【正文】 出的同步門(mén)控信號(hào)加給INT0和INT1，// 由INT0和INT1控制T0和T1同步計(jì)數(shù)。預(yù)置門(mén)時(shí)間大約為1s，由T2定時(shí)器產(chǎn)生。// fx=(f0/N0)*Nx// 當(dāng)單片機(jī)的晶振測(cè)頻為12MHz時(shí)，f0＝1MHz.// 頻標(biāo)信號(hào)f0：?jiǎn)纹瑱C(jī)晶振頻率的十二分之一即f0＝1MHz，用T1對(duì)內(nèi)部頻標(biāo)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)// 待測(cè)頻率fx：最高可測(cè)500KHz，用T0對(duì)外部待測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。其中，瓦對(duì)被測(cè)信號(hào)fx// 進(jìn)行計(jì)數(shù)，T1對(duì)內(nèi)部頻標(biāo)f0進(jìn)行計(jì)數(shù)。在測(cè)量開(kāi)始后，利用單片// 。// 可以對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻以達(dá)到擴(kuò)展測(cè)量范圍的目的。 待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)值Nx：T0對(duì)外部待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)值。由D觸發(fā)器輸出的同步門(mén)控信號(hào)加給INT0和INT1， 由INT0和INT1控制T0和T1同步計(jì)數(shù)。預(yù)置門(mén)時(shí)間大約為1s，由T2定時(shí)器產(chǎn)生。fx=(f0/N0)*Nx當(dāng)單片機(jī)的晶振測(cè)頻為12MHz時(shí)，f0＝1MHz.頻標(biāo)信號(hào)f0：?jiǎn)纹瑱C(jī)晶振頻率的十二分之一即f0＝1MHz，用T1對(duì)內(nèi)部頻標(biāo)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)待測(cè)頻率fx：最高可測(cè)500KHz，用T0對(duì)外部待測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。其中，瓦對(duì)被測(cè)信號(hào)fx進(jìn)行計(jì)數(shù)，T1對(duì)內(nèi)部頻標(biāo)f0進(jìn)行計(jì)數(shù)。在測(cè)量開(kāi)始后?？梢詫?duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻以達(dá)到擴(kuò)展測(cè)量范圍的目的。37參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 申忠如.《MCS51單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》[M]..西安：西安交通大學(xué)出版社，2007年.[2] 楊栓科.《模擬電子技術(shù)》[M].西安：高等教育出版社，2003年.[3] 張克農(nóng).《數(shù)字電子技術(shù)》[M].西安：高等教育出版社，2003年4月.[4] 張超琦 鐘明哲 盧世彬.《單片機(jī)原理及實(shí)例》[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2007 年.[5] 裴立云 朱靜。在此我代表大家向所有老師表示最誠(chéng)摯的謝意。金老師花費(fèi)大量了的時(shí)間和心血在我的論文上，才有我今天的定稿。 我首先要感謝老師，本課題在選題及研究過(guò)程中得到老師的悉心指導(dǎo)。由于自身對(duì)等精度頻率的測(cè)量的理解還不是很成熟，所做的工作還很粗糙，希望將來(lái)能夠改進(jìn)！西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）致謝致 謝 在論文完成之際，我的心情萬(wàn)分激動(dòng)。不足及展望:雖然投入了大量的時(shí)間和精力，由于課題涉及的知識(shí)比較全面，加上個(gè)人的能力有限，還有一些待解決的問(wèn)題：（1）實(shí)際設(shè)計(jì)電路中存在一些細(xì)節(jié)問(wèn)題沒(méi)有注意到，電路板的設(shè)計(jì)，元器件的位置排放與實(shí)際情況略有差異，還需更深入理解。我個(gè)人認(rèn)為軟件設(shè)計(jì)是個(gè)即靈活又細(xì)膩的工作，它要求耐心和細(xì)心去不斷完善，同時(shí)還需要有良好的邏輯思維能力?？傊?，我明白了理論和實(shí)踐之間存在的距離只有靠不斷的思考不斷的動(dòng)手才能將所學(xué)的知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)踐上來(lái)。再次，在精神方面鍛煉了思想、磨練了意志。首先，了解了單片機(jī)的基本知識(shí)和在控制領(lǐng)域的作用和地位。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次綜合性的實(shí)踐，它將各種知識(shí)結(jié)合到一起綜合運(yùn)用到實(shí)踐上來(lái)擴(kuò)展、彌補(bǔ)、串聯(lián)所學(xué)的知識(shí)。