。 void disp_str(uchar x,uchar y,uchar *p)。 sbit FS=P3^5。 //被測信號 FS 輸入端 bit RDY=0。 //測量完成標志 uint msn。 //定時中斷計數(shù) uint count(void) //測量 FS 的頻率 {RDY=0。 TMOD=0x52。 //T0：定時方式 2， T1：計數(shù)方式 1 TH0=TL0=6。//T0 定時時間為 250us msn=4000。 //4000 次中斷正好 1s TH1=TL1=0x00。 //T1 工作于計數(shù)方式，初值為 0 ET0=1。 //允許 T0 中斷 EA=1。 //開中斷 while(FS==1)。 //等待被測信號變低 while(FS==0)。 //等待被測信號變高 TR0=1。 //T0 開始定時 TR1=1。 //T1 開始計數(shù) while(RDY==0)。 //等待 1s TR1=0。 //關(guān)閉 T T0 TR0=0。 return(TH1*256+TL1)。 //返回計數(shù)值 } void time
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