【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路分析 本頻率計(jì)中的方波發(fā)生器電路為NE555振蕩器電路（無穩(wěn)電路）。,。接通電源后電源VDD通過R1和R2對(duì)電容C充電,當(dāng)UcVDD/3時(shí),振蕩器輸出Vo=1,放電管截止。當(dāng)Uc充電到≥2VDD /3后,振蕩器輸出Vo翻轉(zhuǎn)成0,此時(shí)放電管導(dǎo)通,使放電端(DIS)接地,電容C通過R2對(duì)地放電,使Uc下降。當(dāng)Uc下降到≤VDD/3后,振蕩器輸出Vo又翻轉(zhuǎn)成1,此時(shí)放電管又截止,使放電端(DIS)不接地。電源VDD通過R1和R2又對(duì)電容C充電，又使Uc從VDD /3上升到2VDD/3,觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)。如此周而復(fù)始，從而在輸出端Vo得到連續(xù)變化的振蕩脈沖波形脈沖寬度TL≈，由電容C放電時(shí)間決定，TH=(R1+R2)C 式（321），電容C充電時(shí)間決定脈沖周期: T≈TH+TL 式（332）。 原理圖 波形圖 放大整形模塊 放大整形模塊的意義 因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)計(jì)數(shù)中只能對(duì)脈沖波進(jìn)行計(jì)數(shù)，而實(shí)際中需要測(cè)量頻率的信號(hào)是多種多樣的，有脈沖波、還有可能有正弦波、三角波等，所以需要一個(gè)電路。把待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行計(jì)數(shù)的脈沖波。在我此次的設(shè)計(jì)中，放大整形模塊的作用就是將NE555輸出的待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化成可以計(jì)數(shù)的矩形波。 放大整形模塊原理放大整形系統(tǒng)包括衰減器、跟隨器、放大器、施密特觸發(fā)器。它將正弦輸入信號(hào)Vx整形成同頻率方波Vo幅值過大的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過分壓器分壓送入后級(jí)放大器，以避免波形失真。由運(yùn)算放大器構(gòu)成的射極跟隨器起阻抗變換作用，使輸入阻抗提高。同相輸入的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為（R1+R2）/R1，改變R1的大小可以改變放大倍數(shù)，系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器組成，整形后的方波送到閘門以便計(jì)算。 由于輸入的信號(hào)可以是正弦波、三角波，而后面的閘門或計(jì)數(shù)電路要求被測(cè)信號(hào)為矩形波，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)整形電路在測(cè)量的時(shí)候，首先通過整形電路將正弦波或者三角波轉(zhuǎn)化成矩形波。在整形之前由于不清楚被測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱的情況。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。在輸入信號(hào)電壓幅度較大時(shí)，通過輸入衰減電路將電壓幅度降低。當(dāng)輸入信號(hào)電壓幅度較小時(shí)，前級(jí)輸入衰減為零時(shí)若不能驅(qū)動(dòng)后面的整形電路，則調(diào)節(jié)輸入放大的增益時(shí)被測(cè)信號(hào)得以放大。根據(jù)上述分析，放大電路放大整形電路采用高頻晶體管3DG100與74LS00等組成。其中3DG100為NPN型高頻小功率三極管，組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號(hào)如正弦波、三角波及方波等波進(jìn)行放大。與非門74LS00構(gòu)成施密特 觸發(fā)器，它對(duì)放大器的輸出波形信號(hào)進(jìn)行整形，使之成為矩形脈沖。 整形電路 電源模塊電源模塊，顧名思義，為整個(gè)系統(tǒng)提供合適又穩(wěn)定的電源主要為單片機(jī)、頻率產(chǎn)生模塊以及顯示模塊提供電源電壓要求穩(wěn)定、噪聲小及性價(jià)高的電源，考慮到環(huán)保因素、安全性以及展示方便性，我在此次硬件設(shè)計(jì)中加了USB接口，在有數(shù)據(jù)線的情況下，可以通過外接電源為此頻率計(jì)充電，大大提高了產(chǎn)品的可攜帶性、安全性以及環(huán)保性。 充電寶的定義及優(yōu)點(diǎn)充電寶是指可以直接給移動(dòng)設(shè)備充電且自身具有儲(chǔ)電單元的裝置。充電寶自身的充電插頭直接通過交流電源可以對(duì)移動(dòng)設(shè)備充電且自身具有存電裝置，相當(dāng)于一個(gè)充電器和備用電池的混合體，相比備用電源而言可以簡(jiǎn)化一個(gè)充電插頭的裝置，而相比于充電器它又自身具有存電裝置，可以在沒有直電源或外出時(shí)給數(shù)碼產(chǎn)品提供備用電源。