基于單片機(jī)的頻率計(jì)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-24 19:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程中需要復(fù)位。本文選用手動復(fù)位，通過復(fù)位可以再次測量信號或測量新的信號。復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位（圖3）和手動復(fù)位（圖4）。 圖3 上電復(fù)位 圖4 手動復(fù)位 定時/計(jì)數(shù)器方式寄存器TMOD：特殊功能寄存器TMOD為T0、T1的工作方式寄存器，其格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATEC/`TM1M0GATEC/`TM1M0 T1方式字段 T0方式字段TMOD的低4位為T0的方式字段，高4位為T1的方式字段，它們的含義是完全相同的。,M0M1,M0兩位確定計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)方式，其對應(yīng)關(guān)系如下表：表2 計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)方式功能表M1 M0工作方式 功 能 說 明0 1 方式0 13位計(jì)數(shù)器0 1 方式1 16位計(jì)數(shù)器1 0 方式2 初值自動重新裝入的8位計(jì)數(shù)器1 1 方式3僅適用于T0，分為兩個8位計(jì)數(shù)器，T1在方式3停止計(jì)數(shù)2. 定時器方式和外部事件計(jì)數(shù)方式選擇位C/`TC/`T=0為定時方式。在定時方式中，以振蕩器輸出時鐘脈沖的十二分頻信號作為計(jì)數(shù)信號，也就是每一個機(jī)器周期定時器加“1”。若晶振為12MHZ，則定時器計(jì)數(shù)頻率為1MHZ，計(jì)數(shù)的脈沖周期為1us。定時器從初值開始加“1”計(jì)數(shù)直至定時器溢出所需的時間是固定的，所以稱為定時方式。C/`T=1為外部事件計(jì)數(shù)方式，這種方式采用外部引腳（，）上的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。內(nèi)部硬件在每個機(jī)器周期采樣外部引腳的狀態(tài)，當(dāng)一個機(jī)器周期采樣到高電平，接著的下一個機(jī)器周期采樣到低電平時計(jì)數(shù)器為1，也就是說在外部輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時為1。外部事件計(jì)數(shù)時最高計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的二十四分之一，外部輸入脈沖高電平和低電平時間必須在一個機(jī)器周期以上。對外部輸入脈沖計(jì)數(shù)的目的通常是為了測試脈沖的周期、頻率或?qū)斎氲拿}沖數(shù)進(jìn)行累加。3. 門控位GATEGATE為1時，定時器的計(jì)數(shù)受外部引腳輸入電平的控制（INT0控制T0的計(jì)數(shù)，INT1控制T1的計(jì)數(shù)）；GATE為0時定時器計(jì)數(shù)不受外部引腳輸入電平的控制。 放大整形模塊放大電路是對待測信號的放大，降低對待測信號幅度的要求；整形電路是對不是矩形波的待測信號轉(zhuǎn)化成矩形波信號，便于測量。由于輸入的信號可以是正弦波、三角波、矩形波等，而后面的閘門或計(jì)數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設(shè)計(jì)一個整形電路則在測量的時候，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信號的強(qiáng)弱的情況。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。本文采用單管共射極放大電路對信號進(jìn)行放大和再由非門74LS00構(gòu)成施密特觸發(fā)器對輸出的信號進(jìn)行整形成矩形波后再次輸出。 與非門74LS0000 為四組2 輸入端與非門（正邏輯），共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00 Y=(AB)非 表3 74LS00功能表 InputInputOutputABYLLHLHHHLHHHL 放大整形模塊原理圖此模塊原理圖：圖12 放大整形電路原理圖 分頻模塊本文采用12MHZ的時鐘，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)頻率測量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率測量使用統(tǒng)一信號，可使單片機(jī)測頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測頻誤差。為了測量提高精度，當(dāng)被測信號頻率值較低時，直接使用單片機(jī)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測得頻率值；當(dāng)被測信號頻率值較高時采用外部十分頻后再計(jì)數(shù)測得頻率值。這兩種情況使用74LS151進(jìn)行通道選擇，由單片機(jī)先簡單測得被測信號是高頻信號還是低頻信號，然后根據(jù)信號
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