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畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的頻率計(jì)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料

2025-06-14 16:05本頁(yè)面
  

【正文】 If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept i. If you are worried about how the time limits apply to you If you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your pensation if you win the case. This is known as a damagesbased agreement. In England and Wales, your solicitor can39。 3MHZ 的信號(hào)波 圖 48 3MHZ信號(hào)設(shè)置圖 運(yùn)行結(jié)果如下: 圖 49 頻率計(jì)測(cè)量 3MHZ信號(hào)運(yùn)行結(jié)果圖 26 27 ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you don39。 25 的信號(hào)波 圖 44 運(yùn)行結(jié)果如下: 圖 45 頻率計(jì)測(cè)量 數(shù)碼管顯示 ,綠色 LED 亮,誤差為 ,因此讀數(shù) 。 的信號(hào)波 圖 40 運(yùn)行結(jié)果如下: 圖 41 頻率計(jì)測(cè)量 數(shù)碼管顯示 和 ,黃色 LED 亮,有些誤差,誤差在 ,讀數(shù)為 。 23 設(shè)置如下: 10HZ 的信號(hào)波 圖 36 10HZ信號(hào)設(shè)置圖 點(diǎn)擊確定后,點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕,之后看頻率計(jì)仿真運(yùn)行情況 : 圖 37 頻率計(jì)測(cè)量 10HZ信號(hào)運(yùn)行圖 其中紅色 LED亮,是表示數(shù)碼管顯示的頻率值是 HZ 檔,也就是頻率的單位是 HZ,也就表明運(yùn)行結(jié)果讀數(shù)是 10HZ。 頻率計(jì)仿真運(yùn)行調(diào)試 因?yàn)樾盘?hào)是經(jīng)過(guò)放大和整形的后的信號(hào)波是矩形波,因此放置元件時(shí)要選擇發(fā)送矩形波的信號(hào)源。分頻模塊機(jī)和顯示模塊都要與單片機(jī)模塊相連才能達(dá)到所需的要求,因此,這三個(gè)模塊就一起仿真,用 Proteus 軟件仿真如下圖: 圖 33 頻率計(jì)仿真圖 22 其中需要注意是一些設(shè)置: 單片機(jī)設(shè)置: 圖 34 單片機(jī)屬性設(shè)置圖 其中是需要導(dǎo)入由 KEIL 軟件生成的 *.hex文件,再是時(shí)鐘頻率為 12MHZ。 頻率計(jì)仿真 用 KEIL軟件 先創(chuàng)建工程,后導(dǎo)入 文件,其中 文件就是軟件設(shè)計(jì)中的源代碼: 圖 30 keil 軟件應(yīng)用圖 設(shè)置一些軟件目標(biāo)選項(xiàng): 由此打開(kāi)選項(xiàng): 圖 31 軟件設(shè)置選項(xiàng)圖 21 點(diǎn)擊后,彈出對(duì)話框并設(shè)置相關(guān)屬性。 此電路運(yùn)行后輸出電壓(即萬(wàn)用表讀數(shù)): 圖 25 輸出電源電壓圖 此電壓與我需求的 5V電壓 相差不大,符合后面元件和電路需要的電壓,因此用此模塊電路產(chǎn)生的電壓供養(yǎng)后續(xù)的電路。發(fā)光二極管全亮表示所測(cè)信號(hào)頻率超出測(cè)量范圍。 控制三個(gè)發(fā)光二極管,通過(guò)光顏色的不同表示量程檔位的不同。 計(jì)數(shù)器 1 和定時(shí)器 0的中斷處理框圖: 圖 19 計(jì)數(shù)器 1 中斷處理 圖 20 定時(shí)器 0 中斷處理 量程自動(dòng)切換模塊框圖: 圖 21 量程自動(dòng)切換程序流程圖 17 顯示模塊 顯示程序?qū)㈩l率值和量程檔位在數(shù)碼管和 LED管顯示出來(lái)。 16 頻率測(cè)量模塊和量程自動(dòng)切換模塊 經(jīng)過(guò)初始化計(jì)數(shù)器 1,每一次下降沿觸發(fā)一次計(jì)數(shù)器 1 中斷,每次中斷執(zhí)行中斷處理程序則 fCnt 加 1,因此 fCnt 為信號(hào)下降沿次數(shù);經(jīng)過(guò)初始化定時(shí)器 0, 每 50ms 觸發(fā)一次定時(shí)器 0中斷,每次中斷執(zhí)行中斷處理程序則對(duì)數(shù)據(jù)下降沿次數(shù) fCnt進(jìn)行處理,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的大小判斷實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換等 ,從而計(jì)算出信號(hào)的頻率,然后調(diào)用顯示模塊把頻率值顯示出來(lái)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模塊框圖: 圖 17 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模塊框圖 開(kāi)始 程序預(yù)處理,先聲明頭文件 ,定義一些變量。 頻率數(shù)值顯示電路 圖 15 共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示電路圖 14 頻率數(shù)值單位顯示電路 圖 16 LED檔位指示電路 15 四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本文中系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì),整個(gè)系統(tǒng)分為初始化模塊、頻率測(cè)量模塊、量程自動(dòng)切換模塊和顯示模塊等。