【文章內(nèi)容簡介】 數(shù) PE，數(shù)據(jù)輸出端 Q0~Q3，以及進位輸出 TC (TC=Q0Q1Q2Q3CET)。表 為 74161 的功能表。表 74161 的功能表清零RD預(yù)置LD使能EP ET時鐘CP預(yù)置數(shù)據(jù)輸入A B C D輸出Q0 Q1 Q2 Q3L L L L LH L 上升沿 A B C D A B C DH H L 保 持H H L 保 持H H H H 上升沿 計 數(shù)合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告8 其中 RD 是異步清零端， LD 是預(yù)置數(shù)控制端，A、B、C、D 是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端，EP 和 ET 是計數(shù)使能端，RCO(=) 是進位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計數(shù)器的級聯(lián)提供了方便。計數(shù)過程中，首先加入一清零信號 RD＝0，使各觸發(fā)器的狀態(tài)為 0，即計數(shù)器清零。RD 變?yōu)?1 后，加入一個置數(shù)信號 LD＝0，即信號需要維持到下一個時鐘脈沖的正跳變到來后。在這個置數(shù)信號和時鐘脈沖上升的共同作用下，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預(yù)置的輸入數(shù)據(jù)相同，這就是預(yù)置操作。接著 EP=ET=1,在此期間 74161 一直處于計數(shù)狀態(tài)。一直到 EP=0，ET＝1，計數(shù)器計數(shù)狀態(tài)結(jié)束。從 74LS161 功能表功能表中可以知道，當清零端 CR=“0”，計數(shù)器輸出QQQQ0 立即為全“0”，這個時候為異步復(fù)位功能。當 CR=“1”且 LD=“0”時，在 CP 信號上升沿作用后，74LS161 輸出端 QQQQ0 的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3，D2，D1，D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當 CR=LD=EP=ET=“1”、CP 脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加 1。74LS161 還有一個進位輸出端 CO，其邏輯關(guān)系是 CO= Q0Q1Q2Q3CET。合理應(yīng)用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片 74LS161 可以組成16 進制以下的任意進制分頻器。管腳圖介紹：時鐘 CP 和四個數(shù)據(jù)輸入端 P0~P3；清零/MR；使能 CEP，CET；置數(shù)PE；數(shù)據(jù)輸出端 Q0~Q3。 其管腳圖如圖 所示。? 圖 74LS161 管腳圖 圖 74LS153 管腳圖 74LS153 介紹 74LS153 是一個雙 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器，數(shù)據(jù)選擇端（AB）為兩組共用，按二進制譯碼，以供兩組從各自的 4 個數(shù)據(jù)輸入端（1C01C3,2C02C3）中分別選取一個所需數(shù)據(jù)，只有在兩組各自的選通端（1G、2G）為低電平時才可選擇數(shù)據(jù)，1Y、2Y 分別為兩個輸出端。其管腳圖如圖 所示。 LCD 顯示和鍵盤 LCD1602 顯示部分，通過調(diào)節(jié)變阻器調(diào)節(jié) LCD 背光亮度，八位數(shù)據(jù)端口接單片機 P0口，讀寫控制端接 。三個按鍵中，設(shè)置鍵接 單片機按外部中斷 0 接口，當按鍵按下后，置 口低電平，單片機中斷。SS2 為頻率/周期、閘門時間加/減 選擇按鍵，按鍵部分的工作原理是，根據(jù)按下設(shè)置鍵的時間長短，可以設(shè)置閘門時間或者選擇測量結(jié)果的顯示方式，閘門時間可以加也可以減，顯示方式有頻率和周期兩種，合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告9按鍵部分也是單片機控制，原理圖如圖 所示：圖 顯示及按鍵部分 LCD1602 簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般 1602 字符型液晶顯示器實物如圖 所示： 圖 1602 字符型液晶顯示器實物圖 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162 個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm 引腳功能說明：1602LCD 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 所示:合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告10表 引腳接口說明表編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù)4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù)5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù)6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 