【正文】 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 周航慈 朱兆優(yōu) 李躍忠 .《智能儀器原理與設(shè)計(jì)》 .北京航空航天出版社 , [2] 周航慈 . 《單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)》 . 北京航空航天 出版社 , [3] 張毅剛 . 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》 . 高等教育出版社 , [4] 童詩白 華成英 . 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 . 高等教育出版社 ,2021(2021 重印 ) [5] 閻石 . 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 . 高等教育出版社 ,(2021 重印 ) [6] 張永瑞 . 《電子測量技術(shù)基礎(chǔ)》 . 西安電子科技大學(xué)出版社 , [7] 鄒道生 . 《多功能數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)》 . 贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào) .2021 年 6 期 [8] 劉樂善 . 《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》 . 華中科技大學(xué)出版社 , [9] 姜玉宏 . 《基于 MCS51 單片機(jī)的高精度數(shù)字測相方法》 . 重慶大學(xué)學(xué)報(bào) .2021 年 4 期 [10] 赫建國 . 《基于單片機(jī)的頻率計(jì)設(shè)計(jì)》 . 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào) .2021 年 5期 [11] YANG Niqing 《 A Way to realize precise frequency measure by single chip micrputer》 JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY [12] WU Shenshan 《 The frequency measure miter with microprocessor》 journal of Henan Normal University [13] SHAO Xiangbing 《 The Emnerdded Design of the Intelligent Cymometer Based on AT89C2051》 Journal of Nanjing Institute of Technology 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 附錄 D 0..D 7C SA 1A 2C L K 0W RR DG A T E 0O U T 0P 0 . 0..P 0 . 7P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2W RR DP 1 . 4P 1 . 0I N T 0I N T 1T 0T X DR X D顯 示D C PQ1 2 3 4 51 2 1 1 1 098+++1R 1R 2L M 2 9 0 7C 11 0 0 0 P FC 20 . 4 7 u FR 22 0 0 Ω1 0 K ΩL M 3 3 91 0 0 K1 0 K+ V c c V c c1 0 K+ V c cR 上 拉L M 3 2 4L M 3 3 9C 0C iC iU8 2 5 4 A T 8 9 C 5 1P 1 . 5P 1 . 6+ V c cQ0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3C KC K7 4 K S 3 9 3 7 4 K S 3 9 3R 11 0 K Ω 測頻系統(tǒng)總圖東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 D 0..D 7C SA 1A 2C L K 0C L K 1G A T E 0G A T E 1O U T 0O U T 1P 0 . 0..P 0 . 7P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4W RR DW RR DP 1 . 5I N T 0I N T 1D c pQT 1P 1 . 6D C PQ7 4 L S 1 3 6R X DT X D顯 示8 M H Z 基 準(zhǔn)信 號(hào)7 4 L S 0 0f 1f 24 . 7 u F4 . 7 u F++++++++L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 3 9L M 3 3 9L M 3 3 9L M 3 3 9+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c1 0 K1 0 K1 . 1 K2 0 K2 0 K1 . 1 K2 0 K6 0 K2 0 K2 0 K2 0 K6 0 K2 0 K2 0 K V c c V c c V c c V c cP 1 . 78 2 5 4 A T 8 9 C 5 1 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 D 0..D 7C SA 1A 2C L K 0C L K 1G A T E 0G A T E 1O U T 0O U T 1P 0 . 0..P 0 . 7P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4W RR DW RR DP 1 . 5I N T 0I N T 1D c pQT 1P 1 . 6D C PQ7 4 L S 1 3 6R X DT X D顯 示8 M H Z 基 準(zhǔn)信 號(hào)7 4 L S 0 0f 1f 24 . 7 u F4 . 7 u F++++++++L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 2 4L M 3 3 9L M 3 3 9L M 3 3 9L M 3 3 9+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c+ V c c1 0 K1 0 K1 . 1 K2 0 K2 0 K1 . 