充電寶其定義就是方便易攜帶的大容量隨身電源。它是一個(gè)集儲(chǔ)電，升壓，充電管理 充電寶的優(yōu)點(diǎn):：充電寶能夠滿足多種數(shù)碼產(chǎn)品對(duì)電能的需求，不僅僅是數(shù)碼產(chǎn)品，還有很多其他便攜式設(shè)備，充電寶都可以兼容。：充電寶能夠保證相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的持續(xù)供電能力。：目前的充電寶產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)之一就是輕便型，就是保證產(chǎn)品足夠輕薄的情況下能夠具備較強(qiáng)的供電能力。 充電寶結(jié)構(gòu)在我的畢設(shè)設(shè)計(jì)中，我給畢設(shè)選用的外接電源是“惠世通”牌充電寶。其優(yōu)點(diǎn)是本應(yīng)急電源可適用于各品牌系列智能手機(jī)及數(shù)碼產(chǎn)品充電。全新結(jié)構(gòu)、精致設(shè)計(jì)、內(nèi)置智能充電及全面的過充、過放、過壓保護(hù)電路，使用方便安全。其技術(shù)規(guī)格如下：輸入： DC5V500mA 輸出： DC5V600mA Max 容量： 4800mWh執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： GB49432001 外觀尺寸：長(zhǎng)96（mm）、寬60（mm）、厚14（mm） 單片機(jī)模塊在我此次的硬件設(shè)計(jì)中，選用的是STC89C52單片機(jī)。 STC89C52 單片機(jī)簡(jiǎn)介8位單片機(jī)是MSC51系列產(chǎn)品升級(jí)版，有世界著名半導(dǎo)體公司ATMEL在購買MSC51設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)后，利用自身優(yōu)勢(shì)技術(shù)（掉電不丟數(shù)據(jù)）閃存生產(chǎn)技術(shù)對(duì)舊技術(shù)改進(jìn)和擴(kuò)展，同時(shí)使用新的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝，最終得到成型產(chǎn)品。此同時(shí)，世界上其他的著名公司也通過基本的51內(nèi)核，結(jié)合公司自身技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)生產(chǎn)，推廣一批如51 F02等高性能單片機(jī)。STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。 STC89C52 單片機(jī)的特性STC89C52單片機(jī)內(nèi)部主要特性如下：。 STC89C52單片機(jī)引腳圖及引腳功能介紹STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。STC89C52單片機(jī)引腳功能介紹VCC：電源電壓。GND：接地。P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。（）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入()，P1口功能具體如表l所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 P1口第二種功能說明表引腳號(hào)第二功能T2(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入)，時(shí)鐘輸出T2EX(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制)，時(shí)鐘輸出MOSI(在系統(tǒng)編程用)MISO(在系統(tǒng)編程用)SCK(在系統(tǒng)編程用)P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平,對(duì)P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P2口第二功能說明表引腳號(hào)第二功能RXD(串行輸入)TXD（串行輸出）INT0（外部中斷0）INT1（外部中斷1）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于電阻的原因，將輸出電流。P3口亦作為AT89C51特殊功能（第二功能）使用，P3口功能如表所示。在flash編程和校驗(yàn)P3口也接收一些控制信號(hào)。RST:復(fù)位位輸入。當(dāng)晶振工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。 　　 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)STC