【導(dǎo)讀】測(cè)頻范圍都很窄，有時(shí)不能滿足所要測(cè)的頻率。因此，本文提出寬頻帶頻率計(jì)的的設(shè)計(jì)方。案，以單片機(jī)AT89C52為控制核心，實(shí)現(xiàn)測(cè)量多種波形的頻率值。應(yīng)用單片機(jī)的控制功能和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能和頻率、周期的換算。

　　

【正文】 面 然后在藍(lán)色區(qū)域內(nèi)添加元器件，連線。然后硬件調(diào)試，由大到小，從整體到局部，進(jìn)行調(diào)試。 利用仿真軟件 proteus 的強(qiáng)大的仿真功能可以有效地檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的原理圖是否在理論上正確合理。選擇適當(dāng)?shù)娜龢O管和設(shè)置基極，發(fā)射極，集電極電阻可以得到適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)對(duì)所測(cè)的信號(hào)進(jìn)行有效的處理。直到最后的仿真通過(guò)。仿真圖如圖 52。 25 圖 52 仿真電路圖 軟件的調(diào)試 軟件的調(diào)試用 Keil uvision4。 Keil uvision4 是德國(guó) Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)。 軟件調(diào)試步驟 （ 1） 建立源文件：打開 Keil uvision4，使用菜單中的“ FileNew” 或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，就可以在項(xiàng)目窗口右側(cè)打開一個(gè)文本編輯窗口。如圖 53。 圖 53 建立源文件 26 （ 2） 在文本編輯窗口中輸入?yún)R編語(yǔ)言源程序，然后將該程序保存，加上擴(kuò)展名（ .asm或 .C），這里將文件保存為 。如圖 54。 圖 54 文件保存 （ 3） 工程文件的建立：建立工程文件： 點(diǎn)擊“ ProjectNew Project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，輸入 gongcheng,不需要擴(kuò)展名，點(diǎn)擊保存按鈕，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，如圖 55 所示。點(diǎn)擊保存，然后選擇所使用的單片機(jī)，展開 ATMEL，選中其中的 AT89C52，然后點(diǎn)擊確定按鈕。如圖 56所示?；氐街鹘缑妫藭r(shí)，在工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“ Target1”，前面有 “ +”號(hào)，點(diǎn)擊“ +”展開，可以看到下面的“ Source Group1” ,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選中其中的“ Add file to Group” Souce Group1”，對(duì)話框，把源文 件加載到里面。意對(duì)話框的“文件類型“默認(rèn)為 C Souce file (*.c)，而文件的擴(kuò)展名為是以 .asm ，所以在列表框中找不到 ,要將文件類型改掉，點(diǎn)擊對(duì)話框中”文件類型‘后的下拉列表，找到并選中“ Asm Souce File(*.asm,*.a51)” ,這樣，在列表框中就可以找到 文件了。 27 圖 55 工程文件的建立 圖 56 單片機(jī)的選擇 打開文件，然后編譯，編譯按鈕在左上角，如圖 57所示。最后編譯成功，如圖 58?？缮? 28 成一個(gè) .hex 文件，可以下載到 proteus 中仿真。 圖 57 程序的編譯 圖 58 成功編譯圖 利用 Keil uvision4軟件編寫單片機(jī)的工作程序并且檢驗(yàn)程序是否成功編譯。通過(guò)Keil uvision4逐步運(yùn)行程序的功能可以檢測(cè)出程序的錯(cuò)漏從而進(jìn)行改正。程序編譯成功后，利用 proteus 軟件把程序加載到原理圖中進(jìn)行仿真，通過(guò)顯示器顯示出來(lái)的頻率大小與所設(shè)計(jì)的頻率相比較可以看出所編寫的程序是否滿足要求，是否符合設(shè)計(jì)所要求的精度。測(cè)出各頻率范圍的誤差，如果不符合設(shè)計(jì)所要求的精度可以通過(guò)改變單片機(jī)定時(shí)器的初始值或者優(yōu)化程序的結(jié)構(gòu)來(lái) 減小誤差增加精度。 LED 數(shù)碼管采用的是動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，要設(shè)計(jì)好相應(yīng)的掃描時(shí)間，因?yàn)閽呙钑r(shí)間太短則 LED 顯示出來(lái)的數(shù)字便會(huì)一直在閃爍不穩(wěn)定，掃描時(shí)間太長(zhǎng)則 LED 顯示便會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的熄滅。調(diào)試電路的時(shí)候發(fā)現(xiàn)由于P2口的驅(qū)動(dòng)能力不夠大因此要驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管工作就應(yīng)該加上反相器或者三極管作為驅(qū)動(dòng)電路。 測(cè)試結(jié)果：電路導(dǎo)通， LED 燈顯示所測(cè)量的信號(hào)頻率，測(cè)量范圍： 2HZ1MHZ。 問(wèn)題及解決方法 (1)提示無(wú) asm 文件 剛開始編譯時(shí)，提示沒有 .asm 文件，最后發(fā)現(xiàn)。軟件默認(rèn)的是 .C。需要把 文件格式改 29 為全部類型，就行了。 (2)程序有錯(cuò) 在進(jìn)入 Keil 的調(diào)試環(huán)境后，編譯程序發(fā)現(xiàn)很多錯(cuò)誤，不是語(yǔ)法上的問(wèn)題。仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)很多符號(hào)是在中文輸入法下輸入的，在軟件編譯時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 （ 3） 程序調(diào)試時(shí)，出現(xiàn)錯(cuò)誤。 