【文章內(nèi)容簡介】 信號頻率增高時，在閘門脈沖精度不變的情況下，計數(shù)器誤差的絕對值會增大，但是相對誤差仍在范圍內(nèi)。但是這一算法在被測信號頻率很低時便呈現(xiàn)出嚴重的缺點，例如，這時閘門脈沖仍未1s顯然是不行的，故應加寬閘門脈沖寬度。假設(shè)閘門脈沖寬度加至10s，則閘門導通期間可以計數(shù)5次，由于數(shù)值5是10s的計數(shù)結(jié)果，故在顯示之間必須將計數(shù)值除以10。在這里，我們使用單片機定時產(chǎn)生1s的閘門信號。進入頻率測量函數(shù)后，若有信號輸入，則單片機自動判定所接入信號頻率的范圍，由于設(shè)定的采集時間即閘門時間為1s，故在1s內(nèi)計數(shù)器T0的計數(shù)值即為所測的頻率值。當判斷的頻率大于999Hz且小于15MHz時，所測得的計數(shù)值乘以1000即為實際的頻率值。當頻率測定后，通過單片機計算并顯示在數(shù)碼管上。然后再開始新一輪的頻率測定，一直循環(huán)。 圖13 頻率測試流程圖 今天的任務主要是完成對仿真程序的編寫。這是一個相當艱巨的任務，預計需要2天來完成。最開始調(diào)試時是調(diào)試的數(shù)碼管的模塊，首先實現(xiàn)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示，然后循序漸進的實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)掃描顯示，這一部分因為已經(jīng)在單片機實驗課上做過了，因而現(xiàn)在實現(xiàn)C語言程序也不困難。接下來就是編寫按鍵的程序的，按鍵的原理還是比較簡單易懂的，主要就是利用了一個行掃描和列掃描的概念，把這個了解清楚了，按鍵的程序就非常容易寫了。然后就是時鐘程序的編寫了，在本次設(shè)計中，我使用了DS1302時鐘芯片，因為這一次使用到的定時器的資源比較多，因而我希望能夠使用一個直接讀取時鐘的芯片來給我的系統(tǒng)提供時鐘。并且提供的這個時鐘還不受單片機運行的影響。參看了時鐘芯片的datasheet，詳細了解了時鐘的讀取和寫入的方法，了解了芯片里面的各個寄存器，那么寫程序就不是很困難啦。實 習 日 記 第五天系統(tǒng)仿真1數(shù)字時鐘功能仿真功能說明：Time鍵：數(shù)碼管顯示時鐘。Time Founction鍵：功能鍵。按下1次停止計時，對秒調(diào)整；按下2次，對分調(diào)整；按下3次，對時調(diào)整；按下4次，退出功能調(diào)整，繼續(xù)計時。 Time Up鍵：加1。Time Down鍵：減1。每按下一次鍵，產(chǎn)生一次蜂鳴。系統(tǒng)上電后，按下Time鍵，仿真結(jié)果如圖14所示：圖14 數(shù)字時鐘仿真結(jié)果圖測試結(jié)果：系統(tǒng)上電后，按下Time鍵，開始計時，每秒加1。按下Time Founction鍵后，數(shù)碼管顯示暫停。此時按下Time Up/Down鍵，秒加/減1：再次按下Time Founction鍵，此時再按下Time Up/Down鍵，分加/減1；再次按下Time Founction鍵，此時再按下Time Up/Down鍵，時加/減1；再次按下Time Founction鍵，此時退出功能設(shè)定，數(shù)碼管顯示繼續(xù)自動加1。結(jié)論：仿真結(jié)果能夠較好的完成設(shè)計要求的任務。按下溫度仿真鍵，仿真結(jié)果如圖15所示：圖14 數(shù)字溫度計仿真結(jié)果圖 測試結(jié)果：主、從機顯示溫度一致，調(diào)節(jié)DS18B20上的+/按鍵，改變溫度，主、從機數(shù)碼管顯示值相應的改變。隨著外界溫度的變化，溫度顯示也會發(fā)生改變，滿足實驗要求。結(jié)論：仿真結(jié)果能夠較好的完成數(shù)字溫度計的要求。按下頻率仿真鍵，數(shù)碼管后四位用于顯示頻率，輸入信號頻率為900HZ，仿真結(jié)果如圖16所示：圖16 數(shù)字頻率計仿真結(jié)果圖測試結(jié)果：改變輸入信號頻率，多次測量，結(jié)果如下：待測值（Hz）1002003004506008001000測量值（Hz）103204305456605806998結(jié)論：由仿真結(jié)果知，本設(shè)計測量的頻率有誤差，精度不高。實 習 日 記 第六天 實物測試及分析結(jié)果 時間調(diào)整及設(shè)置的結(jié)果如圖17所示。結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能走時并能夠調(diào)整設(shè)置時間。