1602LCD 的指令說明及時序 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 所示：表 1602 控制指令序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告114 軟件設(shè)計 主程序流程圖設(shè)計 根據(jù)本次設(shè)計要求，主程序主要包括單片機和 LCD1602 初始化，頻率測量，量程自動轉(zhuǎn)換以及顯示幾個方面，主程序流程圖如圖 所示： 圖 主程序流程圖 子程序流程圖設(shè)計（1）顯示程序LCD 顯示程序設(shè)計流程圖如下圖所示：合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告12 圖 顯示程序流程圖（2）頻率測量程序框圖 頻率測量程序整體架構(gòu)如圖所示： 圖 頻率測量框架圖（3）中斷服務(wù)流程圖 這是按鍵部分的程序流程圖，按鍵有三個，希望可以通過設(shè)置鍵可以選擇閘門時間設(shè)置或者選擇顯示方式，工作過程如下，設(shè)置鍵按下的時間長短判斷，長按就選擇顯示方式，如果按下時間短，則選擇閘門時間設(shè)置，設(shè)置后再按下設(shè)置鍵退出中斷，返回測量結(jié)果顯示。INT0 中斷流程圖如圖所示： 頻率測量程序89C52初始化加按鍵、減按鍵顯示閘門時間延時子程序計數(shù)中斷定時中斷頻率顯示周期顯示測試頻率判斷頻率合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告13 圖 INT0 中斷流程圖（4）判斷頻率，選擇分頻流程圖本次設(shè)計，分頻系數(shù)有兩個，100kHzf500kHz 時選擇 4 分頻，f500kHz 時選擇 16分頻，分頻數(shù)選擇程序流程圖如圖 所示： 圖 分頻數(shù)選擇程序流程圖合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告14由于本次設(shè)計要求測量的頻率范圍是 100Hz—4MHz，可見測量范圍比較寬，為提高精度以及測量達到最高測量要求 4MHz，因此要進行外部分頻，分頻系數(shù)有 1，4，4 分頻和 16 分頻。程序中設(shè)計的是先預(yù)測輸入頻率，若是頻率范圍在 100KHz—500KHz，選擇 4 分頻，高于 500KHz 則選擇 16 分頻，小于 100KHz 則不用分頻，直接測量。由此設(shè)計的程序流程圖如圖 所示。 程序編寫及仿真圖設(shè)計根據(jù)前面的程序流程框圖，分模塊編寫 C 語言程序，由于在用 C 語言編寫程序方面學(xué)藝不精，此次程序的編寫是在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料然后在多位同學(xué)和老師的指導(dǎo)下完成，過程坎坷而且很揪心，相對后面的調(diào)試，這算是好的了。之前學(xué)過 Proteus，而且比較熟悉，所以仿真圖設(shè)計是在 Proteus 完成，設(shè)計之前了解要用的元器件特性以及各個元器件之間的連接方法，而且之前課程設(shè)計多次用過，所以在本次設(shè)計中，沒遇到多大問題，相對順利很多?？傮w仿真圖如圖 所示：圖 頻率計 Proteus 仿真圖 合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告155 系統(tǒng)調(diào)試與實驗單片機軟件調(diào)試主要是調(diào)試本次設(shè)計的主程序。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，進行 Keil 和Proteus 系統(tǒng)仿真，不斷調(diào)試程序，修改電路圖，直到符合功能要求。本次設(shè)計 Proteus 仿真結(jié)果如圖 所示。 圖 部分仿真圖合肥師范學(xué)院課程設(shè)計報告166 總結(jié)單片機因其功能獨特和價格廉價在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，本次我們利用了基于AT89C52 單片機對數(shù)字頻率計進行了系統(tǒng)的設(shè)計。在這次的小組協(xié)作完成中，我本人負責(zé)的部分是分頻模塊，開始還是有點力不從心的，學(xué)過的只是都已經(jīng)忘記了差不多了，我又查閱了相關(guān)的資料，特別是數(shù)字邏輯電路，所以我們經(jīng)過權(quán)衡在硬件方面采用了74LS161 和 74LS153 兩個模塊 74LS161 是常用的四位二進制可預(yù)置的同步加法計數(shù)器，它可以靈活的運用在各種數(shù)字電路，74LS153 是一個雙 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器，功耗較低。在仿真中 74LS161 對整形后的方波信號進行分頻，Q1 為四分頻輸出，Q3 為十六分頻輸出。未經(jīng)分頻、經(jīng)過四分頻和經(jīng)過十六分頻的三路信號作為 74LS153 的一個 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器的低三位輸入，由單片機控制選擇分頻系數(shù)，然后再送單片機內(nèi)部計數(shù)器 程方面，分頻編程程序是由三個人完成的，我也是主要負責(zé)檢查出錯狀況，在之前還特意對 C 語言方面的只是進行了補充學(xué)習(xí)，在一些細節(jié)方面特變死格式我還是檢查了許多的錯誤狀