基于單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 19:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 平，且使這些準(zhǔn)雙向口皆處于輸入狀態(tài)，并且將07H寫入棧指針SP（即設(shè)定堆棧底為07H），同時(shí)，將程序計(jì)數(shù)器PC和其余的特殊功能寄存器清為0（不定的位除外）。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的RAM狀態(tài) 數(shù)字頻率計(jì)的信號(hào)輸入電路設(shè)計(jì)7414是六反相施密特觸發(fā)器集成電路，其基本作用就是反相器，一般用于信號(hào)輸入電路，用施密特觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行波形整形。其功能作用如圖23所示。 圖23 輸入輸出波形圖本設(shè)計(jì)為滿足設(shè)計(jì)要求，被測(cè)信號(hào)是要進(jìn)行波形的變換。由第一級(jí)的零偏置放大器把正弦波樣的正負(fù)交替波形變換成單向脈沖，再經(jīng)過7414將放大器產(chǎn)生的單向脈沖變換成與TTL/CMOS電平相兼容的方波。這樣處理以后信號(hào)變成方波信號(hào)，以便后續(xù)的電路進(jìn)行計(jì)數(shù)。 數(shù)字頻率計(jì)顯示電路的設(shè)計(jì)在單片機(jī)系統(tǒng)中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱LED；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱LCD；熒光管顯示器。而發(fā)光二極管顯示又分為固定段顯示和可以拼裝的大型字段顯示，此外還有共陽(yáng)極和共陰極之分等。LED段顯示器結(jié)構(gòu)與原理LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示塊，有7段和“米”字段之分。這種顯示塊有共陽(yáng)極和共陰極兩種。此外，顯示塊中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以dP表示）用于顯示小數(shù)點(diǎn)。通過發(fā)光二極管亮、暗的不同組，可以顯示多中數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。LED顯示塊中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法:(1)共陽(yáng)極接法發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。使用時(shí)公共陽(yáng)極接＋5V，這樣，陰極端輸入低電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入高電平的段則不點(diǎn)亮。(2)共陰極接法發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接地，這樣，陽(yáng)極端輸入高電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入低電平的段則不點(diǎn)亮。數(shù)碼管引腳如圖24。圖24 數(shù)碼管引腳圖共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個(gè)筆劃段dP、g、f、e、d、c、b、a對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的DDDDDDDD0，于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。例如，對(duì)于共陰LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽(yáng)極dP、g、f、e、d、c、b、a各段為0111011時(shí)，顯示器顯示P字符，即對(duì)于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。如果是共陽(yáng)LED顯示器，公共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。用LED顯示器顯示十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼在表24中列出。表24 LED十六進(jìn)制的數(shù)字代碼表字形共陽(yáng)極代碼共陰極代碼字形共陽(yáng)極代碼共陰極代碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3BOH4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH 數(shù)字頻率計(jì)的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)74LS290是異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。它由一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)異步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成。74LS290引腳圖如圖25所示。圖25 74LS290引腳圖當(dāng)復(fù)位輸入R0(1)=R0(2)=1，且置位輸入S9(1)?S9(2)=0時(shí)，74LS290的輸出被直接置零；只要置位輸入S9(1)?S9(2)=1，則74LS290的輸出將被直接置9，即 =1001；只有當(dāng)S9(1)和S9(2)不全為1，并且R0(1)和R0(2)不全為1時(shí)，輸入計(jì)數(shù)脈沖CP，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖由CP0輸入，從Q0輸出時(shí)，則構(gòu)成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，輸出為Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若將Q0和CP1相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP0輸入，輸出為Q3Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成十進(jìn)制（8421碼）計(jì)數(shù)器；若將Q3和CP0相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，輸出為Q3Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成十進(jìn)制（5421碼）計(jì)數(shù)器。因此，74LS290又稱為“二—五—十進(jìn)制型集成計(jì)數(shù)器”。異步清零端 MR1,MR2 為高電平時(shí)，只要置9端 MS1,MS2有一個(gè)為低電平，就可以完成清零功能。當(dāng) MS1,MS2 均為高電平時(shí)，不管其他輸入端狀態(tài)如何，就可以完成置 9的功能。當(dāng) MR1,MR2 中有一個(gè)以及 MS1,MS2 中有一個(gè)同時(shí)為低電平時(shí)，在時(shí)鐘端/CP0,/CP1脈沖下降沿作用下進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。a) 十進(jìn)制計(jì)數(shù)。應(yīng)將/CP1 與 Q0 連接，計(jì)數(shù)脈沖由/CP0 輸入。b) 二、五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)。應(yīng)將/CP0 與 Q1 連接，計(jì)數(shù)脈沖由/CP1 輸入。c) 二分頻、五分頻計(jì)數(shù)。Q0 為二分頻輸出，Q1~Q3 為五分頻輸出。 引出端符號(hào)功能如下。 CP0 二分頻時(shí)鐘輸入端（下降沿有效） CP1 五分頻時(shí)鐘輸入端（下降沿有效）QA~QD 輸出端MR1,MR2 異步復(fù)位端MS1,MS2 異步置9端74LS290的級(jí)聯(lián)擴(kuò)展如表210所示表210 74LS290 級(jí)聯(lián)擴(kuò)展說明CP輸入端輸出端進(jìn)制輸出狀態(tài)分頻端CP0Q0二0、1Q0為二分頻端CP1Q3Q2Q1五000~100Q3為五分頻端CP0且Q0與CP1相連Q3Q2Q1Q0十0000~1001Q3為十分頻端74LS290十進(jìn)制的電路連接如圖211所示。圖211 74LS290十進(jìn)制計(jì)數(shù)器兩片接成十進(jìn)制的74LS290級(jí)聯(lián)組成210=20進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器如圖212所示。圖212 二十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器本設(shè)計(jì)中因?yàn)橐獙?duì)信號(hào)進(jìn)行20分頻，所以要使用兩塊74LS290進(jìn)行級(jí)聯(lián)。一塊74LS290用作2分頻，一塊74LS290用作10分頻。信號(hào)由第一塊74LS290的CP0輸入從Q0輸出，這樣信號(hào)就經(jīng)
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