圖17 實物時間調(diào)整結(jié)果 在調(diào)試過程中，時間顯示部分需要自己不斷嘗試，按鍵較多，熟悉了也就方便調(diào)試了。這個部分也還比較容易，出的問題不多也易于解決。溫度測試結(jié)果如圖18所示。按下溫度鍵可以看到，當給溫度傳感器加熱時，溫度數(shù)據(jù)不斷增加，結(jié)果表明，本系統(tǒng)的溫度測量是可以實現(xiàn)的。圖18 實物溫度測量結(jié)果 多次實踐表明，溫度顯示時需要一定時間等待，并不是實物或者程序有問題，而是元件本身的特性，如果溫度改變不明顯，可以嘗試按復位鍵然后再顯示溫度，效果比較好。按下Frequancy鍵，數(shù)碼管后四位用于顯示頻率，由于實物拍照時沒有函數(shù)發(fā)生器，輸入信號頻率為0HZ，仿真結(jié)果如圖19所示：圖19 實物頻率測量結(jié)果 之前進行頻率測試時，其對應的輸入輸出結(jié)果如下表所示。由表中結(jié)果可以看出，本系統(tǒng)能夠測量1~999KHz，~10V的信號，并且精度可達千分之一。表2 頻率實測數(shù)據(jù)表輸入信號測量信號幅值（V）頻率（HZ）頻率（HZ）50050018008005160000159900817000016990010999999999998實 習 日 記 第七天總結(jié)本系統(tǒng)是通過矩陣鍵盤來完成時、分、秒的準確設(shè)定時間，通過數(shù)碼管顯示出來。除此外還可以通過定時間計算出輸入信號的頻率。 單片機課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，留給我印象最深的不是我最后做成了上面或者我的設(shè)計實現(xiàn)了上面功能，我認為最重要的是設(shè)計的過程。因為設(shè)計的過程在整個過程中所占時間最多，也是鍛煉我們的能力，體現(xiàn)我們的價值也是最大的部分。剛開始設(shè)計的時候我真的毫無頭緒，甚至有過放棄的想法，但終于堅持了下來。我明白了要設(shè)計一個成功的電路，除了有創(chuàng)新能力之外，必須要有扎實的知識基礎(chǔ)，要熟練地掌握課本上的知識，只有這樣才能對試驗中出現(xiàn)的問題進行分析解決。在整個電路的設(shè)計過程中，花費時間最多的方案設(shè)定，很多就屬于那種想法很好但是要實現(xiàn)非常困難的設(shè)計以及超出能力范圍的。開始的時候非常著急，但是當選好了方案后，就很有干勁做起來。同時整個設(shè)計的設(shè)計與制作，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于單片機設(shè)計的原理和設(shè)計理念。在此次的設(shè)計中，更進一步地熟悉了單片機芯片的結(jié)構(gòu)，提高了自己的自學能力，這對今后的學習生活有很大的幫助。 硬件電路連接到軟件部分的調(diào)試都也使我受益匪淺。時下大學生普遍缺陷的，就是動手能力差，這次連接電路充分鍛煉了我的動手能力。 雖然最終的效果不是非常滿意，但是這也鍛煉了我的承受能力，畢竟在今后走出校園后的生活不會是一帆風順的。這樣使我們有了類似的經(jīng)驗，在遇到這種情況也不至于無所頭緒。 總體來說，通過這次設(shè)計學習，讓我單片機的許多課外知識都有了大概的了解，也學會了單片機的編譯，這對以后的找工作也是一個優(yōu)勢。這次設(shè)計學習不僅是對平時理論學習的一個檢驗，更重要的是培養(yǎng)了我對學習的興趣，開拓了自己的眼界，為以后的學習打下了好的開端，使我受益匪淺。參考文獻[1] 實驗測試(第三版).武漢：華中科技大學出版社[2] 李群芳. 單片微型計算機與接口技術(shù)（第3版）.電子工業(yè)出版社，2008[3] 劉教瑜. ，2011[4] 張東亮. ，2009[5] 孫育才. MCS51系列單片微型計算機及其應用，第4版，東南大學出版社，2006[6] 劉軍. 單片機原理與接口技術(shù)，華東理工大學出版社，2006[7] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分，第4版，高等教育出版社，2006 [8] 李朝青. 單片機原理及接口技術(shù)，北京：航空航天大學出版社，1999[9] 盛蒙蒙 ，硅谷，2009[10] 黃明 黃艷. ，2009（27）：7172.附錄I 仿真圖附錄II 源程序第一個單片機程序include include include include include include ModeFlag CurrentMode = MF_CLOCK。void main(){ Tb_SetNumber(0)。 StartConvert()。 InitTimer()。 InitCounter()。 while(TRUE) { KeyEvent()。 