單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告---頻率計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-04-17 22:37本頁(yè)面
【正文】 溫的精度問題沒來得及進(jìn)行校正和處理，并且，測(cè)量的范圍問題還比較模糊。但目前還未能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。從測(cè)距儀測(cè)量范圍方面來講，出步確定為在 100cm 以內(nèi)。測(cè)距離的精度為 1cm，測(cè)量時(shí)測(cè)距儀與物體無直接接觸，通過調(diào)節(jié)液晶的對(duì)比度，能夠清晰地顯示測(cè)量結(jié)果。9 性能分析首先單片機(jī)能夠正常上電和復(fù)位，液晶上電正常，通過調(diào)節(jié)外接的電位器可調(diào)節(jié)其顯示的對(duì)比度。經(jīng)調(diào)試及計(jì)算，程序運(yùn)行正確，問題不在這。調(diào)整測(cè)試距離，發(fā)現(xiàn)距離在 100cm 以內(nèi)能較準(zhǔn)確測(cè)出，超出 100cm 不能正常測(cè)量，并且顯示的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。（3）對(duì)系統(tǒng)整體功能進(jìn)行調(diào)試。對(duì)程序進(jìn)行修改，再下到單片機(jī)中進(jìn)行調(diào)試。延時(shí)程序執(zhí)行完，并沒有返回到調(diào)用點(diǎn)。將發(fā)送部分的程序剪出進(jìn)行軟件上的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)程序并沒按照設(shè)計(jì)思路運(yùn)行。分析原因可能是因?yàn)榘l(fā)射超聲波所用的 P0 口沒有上拉電阻，外接一 10K 的上拉電阻。將整個(gè)程序下到單片機(jī)中，用示波器觀測(cè)發(fā)送超聲波換能器上的波形。溫度顯示正常。（3）以上兩項(xiàng)檢查并修復(fù)完后，給該硬件電路上電，電源指示燈點(diǎn)亮，上電正常。具體步驟及測(cè)試結(jié)果如下：（1）檢查電源與地線是否全部連接上，用萬(wàn)用表對(duì)照電路原理圖測(cè)試各導(dǎo)線是否完全連接，對(duì)未連接的進(jìn)行修復(fù)。只能結(jié)合硬件才可進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試主要是通過人為設(shè)定數(shù)據(jù)存放單元中的數(shù)據(jù)，檢查結(jié)果是否正確，經(jīng)過幾次代數(shù)試驗(yàn)，執(zhí)行功能正確。經(jīng)調(diào)試轉(zhuǎn)換符合設(shè)計(jì)思路。其次調(diào)試計(jì)數(shù)器 T1 能否正確運(yùn)行于工作方式 2，調(diào)試結(jié)果正常。具體步驟如下：（1）超聲波發(fā)射和接收及其中斷程序調(diào)試。 7開始等待待測(cè)信號(hào)對(duì)待測(cè)信號(hào)放大整形分頻計(jì)算分頻次數(shù)計(jì)算頻率輸出系統(tǒng)初始化判斷是否分頻結(jié)束圖 系統(tǒng)程序流程圖 5 調(diào)試及性能分析 調(diào)試分析 軟件調(diào)試軟件調(diào)試主要是程序調(diào)試。本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，所以在軟件實(shí)現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行測(cè)頻。圖 信號(hào)整形電路原理圖 信號(hào)分頻電路設(shè)計(jì) 分頻電路主要由 3 塊 74HC4017 和數(shù)據(jù)選擇器 74151 是十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，上一級(jí)輸出的方波加到 4017 的 CLK，當(dāng)從 4017 的 CO 輸出可以實(shí)現(xiàn)十分頻，多個(gè)4017 級(jí)聯(lián)可以擴(kuò)展分頻范圍，輸出為對(duì)稱方波，方波寬度等于待測(cè)信號(hào)的周期，從而為測(cè)4量信號(hào)周期提供基礎(chǔ)。帶施密特觸發(fā)器的方向器 7414 用于把放大器生成的單向脈沖變換成與 TTL/CMOS電平相容的方波。零偏置放大器把如正弦波這樣的正負(fù)交替波形變化為單向脈沖，這使得頻率計(jì)既可以測(cè)量方波的頻率，也可以測(cè)量正弦波的頻率。具體連接圖 和圖 。主控芯片使用 51 系列 AT89C51 單片機(jī)⑴ 信號(hào)預(yù)處理電路 信號(hào)預(yù)處理電路中的放大器三極管實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大，降低對(duì)待信號(hào)的幅度要求；波形變換和波形整形電路帶有施密特觸發(fā)器的反向器 7414 把放大器生成的單向脈沖變換成與 TTL/CMOS 電平相兼容的方波⑵ 分頻電路分頻電路的作用是將高頻率通過級(jí)聯(lián)的計(jì)數(shù)器，對(duì)高頻信號(hào)分頻，將分頻后的頻率信號(hào)通過數(shù)據(jù)選擇器輸出端輸出，輸入到測(cè)頻電路的信號(hào)輸入端⑶ 測(cè)頻電路分頻電路的信號(hào)輸入到以單片機(jī) 89C51 為核心的測(cè)頻電路中，通過單片機(jī)的 2 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，測(cè)量頻率信號(hào)的頻率⑷ 測(cè)頻電路的設(shè)計(jì)方案待測(cè)信號(hào)頻率較低時(shí)，可以選擇定時(shí)的方式測(cè)量頻率，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，測(cè)量待測(cè)信號(hào)兩個(gè)高電平之間的占空比，即半個(gè)周期的大小，計(jì)算得 f=1000000/(2*計(jì)數(shù)器值)待測(cè)信號(hào)頻率較高時(shí)，可以選擇計(jì)數(shù)的方式測(cè)量頻率，將定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0 設(shè)為定時(shí)器方式，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1 設(shè)為計(jì)數(shù)方式， T0 為閘門時(shí)間，記錄T0 所設(shè)定時(shí)間內(nèi)，計(jì)數(shù)器 T1 記錄的數(shù)值。由于本設(shè)計(jì)中的頻率范圍較大，這時(shí)可結(jié)合分頻電路等實(shí)現(xiàn)。2 設(shè)計(jì)方案 任務(wù)分析頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在 1 秒時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。（3） 被測(cè)信號(hào)可以是方波。 性能指標(biāo)（1） 測(cè)量頻率范圍 10Hz～1MHz，量程可自己選擇。單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完成日
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