如果在以上兩個(gè)地方加入相關(guān)的處理電路，系統(tǒng)的精度將得到進(jìn)一步的提高。當(dāng)然本設(shè)計(jì)只是基于各種理想的實(shí)驗(yàn)條件下得出的結(jié)論，設(shè)計(jì)當(dāng)中不可避免的存在一些問(wèn)題。所以定時(shí)計(jì)數(shù)的誤差在本系統(tǒng)基本可以忽略不計(jì)。這個(gè)誤差的大小是用單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘決定的，采用高頻率的晶振來(lái)為單片機(jī)提供內(nèi)部時(shí)鐘，則能減少此誤差。因此，在編寫(xiě)程序的，過(guò)程中，我盡可能的選擇用分頻少和沒(méi)分頻的信號(hào)來(lái)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。：待測(cè)10Hz50Hz100Hz500Hz1kHz50kHz實(shí)測(cè)10HZ100HZ501HZ 待測(cè)100kHz200kHz300kHz400kHz500kHz實(shí)測(cè) 經(jīng)過(guò)分析，本次設(shè)計(jì)的頻率計(jì)的誤差來(lái)源主要有兩部分，分頻所帶來(lái)的誤差和單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)帶來(lái)的誤差。由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器／計(jì)數(shù)器構(gòu)成基本測(cè)量電路，外加整形和分頻電路，由系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)可以測(cè)出1HZ500KHZ的量程范圍，可以實(shí)現(xiàn)量程檔的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，使用的動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，但顯示數(shù)值準(zhǔn)確，穩(wěn)定時(shí)顯示不閃爍。實(shí)踐證明，在使用 Proteus 進(jìn)行系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。等精度頻率計(jì)的調(diào)試比較簡(jiǎn)單，在電平轉(zhuǎn)換前的輸入端輸入標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)，把編譯好的程序指定到Proteus中的單片機(jī)中。因此，Proteus 有較高的推廣利用價(jià)值。使用Proteus 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用 Proteus 開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)更容易接受，更容易提高?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。由于PROTEUS提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。 PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 3．除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似，但功能更多。 2．Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。系統(tǒng)的軟件程序框圖如圖42所示：開(kāi)始開(kāi)中斷初始化定時(shí)/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器等待Gate變低計(jì)數(shù)停止數(shù)據(jù)處理計(jì)算顯示等待Gate變高42軟件程序框圖5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 Proteus軟件簡(jiǎn)介 Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要是保證和硬件電路相結(jié)合，正確地實(shí)現(xiàn)等精度測(cè)量。這樣依次輸出各位上的譯碼值，逐個(gè)選通數(shù)碼管。顯示模塊先將輸入的6位十進(jìn)制數(shù)的個(gè)位譯碼，加在七段數(shù)碼管的段控制線上，在顯示掃描時(shí)鐘的作用下，選通個(gè)位上的數(shù)碼管，個(gè)位上的數(shù)碼管亮，其它數(shù)碼管滅。通過(guò)對(duì)被測(cè)信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的周期測(cè)量，根據(jù)公式：f1/N1=f2/N2得到：f1= f2﹡N1/N2測(cè)得被測(cè)信號(hào)的實(shí)際頻率。當(dāng)計(jì)數(shù)超過(guò)999999時(shí)給出溢出標(biāo)志，計(jì)數(shù)模塊輸出111111111111111111111111。 在閘門(mén)信號(hào)開(kāi)啟時(shí)對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)，閘門(mén)信號(hào)開(kāi)啟時(shí)間為1s，所以計(jì)數(shù)值即為被測(cè)信號(hào)的頻率，計(jì)數(shù)值從0~999999，計(jì)數(shù)模塊要求的輸出為6位10進(jìn)制數(shù)。