微機(jī)原理與單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于單片機(jī)原理設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 23:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大,降低對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度要求。 所示。 前一個(gè)三極管采用共集電極方式，主要是為了獲得比較寬的頻帶，并不具有實(shí)質(zhì)性的放大作用。后一個(gè)三極管采用共發(fā)射極方式，主要作用是放大非常弱的輸入脈沖信號(hào)，一般通過(guò)它的放大后，其電壓可以達(dá)到3伏以上。為了消除不必要的噪聲信號(hào)干擾，在兩級(jí)放大電路中都可以加入濾波電容，保證待測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定。 放大電路 數(shù)據(jù)顯示電路一般而言，數(shù)據(jù)顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通和截止。它的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，顯示亮度大；缺點(diǎn)是使用的數(shù)碼管數(shù)量少。正是因?yàn)樗倪@個(gè)缺點(diǎn)和本設(shè)計(jì)的要求，數(shù)字頻率計(jì)的顯示電路選擇了采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是LED顯示器一位一位地輪流電亮（掃描）。對(duì)于每一位LED顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。LED 顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與LED顯示器點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。通過(guò)調(diào)整LED顯示器的導(dǎo)通電流和時(shí)間比例參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)較高亮度且穩(wěn)定的顯示。具體工作過(guò)程是：LED顯示器采用共陰極動(dòng)態(tài)顯示形式，6位LED用兩塊四位集成的數(shù)碼管連接組成。頻率計(jì)數(shù)結(jié)果以BCD碼的形式存放在89C52的存儲(chǔ)單元中，通過(guò)P0口接到74LS245上，控制6位LED的段選碼；通過(guò)P2口接到74AC08上，控制6位LED的位選碼。RP1是8位總線驅(qū)動(dòng)器，由芯片上的T/引腳（1腳）控制數(shù)據(jù)的傳輸方向。當(dāng)T/=1時(shí)，數(shù)據(jù)從A端傳送到B端；當(dāng)T/=0時(shí)，數(shù)據(jù)從B端傳送到A端。根據(jù)本設(shè)計(jì)的原理圖知，數(shù)據(jù)是從A端傳送到B端，因此設(shè)T/=1，即是高電平有效。另外，由于51單片機(jī)的P0口沒(méi)有上拉電阻，在將P0口設(shè)置為輸出端時(shí)，必須考慮在段驅(qū)動(dòng)的每一段位上接入上拉電阻，使LED顯示管能夠工作。我們知道，單片機(jī)的P1口掃描輸出時(shí)總有一位為高電平，如果沒(méi)有反相驅(qū)動(dòng)器將這一位的高電平變成低電平，那在LED上顯示出來(lái)的將是亂碼。74AC08是六與非門反相驅(qū)動(dòng)器，正好符合設(shè)計(jì)要求。由于是8位LED顯示管，所以采用兩個(gè)74AC08來(lái)控制。 數(shù)據(jù)顯示電路 硬件電路工作過(guò)程當(dāng)控制信號(hào)時(shí)，定時(shí)器工作在定時(shí)方式。加1計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖f進(jìn)行計(jì)數(shù)，每來(lái)一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器加1，直到計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出。由上圖可以看出，脈沖是振蕩器時(shí)鐘頻率的12分頻，即脈沖頻率為時(shí)鐘頻率的1/12。顯然，一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的周期為一個(gè)機(jī)器周期。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的是機(jī)器周期脈沖的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)?？芍〞r(shí)器的定時(shí)時(shí)間不僅與加1計(jì)數(shù)器的初值（計(jì)數(shù)器中的起始值,即計(jì)數(shù)長(zhǎng)度）有關(guān)，而且還與系統(tǒng)振蕩器時(shí)鐘頻率有關(guān)。 當(dāng)控制信號(hào)時(shí)，定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)方式。加1計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自輸入引腳T0和T1的外部信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)。 3 軟件設(shè)計(jì) 測(cè)頻軟件實(shí)現(xiàn)原理測(cè)頻軟件的實(shí)現(xiàn)是基于電路系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本次設(shè)計(jì)采用的是直接測(cè)頻法，所以在軟件實(shí)現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行測(cè)頻。本次軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用匯編語(yǔ)言，在電腦上編譯通過(guò)后即可下載到電路上的實(shí)際電路中，即可實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。 軟件流程圖 所示。為使圖1所示流程能順利地完成預(yù)期的功能, 在初始化部分, 計(jì)數(shù)部分, 4byte 除法部分, 數(shù)據(jù)顯示部分都分別設(shè)計(jì)了流程圖。完成信號(hào)的周期測(cè)量后, 需要做一次倒數(shù)運(yùn)算才能獲得信號(hào)的頻率。為提高運(yùn)算精度, 這里采用4byte 定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算, 需要自行編寫4byte 出發(fā)指令, 即組成4byte除法部分。 4 Proteus軟件仿真 系統(tǒng)仿真電路圖輸入信號(hào)為1HZ時(shí)，仿真如下：
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