基于單片機(jī)控制的低頻數(shù)字式相位測試儀文檔-資料下載頁
2024-11-07 08:36本頁面
【正文】 片機(jī)內(nèi)部寄存器。 測量工作完成后，利用單片機(jī)的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，調(diào)用對應(yīng)的計(jì)算子程序，對所測得的數(shù)進(jìn)行計(jì)算，分別調(diào)用的是一個雙字節(jié)無符號數(shù)乘法子程序和 一個雙字節(jié)無符號數(shù)除法子程序。運(yùn)算結(jié)束后 ，將得到的關(guān)于兩同頻輸入信號相位差的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD 碼 ，再調(diào)用顯示子程序，將相位差 值 送出到 LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。至此，整個程序結(jié)束，完成了對同頻信號相位差的測量工作。 調(diào)用計(jì)算公式 調(diào)用 HEX轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 調(diào)用 LED顯示 結(jié)束 TH TL1計(jì)數(shù) 值送 R R7 13 T1 中斷服務(wù)子程序 圖 42中斷服務(wù)子程序 在測量過程中，如果遇到兩輸入信號的相位剛剛相反時，即相位差為 180 度，從異或門輸出的信號將始終為高電平，這將導(dǎo)致定時 /計(jì)數(shù)器 T1 發(fā)生計(jì)數(shù)中斷溢出，為此，需在程序中 加入 中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中，先停止定時 /計(jì)數(shù) 器 T1 的工作， 再 將180直接顯示在顯示器上，即可。 運(yùn)算子程序流程圖及其思想 一、 f N子程序 （ 雙字節(jié)無符號數(shù)乘法子程序 ） 圖 43 雙字節(jié)無符號數(shù)乘法子程序 計(jì)算 R3 R7 暫存 R3 R7的積于 R R5中 計(jì)算 R3 R6 R3 R7的積的高位與 R3 R6積的低位相加 計(jì)算 R2 R7 R2 R7的積的低位與 R4相加 計(jì)算 R2 R6 R2 R6的積的低位與 R3相加 R2 R6的積的高位與送 R2 停止 T1工作 將 180度直接送顯示電路顯示 調(diào)用顯示子程序 14 二、 f N的積除以 91的子程序 （ 雙字節(jié)無符號數(shù)除法子程序 ） 否 是 否 是 否 是 圖 44 雙字節(jié)無符號數(shù)除法子程序 計(jì)算子程序設(shè)計(jì)思想： 公式（ 3） 表示了 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的運(yùn)算思想，為了便于使用匯編語言對表達(dá)出公式的運(yùn)除數(shù)送 R R7中 比較被除數(shù)和除數(shù) R3R7 R2R6 是否發(fā)生借位 置溢出標(biāo)志位 計(jì)算雙字節(jié)商 部分商和余數(shù)同時左移一位 保存溢出位 計(jì)算 R R3R R7 C與 /F0相與 是否發(fā)生借位 計(jì)算完 16位的商 將商移到 R R3中 存放新的余數(shù) 是否計(jì)算完？ 15 算過程，現(xiàn)將公式（ 3）拆分為兩個部分，即先計(jì)算 f N，再用 f N 的積除以常數(shù) 91。在本設(shè)計(jì)中只有 f和 N是未知數(shù)， 91即位時標(biāo)信號的頻率 360176。 的 商 。這樣整個運(yùn)算部分的軟件將得到簡化。 在 f N 子程序中， 乘數(shù) f 放在 R R3 中，被乘數(shù) N 放在 R R7 中 ， 積放在 RR R R5 中 。在 f N的積除以 91的子程序中， 被除數(shù)放在 R R R R5 中， 除數(shù) 91(32768Hz除 360的商 )放在 R R7 中（ 91的十六進(jìn)制數(shù)為 5B） ， 商放在 R R3 中 。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 否 是 圖 45 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 前面以論述過，根據(jù)實(shí)際要求，本系統(tǒng)的顯示 模塊采用串型靜態(tài)顯示 ，為此，應(yīng)將計(jì)算好的為十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 BCD碼，以與后面顯示模塊的入口條件相符。 顯示子程序 設(shè)置工作寄存器 將待轉(zhuǎn)換的十六進(jìn)制數(shù)送 R R3 中 轉(zhuǎn)換 R3中低位數(shù) 轉(zhuǎn)換 R2中高位數(shù) 轉(zhuǎn)換是否完畢 轉(zhuǎn)換好的數(shù)送入暫存器 63H、 64H、 65H、 66H中 要顯示的數(shù)據(jù)復(fù)制到累加器 A 顯示代碼表的開始地址送到數(shù)據(jù)指針 DPRT 要顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼 顯示代碼送 串 行數(shù)據(jù)緩沖寄存器 SBUF 16 圖 46顯示子程序 為了實(shí)現(xiàn)測量結(jié)果的正確顯示，需將對應(yīng)的 BCD碼以 串行形式發(fā)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器中，以上子程序即實(shí)現(xiàn)了此功能。 /計(jì)數(shù)器 工作 部分 及 相關(guān) 問題 定時 /計(jì)數(shù)器工作部分 定時 /計(jì)數(shù)器 T0 工作于方式 1，用作計(jì)數(shù)器 ， 用于測量兩同頻輸入信號的頻率。 根據(jù)頻率的定義，即 1 秒鐘時間內(nèi)，振蕩信號的 反 轉(zhuǎn)次數(shù)，那么將待測信號由定時 /計(jì)數(shù)器 T0的信號輸入端 引入，啟動定時 /計(jì)數(shù)器 T0 工作后，只要 1 秒鐘的延時結(jié)束后，定時 /計(jì)數(shù)器 T0所計(jì)數(shù)的脈沖個數(shù)，即為輸入信號的頻率。 定時 /計(jì)數(shù)器 T1用做計(jì)數(shù)器，工作于方式 1， 定時 /計(jì)數(shù)器 T1 的啟動和停止取決于 INT1引腳的信號，當(dāng) INT1由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，開始計(jì)數(shù)；當(dāng) INT1由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，停止計(jì)數(shù) ，而 INT1引腳的信號來自異或門的輸出，即用異或門的輸出信號控制定時 /計(jì)數(shù)器 T1 的啟動和停止。 通過這種方法 計(jì)數(shù) 輸入時標(biāo)脈沖的 個數(shù) N。計(jì)得的結(jié)果送入計(jì)算公式，進(jìn)行計(jì)算。 第 五 章 結(jié)論 系統(tǒng)以單片機(jī) A T89C52為核心，構(gòu)成完備的測量系統(tǒng)。 完成 對 1 Hz～ 100 kHz 頻率范圍的信號進(jìn)行頻率、相位等參數(shù)的精確測量 ； 測相絕對誤差不大 1176。 ； 采用數(shù)碼管顯示被測信號相位差。 硬件結(jié)構(gòu)簡單。軟件采用匯編語言實(shí)現(xiàn)，程序簡單可讀寫性強(qiáng) 、 效率高。與傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)相比，其有處理速度快、穩(wěn)定性高、性價比高的優(yōu)點(diǎn)。
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