在調(diào)試程序的時(shí)候，很多語(yǔ)句的執(zhí)行必須滿足一定的條件才能執(zhí)行，有些語(yǔ)句往往沒有先定義，所以有錯(cuò)。 30 結(jié)論 本文介紹了基于單片機(jī)的寬頻頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，用芯片 AT89C52 制作。其測(cè)量原理非常簡(jiǎn)單，硬件電路制作方便，軟件編程易于實(shí)現(xiàn)，所測(cè)得的頻率范圍較寬，精度較 高，平均相對(duì)誤差在 %左右，是在允許的測(cè)量誤差范圍內(nèi)。此次設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)達(dá)到了測(cè)量頻率的目的，但在實(shí)際制作和測(cè)試過(guò)程中，由于自己知識(shí)有限，時(shí)間短和經(jīng)驗(yàn)不足等原因，還是出現(xiàn)了一些問(wèn)題和需要繼續(xù)改進(jìn)、完善的地方。比如：在制 PCB 板時(shí)，單面布線的布通率始終無(wú)法達(dá)到 100%，因此焊接電路板時(shí)必須采用導(dǎo)線連接，測(cè)量時(shí)準(zhǔn)確性受外部因素影響比不用導(dǎo)線連接時(shí)大，造成的測(cè)量誤差就大些。在編寫程序時(shí)，閘門時(shí)間沒能準(zhǔn)確地微調(diào)至 1秒，致使測(cè)量的誤差比理想的要大。由于單片機(jī)內(nèi)部具有豐富的存儲(chǔ)資源和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，因此采用 單片機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)只需要改動(dòng)很少的硬件部分就可以和其他的自動(dòng)化儀表組成多功能控制系統(tǒng)，測(cè)量速度得到提高，用于連續(xù)測(cè)量的控制系統(tǒng)是非常有價(jià)值和意義的。 31 致 謝 首先在這里感謝王 老師認(rèn)真的指導(dǎo)，從開完開題報(bào)告開始，一直指導(dǎo)我。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很多感觸，不管是從設(shè)計(jì)過(guò)程還是設(shè)計(jì)結(jié)果，雖說(shuō)是一個(gè)艱辛的過(guò)程，但從中卻學(xué)到很多東西。剛開始確定這個(gè)題目，對(duì)頻率計(jì)一無(wú)所知，從網(wǎng)上查資料，咨詢老師和翻閱書籍，終于有了初步的概念。從不懂到了解，然后從了解到設(shè) 計(jì)，直至最后的設(shè)計(jì)完成，王老師都一直幫助著我。當(dāng)然，過(guò)程中很多不懂的問(wèn)題，我的同學(xué)也給了我很大的幫助。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我重新學(xué)習(xí)了匯編語(yǔ)言編程，很久沒用過(guò)的東西，剛開始還有點(diǎn)陌生，但慢慢的就好了。還有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，硬件軟件的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)會(huì)了從系統(tǒng)到局部的考慮。還學(xué)會(huì)了使用 keli4， proteus等編譯、仿真軟件。對(duì)各個(gè)芯片也有了更深的認(rèn)識(shí)。 32 參考文獻(xiàn) [1] 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， . 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[15] VASILIS HAMILAKIS， Accurate Method for the Measurement and Its Deviation Using a Trans Instr Meas IM36， 33 附錄 A 源程序 DBUF EQU 30H 。顯示地址存儲(chǔ) TEMP EQU 40H 。顯示緩存 TIME EQU 50H 。定時(shí)次數(shù) FREQC EQU 20H 。保存分頻計(jì)數(shù)值 FREQL EQU 21H 。保存 TL0 FREQH EQU 22H 。保存 TH0 ORG 00H JMP START ORG 0BH JMP TIM1 START:MOV SP,70H MOV 30H,00H 。顯示寄存器清零 MOV 31H,01H MOV 32H,02H MOV 33H,03H MOV 34H,04H MOV 35H,05H MOV 36H,06H MOV 37H,07H MOV TMOD,51H SETB IT0 MOV TH1,HIGH（ 6553610000） 。定時(shí) 5ms MOV TL1,LOW（ 6553610000） MOV TH0,00H 。置計(jì)數(shù)初值 MOV TL0,00H MOV IE,82H 。開中斷允許控制寄存器 MOV TIME,200 。定時(shí) 200 次 ,1 秒 SETB TR0 SETB TR1 CLR NOP 。時(shí)間微調(diào) NOP NOP NOP NOP 34 NOP SETB 。打開閘門控制 LEE:CALL DISP JMP LEE LOOP : CALL DISP JMP LOOP TIM1: MOV TH1,HIGH（ 6553610000） 。T1 中斷 MOV TL1,LOW（ 6553610000） PUSH ACC PUSH PSW 。保護(hù)斷點(diǎn) DJNZ TIME,X2 。定時(shí)時(shí)間到執(zhí)行計(jì)數(shù) ,否則繼續(xù) CLR TR0 CLR TR1 CLR 。關(guān)閉閘門 MOV TIME,200 MOV FREQC,P1 。將 P1 口值送寄存器 20H MOV FREQL,TL0 。將 T0 計(jì)數(shù)值低 8位送 21H MOV FREQH,TH0 。將 T0 計(jì)數(shù)值高 8位送 22H SETB