【導(dǎo)讀】本文介紹了一種基于單片機(jī)的電子頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方法。AT89C51單片機(jī)為控制核心，可將外部的頻率脈沖信號(hào)通過(guò)單片機(jī)計(jì)數(shù)端輸入，定時(shí)時(shí)間到，立刻終止T1的計(jì)數(shù)，此時(shí)T1的計(jì)數(shù)值便是單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，的計(jì)數(shù)值即為被測(cè)信號(hào)的頻率。該系統(tǒng)包括被測(cè)頻率脈沖信號(hào)、單片機(jī)晶振電路、以AT89C51單片機(jī)為。核心的頻率測(cè)量模塊、LCD液晶顯示模塊。

　　

【正文】 系統(tǒng)進(jìn)行仿真， 將 KEIL 生成的 HEX 文件下載入單片機(jī)中，點(diǎn)擊 OK開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，如圖 52 所示 圖 52 Protues 中對(duì) hex 文件的選擇 在 Protues中雙擊被測(cè)頻率脈沖信號(hào) t1，在 Frequency中將其頻率設(shè)定為 6443，如圖 53 所示 圖 53 頻率的設(shè)定 23 點(diǎn)擊 OK，然后在 Protues 中點(diǎn)擊 Play 開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)仿真，仿真結(jié)果如圖 54 所示 圖 54 仿真結(jié)果 我們按照 上面的方法，依次改變被測(cè)頻率脈沖信號(hào)的頻率，在 Protues 軟件中進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試仿真， 軟件仿真結(jié)果如圖 55： （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 24 （ 5） （ 6） （ 7） 圖 55 多次仿真數(shù)據(jù)結(jié)果 軟件仿真測(cè)量的數(shù)據(jù)如表 51 表 51 軟件仿真數(shù)據(jù) 待測(cè)值 1 9 17 186 3384 43286 65534 測(cè)量值 1 9 17 186 3384 43287 65535 從記錄的數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)軟件仿真誤差很小，在 1 位到 4 位信號(hào)頻率范圍內(nèi)測(cè)量出來(lái)的頻率基本上就是輸入信號(hào)的頻率，在超出這個(gè)范圍后，才出現(xiàn)很小的誤差。這可能是由于硬件電路信號(hào)傳輸延時(shí)，或者晶振電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)誤差造成的，也可能是由于軟件中執(zhí)行語(yǔ)句的延時(shí)造成的，在高頻率下就會(huì)出現(xiàn)很小的誤差，但是可以看出，誤差在允許范圍內(nèi)，所設(shè)計(jì)的電路基本符合要求。 25 總結(jié) 在當(dāng)今高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)期 ,頻率計(jì)在計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域是不可缺少的測(cè)量?jī)x器。 頻率測(cè)量 又 是電子學(xué)測(cè)量中最為 基本的測(cè)量之一。由于頻率信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，易于傳輸，因此可以獲得較高的測(cè)量精度。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測(cè)量成為一項(xiàng)越來(lái)越普遍的工作，測(cè)頻原理和測(cè)量 方法的研究正受到越來(lái)越多的關(guān)注 ，本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心， 測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀。 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我深刻體會(huì)到了自己在專業(yè)知識(shí)的掌握上的不足，特別是在程序編寫(xiě)上，遇到了許多問(wèn)題，這使我不得不認(rèn)真的去學(xué)習(xí)程序編寫(xiě)，去深入了解程序編寫(xiě)的原理。由于本次設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面較廣，需要經(jīng)常通過(guò)網(wǎng)上查詢資料，隨時(shí)和老師、同學(xué)進(jìn)行交流，受益菲淺，并在老師的指導(dǎo)下，彌補(bǔ) 了自己在許多知識(shí)面上的不足。這次設(shè)計(jì)更讓我認(rèn)識(shí)到了查閱資料自學(xué)的重要性，在今后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該多看一些專業(yè)方面的書(shū)籍，豐富自己的知識(shí)，提高自己的專業(yè)水平。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我的專業(yè)技能和專業(yè)知識(shí)有了很大的提升，使我明白了我們專業(yè)到底要做什么，學(xué)了這些知識(shí)能干什么，我覺(jué)得通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我自己的收獲還是挺多的，不光是在專業(yè)知識(shí)方便，還有許多其他的方面，例如在論文的編輯上，我覺(jué)得自己學(xué)到了不少 word 上一些其他的操作，以前根本沒(méi)太用過(guò)什么公式編輯器、繪圖工具之類的東西，現(xiàn)在感覺(jué)已經(jīng)很熟悉了。 26 參考文獻(xiàn) [1] 馬忠梅等 .