基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 06:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 整形模塊：放大電路是對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大，降低對(duì)待測(cè)信號(hào)幅度的要求。整形電路是對(duì)一些不是方波的待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化成方波信號(hào)，便于測(cè)量。分頻模塊：考慮單片機(jī)外部計(jì)數(shù)，使用12 MHz時(shí)鐘時(shí)，最大計(jì)數(shù)速率為500 kHz，因此需要外部分頻。分頻電路用于擴(kuò)展單片機(jī)頻率測(cè)量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率測(cè)量使用統(tǒng)一信號(hào)，可使單片機(jī)測(cè)頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測(cè)頻誤差。顯示模塊：采用液晶顯示屏顯示。綜合以上頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有單片機(jī)控制模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊等組成。第三章 硬件電路的具體設(shè)計(jì)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。所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)整形電路，則在測(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)化成脈沖波。在整形之前由于不清楚被測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱情況，所以在通過整形之前需要進(jìn)行放大衰減處理。當(dāng)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)，則調(diào)節(jié)輸入放大的增益，被測(cè)信號(hào)得以放大。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的I/O口需要達(dá)到一定的電壓才能夠?qū)?，因此必須要保證輸入信號(hào)足夠強(qiáng)。其次，單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)是通過采樣的方式進(jìn)行辨識(shí)的，如果信號(hào)沒有經(jīng)過整形，存在較多毛刺，或者高低不同的電平，那會(huì)使采樣的誤差較大，失真度較高。 放大整形電路包括信號(hào)放大和信號(hào)整形，運(yùn)算放大器采用UA741構(gòu)成，整形電路采用555，利用施密特觸發(fā)器將邊緣緩慢變化的周期信號(hào)如三角波，正弦波的模擬信號(hào)變換成同頻率的矩形脈沖。由于本次設(shè)計(jì)的測(cè)量頻率范圍為11MHZ，量程范圍較大，單片機(jī)不能直接測(cè)量，需要先將頻率范圍分段，對(duì)于不同的頻率段需要采用不同的分頻。本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)74HC393計(jì)數(shù)器，連接成一個(gè)分頻電路。74HC393由兩個(gè)2分頻，2個(gè)4分頻，2個(gè)8分頻，2個(gè)16分頻組成，若選用2分頻的話外圍電路需要的器件較多，若選用16分頻則誤差相對(duì)較大。為了減小誤差及減小復(fù)雜度，本設(shè)計(jì)采用8分頻，選用一個(gè)393最多用到2個(gè)8分頻端。用軟件控制RESET，并且時(shí)鐘下降沿有效。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。圖26為具體設(shè)計(jì)出的分頻電路圖，本次設(shè)計(jì)分頻電路根據(jù)測(cè)量頻率范圍要求，用到了2個(gè)74HC393分頻器U3:A、U3:B組成。經(jīng)過放大整形后的方波直接進(jìn)入第一次分頻用到的U3:A分頻器，2個(gè)393分頻器均利用Q3輸出8分頻。 AT89C52簡介 AT89C52是高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)具有8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU ）和FLASH由存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8字節(jié)FLASH閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52可降至OHZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電上作模式?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)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(gè)硬件復(fù)位。 ：:電源電壓:地 ：P0口是一組8位漏極開路型雙向1/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)．每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL 邏輯門電路，對(duì)端口P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8
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