在系統(tǒng)時(shí)鐘頻率f=12MHZ時(shí)，f0=f/12=1MHZ。通過(guò)對(duì)軟件功能的分析，基于單片機(jī)控制測(cè)量的恒精度頻率計(jì)可以用4個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖41所示，它們分別是：定時(shí)中斷模塊，計(jì)數(shù)模塊，測(cè)量模塊，顯示模塊。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自上而下的模塊化劃分，這樣可以縮短程序的編制周期，而且維護(hù)方便。Keil 本身是一個(gè)純軟件工具，不能直接進(jìn)行硬件仿真，必須掛接類(lèi)似TKS系列仿真器的硬件才可以進(jìn)行仿真。圖37 共陰極與共陽(yáng)極數(shù)碼管4軟件設(shè)計(jì) KEIL51軟件簡(jiǎn)介 Keil IDE(u Vision2)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是Keil Software Inc/Keil Elektronik GmbH開(kāi)發(fā)的基于MCS 8051內(nèi)核的微處理器軟件平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)工具，可以完成從工程的建立和管理、編譯、連接、目標(biāo)代碼的生成到軟件仿真、硬件仿真等完整的開(kāi)發(fā)流程。（5）動(dòng)態(tài)顯示電路特點(diǎn)：有閃爍，用元器件少，占I/O線少，必須掃描，花費(fèi)CPU時(shí)間，編程復(fù)雜。（3）動(dòng)態(tài)顯示：各個(gè)數(shù)碼管在現(xiàn)實(shí)過(guò)程中輪流得到送顯信號(hào)，與各數(shù)碼管接口的I/O口線是共用的。通常每個(gè)段筆畫(huà)要串一個(gè)數(shù)百歐姆的降壓電阻。圖36同步門(mén)邏輯控制電路 顯示電路是六位數(shù)碼管的靜態(tài)顯示電路。其中，T0對(duì)被測(cè)信號(hào)的輸出Q仍然為1，因此兩個(gè)計(jì)數(shù)器并不停止計(jì)數(shù)，直到隨后而至的待測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)，才使得D觸發(fā)器的輸出為0，同步門(mén)關(guān)閉，兩個(gè)計(jì)數(shù)器才同時(shí)停止計(jì)數(shù)。在測(cè)試開(kāi)始后。如圖35所示。時(shí)鐘電路一般由晶體振蕩器、晶震控制芯片和電容組成。產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部分，時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)控制器的節(jié)拍越快，運(yùn)算速度也越快。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。時(shí)鐘脈沖電路的主要作用是對(duì)外發(fā)出時(shí)序控制信號(hào)，在AT89C52芯片上，XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出，其中，當(dāng)與本試驗(yàn)線路相同時(shí)，即使用內(nèi)部時(shí)鐘方式時(shí)，XTAL1和XTAL2必須外接石英晶體和微調(diào)電容，其中電容CC2對(duì)振蕩頻率起穩(wěn)定的作用，——12MHz。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。Flash存儲(chǔ)編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器存儲(chǔ)兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器存儲(chǔ)以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。對(duì)P3 口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。對(duì)端口P2 寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 P1口：P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門(mén)電路。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P0口：P0 口是一組8 位漏極開(kāi)路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。圖34 AT89C52管腳圖 VCC：供電電壓?！　T89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。　　AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 AT89C52簡(jiǎn)介 AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。單一+5V電源供電 CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、