基于單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 19:21本頁(yè)面
【正文】 棧指針（SP）、工作寄存器、中斷控制和定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。5V電源電路如圖214所示。信號(hào)由第一塊74LS290的CP0輸入從Q0輸出，這樣信號(hào)就經(jīng)過(guò)了2分頻，再把信號(hào)輸入第二塊74LS290的CP0并且第二塊74LS290的CP1與Q0相連，這時(shí)從第二塊74LS290的Q3輸出的信號(hào)就已經(jīng)完成了20分頻。圖212 二十進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器本設(shè)計(jì)中因?yàn)橐獙?duì)信號(hào)進(jìn)行20分頻，所以要使用兩塊74LS290進(jìn)行級(jí)聯(lián)。 CP0 二分頻時(shí)鐘輸入端（下降沿有效） CP1 五分頻時(shí)鐘輸入端（下降沿有效）QA~QD 輸出端MR1,MR2 異步復(fù)位端MS1,MS2 異步置9端74LS290的級(jí)聯(lián)擴(kuò)展如表210所示表210 74LS290 級(jí)聯(lián)擴(kuò)展說(shuō)明CP輸入端輸出端進(jìn)制輸出狀態(tài)分頻端CP0Q0二0、1Q0為二分頻端CP1Q3Q2Q1五000~100Q3為五分頻端CP0且Q0與CP1相連Q3Q2Q1Q0十0000~1001Q3為十分頻端74LS290十進(jìn)制的電路連接如圖211所示。Q0 為二分頻輸出，Q1~Q3 為五分頻輸出。應(yīng)將/CP0 與 Q1 連接，計(jì)數(shù)脈沖由/CP1 輸入。應(yīng)將/CP1 與 Q0 連接，計(jì)數(shù)脈沖由/CP0 輸入。當(dāng) MR1,MR2 中有一個(gè)以及 MS1,MS2 中有一個(gè)同時(shí)為低電平時(shí)，在時(shí)鐘端/CP0,/CP1脈沖下降沿作用下進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。異步清零端 MR1,MR2 為高電平時(shí)，只要置9端 MS1,MS2有一個(gè)為低電平，就可以完成清零功能。計(jì)數(shù)脈沖由CP0輸入，從Q0輸出時(shí)，則構(gòu)成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，輸出為Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若將Q0和CP1相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP0輸入，輸出為Q3Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成十進(jìn)制（8421碼）計(jì)數(shù)器；若將Q3和CP0相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，輸出為Q3Q2Q1Q0時(shí)，則構(gòu)成十進(jìn)制（5421碼）計(jì)數(shù)器。74LS290引腳圖如圖25所示。表24 LED十六進(jìn)制的數(shù)字代碼表字形共陽(yáng)極代碼共陰極代碼字形共陽(yáng)極代碼共陰極代碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3BOH4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH 數(shù)字頻率計(jì)的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)74LS290是異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如果是共陽(yáng)LED顯示器，公共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。8個(gè)筆劃段dP、g、f、e、d、c、b、a對(duì)應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的DDDDDDDD0，于是用8位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。圖24 數(shù)碼管引腳圖共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。使用時(shí)公共陰極接地，這樣，陽(yáng)極端輸入高電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入低電平的段則不點(diǎn)亮。使用時(shí)公共陽(yáng)極接＋5V，這樣，陰極端輸入低電平的段的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示；而輸入高電平的段則不點(diǎn)亮。通過(guò)發(fā)光二極管亮、暗的不同組，可以顯示多中數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。這種顯示塊有共陽(yáng)極和共陰極兩種。而發(fā)光二極管顯示又分為固定段顯示和可以拼裝的大型字段顯示，此外還有共陽(yáng)極和共陰極之分等。這樣處理以后信號(hào)變成方波信號(hào)，以便后續(xù)的電路進(jìn)行計(jì)數(shù)。 圖23 輸入輸出波形圖本設(shè)計(jì)為滿足設(shè)計(jì)要求，被測(cè)信號(hào)是要進(jìn)行波形的變換。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的RAM狀態(tài) 數(shù)字頻率計(jì)的信號(hào)輸入電路設(shè)計(jì)7414是六反相施密特觸發(fā)器集成電路，其基本作用就是反相器，一般用于信號(hào)輸入電路，用施密特觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行波形整形。圖24 89C51上電復(fù)位電路圖單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)表。在復(fù)位有效期間，ALE、 引腳輸出高電平。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使RST引腳保持10ms以上的高電平。電容的大小范圍為20pF～40pF，本設(shè)計(jì)選用30pF電容。89C51晶振接法如圖23。89C51引腳圖如圖22所示。還增加了兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，STC推出的系列51單片機(jī)芯片是全面兼容其它51單片機(jī)的，而且51單片機(jī)是主流大軍。圖21為數(shù)字頻率計(jì)方案框圖。數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。2 數(shù)字頻率計(jì)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字頻率計(jì)的硬件系統(tǒng)框架 數(shù)字頻率計(jì)是一個(gè)將被測(cè)頻率顯示出來(lái)的計(jì)數(shù)裝置，它主要由單片機(jī)89C51控制、740LED顯示器、電源等組成。如要測(cè)量高頻的信號(hào)還需要加上分頻電路，價(jià)格相對(duì)高了點(diǎn)。其原理框圖如圖12所示：邏輯控制電路時(shí)基電路放大整形電路閘門電路計(jì)數(shù)器鎖存器譯碼顯示器圖12 方案二原理框圖 方案選擇 比較以上兩種方案可以知道，方案一的核心是單片機(jī)，使用的元器件少，原理電路簡(jiǎn)單，調(diào)試簡(jiǎn)單只要改變程序的設(shè)定值則可以實(shí)現(xiàn)不同頻率范圍的測(cè)試能自動(dòng)選擇測(cè)試的量程。1 數(shù)字頻率計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 方案比較方案一：本方案主要以單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)定時(shí)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的計(jì)數(shù)并且利用單片機(jī)的動(dòng)態(tài)掃描法把測(cè)出的數(shù)據(jù)送到數(shù)字顯示電路顯示。：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出方波，矩形波，幅度為5V，能產(chǎn)生所需頻率的脈沖信號(hào)。2. 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求單片機(jī)控制的數(shù)字頻率計(jì)：10Hz~10KHz。數(shù)字頻率計(jì)是用數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的儀器，被測(cè)信號(hào)可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號(hào)。閘門時(shí)間越長(zhǎng)，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門時(shí)間越長(zhǎng)則每測(cè)一次頻率的間隔就越長(zhǎng)。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱閘門時(shí)間為1秒。字典 查看字典詳細(xì)內(nèi)容
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