【正文】 其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。Proteus ISIS 是英國Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。初始化開始等待待測信號對待測信號放大整形、分頻啟動T0、T1定時時間到1sT0停止計時T1停止計數(shù)計算頻率送出顯示結束第五章系統(tǒng)仿真與調(diào)試本次基于單片機的頻率計設計是通過Proteus ISIS軟件來進行模擬和仿真的。LCD初始化主要進行顯示器顯示模式設置和顯示開關及光標設置，在本次設計中定義其顯示模式為：8位數(shù)據(jù)端口，5*7矩陣，16*2顯示，并且開啟顯示無光標。送到LCD顯示出來。對于頻率的概念就是在一秒只數(shù)脈沖的個數(shù)，即為頻率值。T0設置為定時器方式1，T1設置為計數(shù)器方式1；當待測信號到來，用單片機外部兩個終端INT0和INT1來開始對定時計數(shù)器T0計時和T1計數(shù)。初始化模塊主要是對進行初始定時器/計數(shù)器T0、T1和中斷源的初始化。數(shù)字頻率計的系統(tǒng)軟件設計采用模塊化設計方法。 LCD1602引腳圖 LCD1602的主要技術參數(shù)：顯示容量：16*2個字符芯片工作電壓：～工作電流：()模塊最佳工作電壓：字符尺寸：*(WXH)mm第四章系統(tǒng)軟件設計軟件編程部分是設計的電路能否成功的關鍵。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。采用LCD1602因其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 　　口管腳 備選功能 　　 RXD（串行輸入口） 　　 TXD（串行輸出口） 　　 /INT0（外部中斷0） 　　 /INT1（外部中斷1） 　　 T0（記時器0外部輸入） 　　 T1（記時器1外部輸入） 　　 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 　　 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。其主要特性：?與MCS51 兼容 　　?4K字節(jié)可編程FLASH存儲器 　　?壽命：1000寫/擦循環(huán) 　　?數(shù)據(jù)保留時間：10年 　　?全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 　　?三級程序存儲器鎖定 　　?1288位內(nèi)部RAM 　　?32可編程I/O線 　　?兩個16位定時器/計數(shù)器 　　?5個中斷源 　　?可編程串行通道 　　?低功耗的閑置和掉電模式 　　?片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明：VCC：供電電壓。它以無與倫比的高性能、低價位贏得了廣大電子開發(fā)者的喜愛。單片機有著微處理器所不具備的功能，它可單獨完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。 單片機結構圖雖然單片機只是一個芯片,但無論從組成還是從其邏輯功能上看，都具有微機系統(tǒng)的含義。單片機結構上的設計，具有較強而有效的控制功能。它們之間相互連接的結構框圖如下圖所示。 此外，據(jù)功能表可知，構成上述五種工作方式時，SS2端最少應有一端接地；構成五分頻和十分頻時，RR2端亦必須有一端接地。 （4） 九分頻：QA→RQD→R2，構成原理同六分頻。（3）六分頻：在十分頻（8421碼）的基礎上，將QB端接R1，QC端接R2。74LS90具有如下的五種基本工作方式：（1）五分頻：即由FD、FC、和FB組成的異步五進制計數(shù)器工作方式。 數(shù)A． 將輸出QA與輸入B相接，構成8421BCD碼計數(shù)器；B． 將輸出QD與輸入A相接，構成5421BCD碼計數(shù)器；C． 表中H為高電平、L為低電平、為不定狀態(tài)。 數(shù)計 L L L LL L L LH L L H計 L L L L L LL HX L H L H H L S2QD QC QB QAH H 74LS90功能表復位輸入輸出R1 R2 S1分頻器電路采用計數(shù)器構成分頻電路。另外利用施密特觸發(fā)器的脈沖波的整形可以獲得較理想的矩形脈沖。適合于在脈沖信號放大器、寬帶放大器、中頻放大器、寬頻帶信號發(fā)生器、快速A/D轉換器。