單片機(jī)的 C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（第四版） . 北京：北京航空航天大 學(xué)出版社， 20xx. [2] 張齊 .單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [3] 曾一江 .單片微機(jī)原理與接口技術(shù) . 北京：科學(xué)出版社， 20xx. [4] 吳飛青等 .單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)踐指導(dǎo) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [5] 周雪 .模擬電子技術(shù)（第二版） . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx. [6] 黃維翼 .單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐項(xiàng)目 . 北京：清華大學(xué)出版社， 20xx. [7] 江曉安 .數(shù)字電路 . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx. [8] 周潤(rùn)景等 .PROTUES 入門(mén)教程 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [9] [10] [11] 27 附錄 1 硬件電路 28 附錄 2 系統(tǒng)程序 頻率測(cè)量模塊源程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int void init_lcd(void)。 void disp_str(uchar x,uchar y,uchar *p)。 sbit FS=P3^5。 //被測(cè)信號(hào) FS 輸入端 bit RDY=0。 //測(cè)量完成標(biāo)志 uint msn。 //定時(shí)中斷計(jì)數(shù) uint count(void) //測(cè)量 FS 的頻率 {RDY=0。 TMOD=0x52。 //T0：定時(shí)方式 2， T1：計(jì)數(shù)方式 1 TH0=TL0=6。//T0 定時(shí)時(shí)間為 250us msn=4000。 //4000 次中斷正好 1s TH1=TL1=0x00。 //T1 工作于計(jì)數(shù)方式，初值為 0 ET0=1。 //允許 T0 中斷 EA=1。 //開(kāi)中斷 while(FS==1)。 //等待被測(cè)信號(hào)變低 while(FS==0)。 //等待被測(cè)信號(hào)變高 TR0=1。 //T0 開(kāi)始定時(shí) TR1=1。 //T1 開(kāi)始計(jì)數(shù) while(RDY==0)。 //等待 1s TR1=0。 //關(guān)閉 T T0 TR0=0。 return(TH1*256+TL1)。 //返回計(jì)數(shù)值 } void timer0(void) interrupt 1 using 1 {msn。 if(msn==0) //如果 1s 已到 RDY=1。 //設(shè)置測(cè)量完成標(biāo)志位 } void main() {uint f。 uchar str[9]=f= Hz。 uchar i。 29 init_lcd()。 //液晶屏初始化 while(1) {f=count()。 //測(cè)量頻率 _nop_()。 for(i=6。i=2。i) //測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為 5 位 ASCII 碼 {str[i]=f%10+0x30。 f=f/10。 } disp_str(0,3,str)。 //顯示測(cè)量結(jié)果 } } 液晶顯示模塊源程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit RS=P2^0。 //數(shù)據(jù) /命令寄存器選擇控制端 sbit RW=P2^1。 //讀寫(xiě)控制端 sbit E=P2^2。 //使能控制端 sfr LCD=0x90。 //P1 口作為總線端口 sbit BF=LCD^7。 //就緒線 BF，低電平有效 void lcd_cmd(uchar cmd) { LCD=cmd。 RS=0。//選擇命令寄存器 RW=0。//執(zhí)行寫(xiě)數(shù)據(jù)操作 E=1。 _nop_()。//延時(shí) E=0。 //使能信號(hào)有效 while(1) {LCD=0xff。//總線變高 RS=0。 //選擇命令寄存器 RW=1。//讀操作 E=0。 //使能信號(hào)有效 _nop_()。 E=1。 //撤銷(xiāo)使能信號(hào) if(BF==0)break。 //如果就緒，返回 } } void lcd_dat(uchar dat) { 30 LCD=dat。//顯示數(shù)據(jù)總線 RS=1。//選擇數(shù)據(jù)寄存器 RW=0。//執(zhí)行寫(xiě)數(shù)據(jù)操作 E=1。 _nop_()。//延時(shí) E=0。 //使能信號(hào)有效 while(1) {LCD=0xff。//總線變高 RS=0。 //選擇命令寄存器 RW=1。//讀操作 E=0。 //使能信號(hào)有效 _nop_()。 E=1。 //撤銷(xiāo)使能信號(hào) if(BF==0)break。 //如果就緒，返回 dat=LCD。 } } void init_lcd(void)//初始化液晶屏 { lcd_cmd(0x01)。 //清屏幕 lcd_cmd(0x3c)。 //設(shè)置雙行顯示， 5*10 點(diǎn)陣 lcd_cmd(0x0c)。 //開(kāi)顯示，關(guān)閉光標(biāo) } void disp_str(uchar x,uchar y,uchar *p) //在 x行、 y 列顯示字符串 p { if(x==0) //如果在第一行顯示 lcd_cmd(0x80+y)。 //設(shè)置寫(xiě)入地址 else //如果在第二行顯示 lcd_cmd(0xc0+y)。//設(shè)置寫(xiě)入地址 while(*p) //將字符依次發(fā)送到液晶屏 lcd_dat(*p++)。 }