TUBE_DISPLAY()。 }}%主程序初始化include include include include include include include include uint8_t Key_x=0,Key_y=0。 uint8_t Key_Pressed。 //按鍵是否被按下:1是，0否uint8_t Key_Flag。 //按鍵是否已放開：1是，0否extern float Temperature。extern uint8_t U_Temperature[7]。include include include uint8_t Hour = 0,Min = 0,Sec = 0。/*********************************************時鐘時分秒處理函數(shù)*********************************************/void OnClockTick() { Sec++。 if(Sec = 60) { Sec = 0。 Min++。 if(Min = 60) { Min = 0。 Hour++。 if(Hour = 24) Hour = 0。 if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetHour(Hour)。 } if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetMin(Min)。 } if(CurrentMode == MF_CLOCK) Tb_SetSec(Sec)。}void SetHour(uint8_t hour){ Hour = hour。}uint8_t GetHour(){ return Hour。}void SetMin(uint8_t min){ Min = min。}uint8_t GetMin(){ return Min。}void SetSec(uint8_t sec){ Sec = sec。}uint8_t GetSec(){ return Sec。}/**********************************************************************按鍵處理部分**********************************************************************/void OnButton11() //REFQ測頻模式{ if(CurrentMode == MF_SETTIME) Tb_StopBlink()。 CurrentMode = MF_FREQ。 InitCounter()。 Tb_SetNumber(0)。}void OnButton12(){// Tb_SetNumber(12)。}void OnButton13() //+{ uint8_t pos = 0,tmpH = 0,tmpL = 0。 if(CurrentMode != MF_SETTIME) return。 pos = Tb_GetCursorPos()。 switch(pos) { case 0: tmpH = GetHour()/10。 tmpL = GetHour()%10。 tmpH++。 if(tmpH 2) tmpH = 0。 SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 1: tmpH = GetHour()/10。 tmpL = GetHour()%10。 tmpL++。 if(tmpL 9) tmpL = 0。 SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetHour(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 2: tmpH = GetMin()/10。 tmpL = GetMin()%10。 tmpH++。 if(tmpH 9) tmpH = 0。 SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 3: tmpH = GetMin()/10。 tmpL = GetMin()%10。 tmpL++。 if(tmpL 9) tmpL = 0。 SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 Tb_SetMin(tmpH *10 + tmpL)。 break。 case 4: tmpH = GetSec()/10。 tmpL = GetSec()%10。 tmpH++。 if(tmpH 9) tmpH = 0。 SetSec(tmpH *10 +