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正文內(nèi)容

單片機(jī)課程設(shè)計報告---頻率計(編輯修改稿)

2025-05-08 22:37 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 單片機(jī)它是硬件電路的核心部分,時鐘電路晶振使用 12MHz,復(fù)位電路采取按鍵復(fù)位方式。具體連接圖 和圖 。圖 單片機(jī)系統(tǒng)的時鐘電路3圖 單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路 信號整形電路設(shè)計 信號整形電路如圖所示,主要由含有施密特觸發(fā)器的反相器 7414 和放大器構(gòu)成,當(dāng)輸入信號為零或負(fù)電壓時,三極管截止,輸出高電平;當(dāng)輸入信號為正電壓時,三極管導(dǎo)通,輸出電壓隨著輸入電壓的上升而下降。零偏置放大器把如正弦波這樣的正負(fù)交替波形變化為單向脈沖,這使得頻率計既可以測量方波的頻率,也可以測量正弦波的頻率。放大器實現(xiàn)了對小信號的測量。帶施密特觸發(fā)器的方向器 7414 用于把放大器生成的單向脈沖變換成與 TTL/CMOS電平相容的方波。電路接線圖如圖 。圖 信號整形電路原理圖 信號分頻電路設(shè)計 分頻電路主要由 3 塊 74HC4017 和數(shù)據(jù)選擇器 74151 是十進(jìn)制同步計數(shù)器,上一級輸出的方波加到 4017 的 CLK,當(dāng)從 4017 的 CO 輸出可以實現(xiàn)十分頻,多個4017 級聯(lián)可以擴(kuò)展分頻范圍,輸出為對稱方波,方波寬度等于待測信號的周期,從而為測4量信號周期提供基礎(chǔ)。接線圖如 圖 信號分頻電路圖 頻率測量電路頻率測量電路由 89C51 作為信號的處理核心,如圖所示:5 圖 頻率測量電路 LCD 液晶顯示顯示采用字符/圖形點陣LCD模組——SMC1062A系列SMC1062A的特性:電參數(shù)(VDD= 10%,VSS=0V,Ta=25 )顯示內(nèi)容16 字符x 2 行字符點陣5 x 8 點驅(qū)動方式1/16DJHD162A模塊的管腳:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16VSS VCC VEE RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK工作時序: SMC1062A的工作時序圖6 測頻軟件的實現(xiàn)是基于電路系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計的。本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法,所以在軟件實現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計原理,進(jìn)行測頻。本次軟件設(shè)計語言采用C語言,在電腦上編譯通過后即可下載到電路上的實際電路中,即可實現(xiàn)頻率的測量。 7開始等待待測信號對待測信號放大整形分頻計算分頻次數(shù)計算頻率輸出系統(tǒng)初始化判斷是否分頻結(jié)束圖 系統(tǒng)程序流程圖 5 調(diào)試及性能分析 調(diào)試分析 軟件調(diào)試軟件調(diào)試主要是程序調(diào)試。對主程進(jìn)行分塊調(diào)試,即對各個子功能模塊進(jìn)行調(diào)試。具體步驟如下:(1)超聲波發(fā)射和接收及其中斷程序調(diào)試。首先看計數(shù)器初值是否正確裝入,接下來通過給計數(shù)器 T0 設(shè)定一恰當(dāng)?shù)闹?來調(diào)試計數(shù)器 T0 溢出中斷是否正常,結(jié)果顯示正常。其次調(diào)試計數(shù)器 T1 能否正確運行于工作方式 2,調(diào)試結(jié)果正常。(2)測溫及溫度計算程序調(diào)試 因測溫用到了專用芯片 DS18B20,故光靠軟件,無法對其進(jìn)行完整的調(diào)試,只能調(diào)試其對溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換的程序。經(jīng)調(diào)試轉(zhuǎn)換符合設(shè)計思路。之后調(diào)試根據(jù)所測得的溫度計算速度的計算程序,(3)計算距離子程序調(diào)試 計算距離子程序中主要包括兩部分,一是兩字節(jié)乘兩字節(jié)乘法程序,另一個是四字節(jié)除兩字節(jié)除法程序。調(diào)試主要是通過人為設(shè)定數(shù)據(jù)存放單元中的數(shù)據(jù),檢查結(jié)果是否正確,經(jīng)過幾次代數(shù)試驗,執(zhí)行功能正確。 (4)LCD 液晶顯示程序調(diào)試 因要用到液晶模塊,無法只用軟件對其進(jìn)行調(diào)試。只能結(jié)合硬件才可進(jìn)行調(diào)試。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是檢測硬件電路是否有短路,斷路、虛焊等。具體步驟及測試結(jié)果如下:(1)檢查電源與地線是否全部連接上,用萬用表對照電路原理圖測試各導(dǎo)線是否完全連接,對未連接的進(jìn)行修復(fù)。(2)參照原理圖,檢查各個器件之間的連接是否連接正確,是否存在虛焊,經(jīng)測試,各連接不存在問題。(3)以上兩項檢查并修復(fù)完后,給該硬件電路上電,電源指示燈點亮,上電正常。 系統(tǒng)功能調(diào)試(1)調(diào)試系統(tǒng)的測溫及顯示部分,從主程序中調(diào)出測溫和溫度顯示部分,下載到單片機(jī)中,給系統(tǒng)上電,觀察能否顯示溫度及能否正確顯示。溫度顯示正常。(2)調(diào)試超聲波的發(fā)射部分。將整個程序下到單片機(jī)中,用示波器觀測發(fā)送超聲波換能器上的波形。波形很微弱,幾乎沒有。分析原因可能是因為發(fā)射超聲波所用的 P0 口沒有上拉電阻,外接一 10K 的上拉電阻
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