【導(dǎo)讀】在傳統(tǒng)的電子測量儀器中，示波器在進(jìn)行頻率測量時(shí)測量精度較低，誤差較大。正是由于頻率計(jì)能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測信號(hào)頻率的變化，因此，頻率計(jì)擁有非常廣泛的應(yīng)用范圍。頻率測量是電子學(xué)測量中最為基本的測量之一。頻率計(jì)主要是由信號(hào)輸入和放大電路、單片機(jī)模塊、分頻模塊及顯示電路模塊組成。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，所制作的頻率計(jì)采用外部分頻，實(shí)現(xiàn)1Hz~40MHz的頻率測量，采用外部按鈕量程切換流程。以AT89S52單片機(jī)為核心，通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器的門控時(shí)間，方便對頻率計(jì)的測量。其待測頻率值使用8位共陽極數(shù)碼管顯示。本次采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一種數(shù)字顯示的頻率計(jì)，具有測量準(zhǔn)確度高，響應(yīng)速度快，體積小等優(yōu)點(diǎn)。本頻率計(jì)要求測頻誤差在1‰以下，則N應(yīng)大于1000。頻率計(jì)數(shù)器嚴(yán)格地按照公式進(jìn)行測頻。根據(jù)上述系統(tǒng)分析，頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共包括五大模塊：單片機(jī)控制模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊。

　　

【正文】 為我今后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)［1］《模擬電子技術(shù)》，元增民編著，中國電力出版社,［2］《模擬電子技術(shù)》，華成英編著，高等教育出版社［3］《模擬電子技術(shù)》，姚婭川,羅毅編，化學(xué)工業(yè)出版社［4］《數(shù)字電路》，余志新，徐娟著，華南理工大學(xué)出版社［5］《輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)C語言》，劉建清編著，北京航空航天大學(xué)出版社［6］《單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]》，胡漢才編，清華大學(xué)出版社［7］《MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》，李華，電子工業(yè)出版社［8］《MCS51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?，沈德金，北京航空航天大學(xué)出版社［9］高精度測頻方案設(shè)計(jì)[J]，王保強(qiáng)等，成都信息工程學(xué)院報(bào)，［10］基于單片機(jī)的高精度頻率計(jì)設(shè)計(jì)[J]，盧飛躍，電子測量技術(shù)，［11］《單片機(jī)應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》，陳濤編著，機(jī)械工業(yè)出版社［12］《C語言程序設(shè)計(jì)》，王玉，王麗平主編，科學(xué)出版社［13］《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》第一版 ，閻石，主編，清華大學(xué)出版社，［14］《集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》，李雷等編，國防工業(yè)出版社2003［15］《電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程》，李雷等編，電子科技大學(xué)出版社,2006［16］《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，李朝青編，北京航空航天大學(xué)出版社，2005［17］ 《單片微型計(jì)算機(jī)原理接口及應(yīng)用》，徐惠民、安德寧等編，北京郵電大學(xué)出版社,2000 致 謝在論文完成之際，我的心情萬分激動(dòng)。從論文的選題、資料的收集到論文的撰寫編排整個(gè)過程中，我得到了許多的熱情幫助。 我首先要感謝老師，本課題在選題及研究過程中得到老師的悉心指導(dǎo)。劉老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。劉老師花費(fèi)大量了的時(shí)間和心血在我的論文上，才有我今天的定稿。還有在我大學(xué)三年悉心教導(dǎo)我的老師們，是你們教會(huì)我很多有用的知識(shí)，特別是教會(huì)了我解決問題思考問題的方式和習(xí)慣，我在做論文的時(shí)候才能有自己的思想和規(guī)劃，論文工作才有了目標(biāo)和方向。在此我代表大家向所有老師表示最誠摯的謝意。最后，感謝各位評審老師在百忙中抽出時(shí)間對論文進(jìn)行審稿、參加答辯，并對加答辯會(huì)的老師和同學(xué)表示謝意。 2011年12月30 附錄一 系統(tǒng)原理圖電源部分放大及整形電路 分頻電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)、外部選檔指示及數(shù)碼管接口電路數(shù)碼管電路附錄二 頻率計(jì)源程序include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar K。int frequency。 //定義測量的頻率值uchar data T0_count=0,T1_count=0。 //定義定時(shí)器T0、T1中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器uchar T0_TH0=0,T0_TL0=0,T0_num=0。 //T0計(jì)數(shù)緩沖單元高，低地址和計(jì)數(shù)溢出次數(shù)計(jì)數(shù)sbit P10=P1^0。sbit KHZ=P1^1。sbit MHZ=P1^2。 //定義頻率校正信號(hào)輸出端uchar code bit_tab[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}。//位選表,用來選擇哪一只數(shù)碼管進(jìn)行顯示uchar code seg_data[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}。uchar disp_buf[8]。 //定義顯示緩沖單元/********以下是延時(shí)函數(shù)********/void Delay_ms(uint xms) { uint i,j。 for(i=xms。i0。i) //i=xms即延時(shí)約xms毫秒 for(j=110。j0。j)。}/********以下是顯示函數(shù)********/void Display(){ uint i。 for(i=0。i8。i++) { P2=bit_tab[i]。 /****開相應(yīng)的數(shù)碼管****/ P0=seg_data[disp_buf[i]]。/***送數(shù)***/ Delay_ms(2)。 P2=0。 } }/********以下是中斷初始化函數(shù)********/void zd(){ EA=1。 //開總中斷 TMOD=0X15。 //定時(shí)器T1為工作方式1,定時(shí)方式；T0為工作方式1,計(jì)數(shù)方式 TH0=0。TL0=0。 //置計(jì)數(shù)初值 ET0=1。 //開定時(shí)器0中斷 TR0=1。 //啟動(dòng)定時(shí)器0 PT0=1。 //計(jì)數(shù)優(yōu)先 TH1=(6553550000)/256。TL1=(6553550000)%256。 //置計(jì)數(shù)初值50ms //開外中斷0 ET1=1。 //開定時(shí)器1中斷 TR1=1。 //啟動(dòng)定時(shí)器1}/********以下是頻率數(shù)值轉(zhuǎn)換函數(shù),將測量的頻率轉(zhuǎn)換為適合LED數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)********/void convert(){ frequency=K*(T0_num*65535+T0_TH0*256+T0_TL0)。 //頻率值計(jì)算 disp_buf[0]=frequency/10000000。 //千萬位 frequency=frequency%10000000。 disp_buf[1]=frequency/1000000。 //百萬位 frequency=frequency%1000000。 disp_buf[2]=frequency/100000。 //十萬位 frequency=frequency%100000。 disp_buf[3]=frequency/10000。 //萬位 frequency=frequency%10000。 disp_buf[4]=frequency/1000。 //千位 frequency=frequency%1000。 disp_buf[5]=frequency/100。 //百位 frequency=frequency%100。 disp_buf[6]=frequency/10。 //十位 disp_buf[7]=frequency%10。 //個(gè)位 }main(){ zd()。 if(KHZ==0) K=16。 else if(MHZ==0) K=512。 else K=1。 while(1) { convert()。 Display()。 }}/********以下是定時(shí)器T0中斷函數(shù)(計(jì)數(shù)方式，初值為0，計(jì)滿65535產(chǎn)生一次溢出中斷)********/void timer0() interrupt 1{ TH0=0。TL0=0。 //重裝計(jì)數(shù)初值 T0_count++。 //計(jì)數(shù)值加1}/********以下是定時(shí)器T1中斷函數(shù)(定時(shí)方式，定時(shí)時(shí)間為50ms)********/void timer1() interrupt 3{ TR1 = 0。 //關(guān)閉定時(shí)器T1TH1=(6553650000)/256。TL1=(6553650000)%256。 //重裝計(jì)數(shù)初值T1_count++ 。 //定時(shí)器T1中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器加1if(T1_count=20) //若若T1_COUNT大于等于20（2050ms=1s），即等于或超過1s{ TR0 = 0。 //關(guān)閉定時(shí)器T0,停止計(jì)數(shù) T1_count = 0。 //清0 T0_TH0 = TH0。 //取出定時(shí)器T0計(jì)數(shù)值高位 T0_TL0 = TL0。 //取出定時(shí)器T0計(jì)數(shù)值低位 T0_num = T0_count。 //將定時(shí)器T0的中斷次數(shù)送T0_num TH0 = 0。 //清定時(shí)器T0 TL0 = 0。 T0_count = 0。 //定時(shí)器T0中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器清0 TR0 = 1。 //開啟定時(shí)器T0,繼續(xù)計(jì)數(shù) }TR1 = 1。 //開啟定時(shí)器T1,繼續(xù)定時(shí)P10=~P10。 //頻率校正信號(hào)取反輸出}