根據(jù)管腳資料,可以判斷使用的是何 種 接口類型 。 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光 器件 ,其基本單元是 發(fā)光二極管 。 分頻模塊原理圖 分頻模塊設(shè)計(jì)原理圖: 圖 13 分頻模塊原理圖 13 顯示電路 顯示模塊由頻率值顯示電路和量程轉(zhuǎn)換指示電路組成。 74LS151 有互補(bǔ)輸出端( Y、 W), Y 輸出原碼, W輸出反碼。 12 多路選擇器 74LS151 芯片 數(shù)據(jù)選擇端( ABC)按二進(jìn)制譯碼,以從 8個(gè)數(shù)據(jù)( D0D7)中選取 1個(gè)所需的數(shù)據(jù)。合理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的異步清零功能和同步 計(jì)數(shù)功能,一片 74LS161 可以組成 16 進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。 Q3 Q1而只有當(dāng) RD=LD=EP=ET=“ 1”、 CP 脈沖上升沿作用后,計(jì)數(shù)器加 1。 表 4 74161的功能表 從表中可以知道,當(dāng)清零端 RD=“ 0”,計(jì)數(shù)器輸出 Q Q Q Q0 立即為全“ 0”,這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。 因此此模塊主要包括分頻器 74LS16多路選擇器 74LS15與非門 74LS00。 為了測(cè)量提高精度,當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率值較低時(shí),直接使用單片機(jī)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)得頻率值;當(dāng) 被測(cè)信號(hào)頻率值較高時(shí)采用外部十分頻后再計(jì)數(shù)測(cè)得頻率值。 與非門 74LS00 00 為四組 2 輸入端與非門(正邏輯), 共有 54/7400、 54/74H00、 54/74S00、 54/74LS00 Y=(AB)非 表 3 74LS00功能表 Input Input Output A B Y L L H L H H H L H H H L 放大整形模塊原理圖 此模塊原理圖: 圖 12 放大整形電路原理圖 11 分頻模塊 本文采用 12MHZ 的時(shí)鐘, 最大計(jì)數(shù)速率為 500 kHz,因此需要外部分頻。所以在通過(guò)整形之前通過(guò)放大衰減處理。 由于輸入的信號(hào)可以是正弦波、三角波、矩形波等,而后面的閘門或計(jì)數(shù)電路要求被測(cè)信號(hào)為矩形波,所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)整形電路則在測(cè)量的時(shí)候,首先通 過(guò)整形電路將正弦波或者三角波轉(zhuǎn)化成矩形波。在這里我們決定用集成穩(wěn)壓器 7805。 必須選用較大容量的整流二極管。盡可能地將脈動(dòng)電壓中的脈動(dòng)成分過(guò)濾掉,使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。電路及輸出波形如圖 7,圖 8 所示: 圖 7 整流電路圖 圖 8 整流輸出波形 9 濾波電路 在本文利用電容進(jìn)行濾波。 整流電路工作原理: 單相橋式整流電路由四只二極管組成,接成電橋形式,利用二極管的單向?qū)щ娦?,將正?fù)交替的正弦交流電壓整流成為單方向的脈動(dòng)電壓。變壓器副邊與原邊的功 率比為 P2/P1=n,式中 n 是變壓器的效率。 穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成,如下圖 5所示,其整流與穩(wěn)壓過(guò)程的電壓輸出波形如圖 6所示。 電源模塊 為整個(gè)系統(tǒng)提供合適又穩(wěn)定的電源, 主要為單片機(jī)、放大整形電路、 分頻電路和顯示電路提供電源。對(duì)外部輸入脈沖計(jì)數(shù)的目的通常是為了測(cè)試脈沖的周期、頻率或?qū)斎氲拿}沖數(shù)進(jìn)行累加。內(nèi)部硬件在每個(gè)機(jī)器周期采樣外部引腳的狀態(tài),當(dāng)一個(gè)機(jī)器周期采樣到高電平,接著的下一個(gè)機(jī)器周 期采樣到低電平時(shí)計(jì)數(shù)器為 1,也就是說(shuō)在外部輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)為 1。定時(shí)器從初值開(kāi)始加“ 1”計(jì)數(shù)直至定時(shí)器溢出所需的時(shí)間是固定的,所以稱為定時(shí)方式。在定時(shí)方式中,以振蕩器輸出時(shí)鐘脈沖的十二分頻信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào),也就是每一個(gè)機(jī)器周期定時(shí)器加“ 1”。 RST單片機(jī)C1R1GNDVCC RST單片機(jī)C2R2GNDVCCR3S?SWPB 圖 3 上電復(fù)位 圖 4 手動(dòng)復(fù)位 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 方式寄存器 TMOD: 特殊功能寄存器 TMOD 為 T0、 T1的工作方式寄存器,其格式如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/?T M1 M0 GATE C/?T M1 M0 T1 方式字段 T0 方式字段 7 TMOD 的低 4位為 T0 的方式字 段,高 4 位為 T1 的方式字段,它們的含義是完全相同的。 本文選用手動(dòng)復(fù)位,通過(guò)復(fù)位可以再次測(cè)量信號(hào)或測(cè)量新的信號(hào)。 圖 2 PDIP封裝的 AT89C52引腳圖 6 單片機(jī)引腳分配 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及各模塊的分析得出,單片機(jī)的引腳分配如下表所示。單片機(jī)
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