1 K2 0 K6 0 K2 0 K2 0 K2 0 K6 0 K2 0 K2 0 K V c c V c c V c c V c cP 1 . 78 2 5 4 A T 8 9 C 5 1 測相系統(tǒng)總圖 。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 致謝 設(shè)計(jì)能順利完成特別感謝謝指導(dǎo) 老師朱兆優(yōu) .王海濤老師的耐心指導(dǎo)，感謝他們在繁忙中抽出時(shí)間來給予大力的幫助和提出寶貴的意見。可以在這部分改進(jìn)一下，例如不用電壓比較器，把經(jīng)頻率 /電壓轉(zhuǎn)換后的電壓經(jīng)一 A/D 轉(zhuǎn)化，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再由單片機(jī)強(qiáng)大的信號(hào)處理功 能來實(shí)現(xiàn)報(bào)警。但由于硬件器件的限制，沒達(dá)到設(shè)計(jì)的具體要求，設(shè)計(jì)要求頻率計(jì)的測量范圍為 0～ 10KHZ的，但由于所用分頻芯片 8254 的最高工作頻率為 8MHZ，所以沒達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如改用其它工作頻率高的芯片來實(shí)現(xiàn)，是可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。并 且具有一大優(yōu)點(diǎn)功能：報(bào)警。因所用芯片比較的常見，成本小，測量的頻域?qū)?，使用等精度測量的思想使精度比較高，具有體積小，功能強(qiáng) .可靠性好 .顯示穩(wěn)定等特點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有一定的創(chuàng)新與適用性，對(duì)電子產(chǎn)品的開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。將數(shù)據(jù)送顯示等功能。在對(duì)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器清零后，置運(yùn)行控制位，啟動(dòng)對(duì)待測信號(hào)的計(jì)數(shù)，預(yù)置閘門由延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)。測量初始化模塊 .自檢。單片機(jī)處理的任務(wù)差不多，其不同之處在與對(duì)數(shù)據(jù)的處理不同。 ⑵ 測相 其主要任務(wù)為：預(yù)置閘門 ，控制被測信號(hào)分頻閘門 ,對(duì)相位差脈沖和晶振頻率計(jì)數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示測量結(jié)果，顯示相位極性（是超前還是滯后）。 （總的電路圖 見附錄 ） D CPQ P 1 .3Qf1 f2 f1 f2 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4． 1 主要任務(wù) ⑴ 測頻 系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)主要是保證和硬件電路結(jié)合，正確地實(shí)現(xiàn)等精度測量。把一發(fā)光二極管接至單片機(jī)的一 I/O 口， I/O 口輸出的高低信號(hào)控制發(fā)光二極管的亮滅。 測量顯示電路如圖所示： B ’D C PCI N T 0I N T 1T 0T 1R X DT X DA T 8 9 c 5 1顯 示P 1 . 5P 1 . 6 圖 318 測相顯示電路 3． 2． 3 相位極性判別電路 相位測量電路中，只能給出相位差的大小，無法判斷波形的超前或者滯后，必須設(shè)計(jì)一個(gè)電路來完成此功能，要解決判別出波形的超前或滯后，可以將整形后的兩列方波波形分別輸入到一個(gè) D觸發(fā)器的 D和 CP端中進(jìn)行相位極性判別，輸出的信號(hào)送入單片機(jī)的 I/O 進(jìn)行極性檢測，判斷出波形的超前或滯后，電路圖如下，當(dāng) U0超前 U1時(shí)， D觸發(fā)器的 Q 端輸出高電平；反之 D觸發(fā)器的 Q端輸出低電平。分頻部分電路如圖所示： 7 4 L S 0 0AB C L K 0 C L K 1 G A T E 0 G A T E 1 O U T 0 O U T 1 W R R D A 2A 1C SD 7...D 0..P 0 . 7 P 1 . 0 P 1 . 1 P 1 . 2R D W R P 1 . 3 P 1 . 4P 0 . 0 B ’CA T 8 9 C 5 18 2 5 48 M 晶 振信 號(hào) 圖 317 測相分頻電路 同步等精度測量部分：結(jié)合測頻電路里同步門邏輯控制電路，同樣用一 D觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，思想與前面是一樣的，電路也是一樣的。 f 1f 1 39。f 2 39。最后再通過一級(jí)單們限電壓比較器輸出 TTL 信號(hào)。整形電路用的是遲滯比較器，用一滑動(dòng)變阻器來調(diào)整跳變電壓 ,以便輸出對(duì)稱的方波 ,如處理不當(dāng)可能輸出的就不是對(duì)稱 的方波了。f 2 39。放大器也選用 LM324。信號(hào)先經(jīng)一級(jí) 電壓跟隨器后再進(jìn)行放大，電壓跟隨器可以提高測量儀的輸入阻抗。若為低電平，使 ， 7406輸出高電平，約 +5V，壓電蜂鳴器兩端的直流電壓降至接近 0V，就不會(huì)發(fā)音。其轉(zhuǎn)換電路如下圖所示： 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路 1 2 3 4 5891 01 11 2++充 電 泵V C CC 1 C 2R 12 0 0 Ω1 0 K Ω+V o u t1 0 K Ω0 . 4 7 u F1 0 0 0 p FV o u tQ0Q1Q2Q3C K C KQ0Q1Q2Q3f x7 4 L S 3 9 37 4 L S 3 9 3 圖 312 頻率 /電壓轉(zhuǎn)換電路 將轉(zhuǎn)換后的電壓接如一電壓比較器，這里就用前面介紹的 LM339來實(shí)現(xiàn)，因 8MHZ所對(duì)應(yīng)的電壓為 ， ，試設(shè)置為 1V，選擇 R1為 20KΩ ， R2為40KΩ (兩個(gè) 20KΩ串聯(lián)） 。所以選擇 C1為 1000PF， R1為 10KΩ。 一般 LM2907工作頻率為幾十 K到幾百 K赫茲， 工作電壓 接 5V，超限頻率為 8MHZ， 所以必須接一分頻