【文章內(nèi)容簡介】 單片機的 引腳，為單片機測信號頻率提供有效的輸入信號。單片機通過檢測 引腳來判斷是否啟動測周期程序。當(dāng)該引腳為高電平時則等待，知道該引腳出現(xiàn)低電平時才開始測周期。首先將零賦給 TH0、TL0 兩個寄存器，將定時器 T0 的運行控制位 TR0 置位，同時也將 ET0 置位以允許定時器 T0 終端，然后再判斷 引腳是否還為低電平，當(dāng)不是低電平時則等待。一旦出現(xiàn)低電平則使 TR0 復(fù)位以終止定時器，測周期程序結(jié)束。在測周期過程中，會發(fā)生定時器 T0 的中斷，每發(fā)生一次中斷則將 R0 寄存器加一，因此 R0 實際上是周期值的高字節(jié)。測出的周期值存儲在 R0、TH0、TL0 三個寄存器中，然后將其轉(zhuǎn)換成頻率。由于所測周期的單位是 181。s，再相除轉(zhuǎn)換時要將被除數(shù)擴大 10 6倍，這樣才能保證得出正確的頻率。3 硬件電路設(shè)計 控制器選擇AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲器（PENROM） 。和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，這種器件采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與MCS51 系列的單片機兼容。片內(nèi)含有 8 位中央處理器和閃爍存儲單元，有較強的功能的 AT89C51 單片機能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 圖 3 AT89C51 引腳圖功能特性：AT89C51 提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn)：4K 字節(jié)閃爍存儲器， 128 字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，32 個 I/O 口，2 個 16 位定時/計數(shù)器， 1 個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，1個串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時鐘電路。另外，AT89C51 還可以進行 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復(fù)位。89C51 晶振接法如圖 4： 圖 4 89C51 晶振接法圖選用 6MHz 頻率的晶體，允許輸入的脈沖頻率為 250kHz。電容的大小范圍為 20pF～40pF，本設(shè)計選用 30pF 電容。單片機復(fù)位狀態(tài)：. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘震蕩脈沖（2 個機器周期）以上的高電平，單片機便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常使 RST 引腳保持 10ms 以上的高電平。只要保持高電平，則 MCS51 單片機就循環(huán)復(fù)位；當(dāng) RST 從高電平變?yōu)榈碗娖揭院?，MCS51 單片機從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。在復(fù)位有效期間，ALE、 引腳輸出高電平。89C51 上電復(fù)位電路圖 5。圖 5 89C51 上電復(fù)位電路圖 放大整形電路放大整形電路由運算放大器LM358與施密特觸發(fā)器74LS14等組成。其中LM358組成放大器，當(dāng)輸入信號很小時將其進行放大。開關(guān)可以用來選擇是否放大。施密特觸發(fā)器，它對放大器的輸出信號進行整形，使之成為矩形脈沖。電路如圖6。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手圖 6 放大整形電路LM358：LM358 里面包括有兩個高增益、獨立的、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運放，適用于電壓范圍很寬的單電源，而且也適用于雙電源工作方式，它的應(yīng)用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運放的地方使用。圖 7 LM358 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 分頻電路本設(shè)計中因為要對信號進行 20 分頻，所以要使用兩塊 74LS290 進行級聯(lián)。一塊 74LS290 用作 2 分頻，一塊 74LS290 用作 10 分頻。信號由第一塊74LS290 的 CP0 輸入從 Q0 輸出，這樣信號就經(jīng)過了 2 分頻，再把信號輸入第. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手二塊 74LS290 的 CP0 并且第二塊 74LS290 的 CP1 與 Q0 相連，這時從第二塊74LS290 的 Q3 輸出的信號就已經(jīng)完成了 20 分頻。如圖 8 所示。圖 8 分頻電路74LS290 是異步十進制計數(shù)器。它由一個二進制計數(shù)器和一個異步五進制計數(shù)器組成。74LS290 引腳圖如圖 9 所示。圖 9 74LS290 引腳圖 顯示電路顯示電路采用 LED 數(shù)碼管顯示， LED 是一種外加電壓從而渡過電流并發(fā)出可見光的器件。LED 是屬于電流控制器件，使用時必須加限流電阻。LED 有單個 LED 和八段 LED 之分，也有共陰和共陽兩種。1． LED 顯示器的結(jié)構(gòu)及其工作原理常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 所示。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器,陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。1 位顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管 a~g 控制七個筆畫（段）的亮或暗，另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡單，使用方便。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手此外，要畫出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進行正確的字型段碼編碼。才能顯示出正確的數(shù)字來，如圖 10所示，為七段數(shù)碼管的管腳圖。圖 10 七段發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu) LED 數(shù)碼管通過點亮特定的字段來顯示數(shù)字或符號。共陰與共陽七段 LED數(shù)碼管的顯示字符與對應(yīng)的顯示段碼如下表所示，共陽七段數(shù)碼管的段碼剛好是共陰七段數(shù)碼管段碼的反碼。表1：共陰極七段LED數(shù)碼管和共陽極七段LED數(shù)碼管的顯示段碼表LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù) LED 數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。采用動態(tài)顯示驅(qū)動 數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,. 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的 I/O線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有顯示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8共陰極字符 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH共陽極字符 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H顯示字符 9 A b C d E F H P共陰極字符 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 76H 73H