放大電路運用單運算放大器LM138，整形電路運用7414六反相器（施密特觸發(fā)器）。通過放大整形電路將正弦輸入信號fx整形成同頻率方波fo,幅值過大的被測信號經(jīng)過分壓器分壓送入后級放大器，以避免波形失真。待測信號放大電路波形變換、整形分頻電路閘門控制單片機顯示電路主要硬件電路有放大整形電路，分頻電路，主控電路（單片機），顯示電路四大部分。當定時結束時，定時/計數(shù)器T1計數(shù)的數(shù)送入顯示電路，從顯示電路中讀出的總脈沖個數(shù)即是待測信號的頻率值。單片機外接12MHZ的晶振，定時/，我們可以采用軟件計數(shù)器來進行定時設計。單片機內(nèi)部有兩個定時/計數(shù)器T0和T1。秒信號結束時閘門關閉，計數(shù)器停止計數(shù)。時間基準信號發(fā)生器提供標準的時間脈沖信號，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號持續(xù)時間亦準確地等于1s。若在一定時間間隔T內(nèi)測得這個周期性信號的重復變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。（7）兼容性好。（5）處理能力強，速度快。（3）系統(tǒng)擴展方便。單片機設計數(shù)字頻率計有著很多的優(yōu)點：（1）集成度高。測量范圍從1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波。本數(shù)字頻率計采用單片機AT89C51作為控制核心，門控信號由AT89C51內(nèi)部的計數(shù)/定時器產(chǎn)生。方案二利用了PLD的可編程和大規(guī)模集成的特點，使電路大為簡化，但測量精度不夠高，導致系統(tǒng)性價比降低，系統(tǒng)功能擴展受到限制。由于使用了單片機，使整個系統(tǒng)具有極為靈活的可編程性，能方便地對系統(tǒng)進行功能擴展與改進。用轉換開關選擇 10ms ,0. 1s ,1s ,10s 四種閘門時間 ,同時量程自動切換。 ICM7216內(nèi)部帶有放大整形電路 ,可以直接輸入模擬信號。該方案利用了PLD的可編程和大規(guī)模集成的特點，使電路大為簡化，但此題使用PLD則不能充分發(fā)揮其特點及優(yōu)勢，并且測量精度不夠高，導致系統(tǒng)性能價格比降低、系統(tǒng)功能擴展受到限制。該系統(tǒng)測頻部分采用中小規(guī)模數(shù)字集成電路,用機械式功能轉換開關換擋,能可靠地完成頻率計的基本功能,但由于完成功能所需元器件較多,電路過于復雜,而且多量程換擋開關使用不便。此法的優(yōu)點是,閘門時間與被測信號同步,消除了對被測信號計數(shù)產(chǎn)生的177。若標準信號的頻率為Fo ,則待測信號頻率為:Fx = FoMx/Mo，M/T法在測高頻時精度較高；但在測低頻時精度較低。但控制電路也較復雜。脈沖數(shù)分頻測頻法(AT法):此法是為了提高T法高頻測量時的精度形成的。 其特點是待測信號脈沖間隔減小 ,間隔誤差降低。其待測頻率為:Fx= Mx/ATo 脈沖數(shù)倍頻測頻法(AM法):此法是為克服M法在低頻測量時精度不高的缺陷發(fā)展起來的。脈沖周期測頻法(T法):此法是在待測信號的一個周期 Tx內(nèi),記錄標準頻率信號變化次數(shù) Mo。脈沖數(shù)定時測頻法(M 法):此法是記錄在確定時間 Tx內(nèi)待測信號的脈沖個數(shù) Mx，則待測頻率為:Fx=Mx/Tx ，顯然,時間 Tx 為準確值,測量的精度主要取決于計數(shù) Mx的誤差。第二章 方案論證測量頻率的方法很多，本次設計采用的是電子計數(shù)式。發(fā)展趨勢三：頻率計虛擬化。當然，功能的實現(xiàn)是以強大的軟件技術做后盾的。發(fā)展趨勢之二：在功能上從以前的僅實現(xiàn)單一頻率測量擴展到還能測量周期、占空比、脈寬等各種參數(shù)指標。現(xiàn)在的電子產(chǎn)品主要是采用EDA技術和單片機技術作為核心控制系統(tǒng)，輔以外圍電路，制成高端數(shù)字化產(chǎn)品。發(fā)展趨勢之一：從以前的模擬器件設計數(shù)字頻率計逐步轉變?yōu)閿?shù)字芯片設計數(shù)字頻率計。科學技術發(fā)展越快，產(chǎn)品的更新周期就越短，數(shù)字化電子產(chǎn)品更是如此。晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度 晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度