【正文】 ，在Multisim10繪制的整形電路如圖51所示。同時，使用數(shù)字示波器測量輸出電壓波形，看有無較大的紋波，經(jīng)測量觀察，基本上不存在紋波，沒有太大的干擾，電壓電路工作正常，示波器測的輸出波形如圖51所示。 硬件調(diào)試 電源模塊調(diào)試電源電路包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等模塊組成，使用LED進行電源工作狀態(tài)指示。硬件調(diào)試包括電源模塊、整形模塊、分頻模塊等模塊，軟件調(diào)試就是通過修改程序，使頻率計功能完善，提高頻率計的測量精度。利用仿真實驗可以做全部的軟件實驗和極大多數(shù)的硬件系統(tǒng)，虛擬仿真實驗室，因極少硬件投入、所以經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，不僅可以彌補實驗儀器和元器件缺乏帶來的不足，而且排除了原材料消耗和儀器損壞等因素。這樣就可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序。（4）將KEIL生成的HEX文件下載入單片機中，點擊“開始”進行仿真。（2）然后在C：\Program Files\Labcenter Eletronics\Protues 6 Professional\MODELS(我的Protues是安裝C盤里面的) 動態(tài)連接庫文件復(fù)制到C:KEIL\C51\BIN 目錄下面（我的keil 也安裝在C盤）這個文件將在keil的debug設(shè)置時用到。這里我將keil和 Protues兩個軟件的快速集成起來使用。Protues能夠很方便的和KEIL、Matlab IDE等編譯模擬軟件結(jié)合。 protues簡介 protues是Labcenter公司出品的電路分析、實物仿真系統(tǒng)，而KEIL是目前世界上最好的51單片機匯編和C語言的集成開發(fā)環(huán)境。在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊“Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對話框。這時工程管理窗口的文件選項卡中子目錄“Source Group 1”下出現(xiàn)一個匯編語言源文件。文件加入以后，加入文件對話框并不消失，更多的文件也可以利用它加入工程。在這個對話框的“查找范圍（I）”下拉列表框中選擇存儲匯編語言源文件的文件夾，在“文件類型（T）” 下拉列表框選擇“Asm Source file（*.a*；*.src）”，這時存儲的匯編語言源文件將顯示出來。選擇工程管理器窗口的子目“Source Group 1”，再單擊鼠標右鍵打開快捷菜單。在完成文件的第一次存儲以后，當對匯編語言源文件又進行了修改，再次存儲文件則應(yīng)該選擇菜單“File→Save”、單擊對應(yīng)的工具按鈕或者快捷鍵Ctrl +S 實現(xiàn)文件的保存。然后在集成開發(fā)環(huán)境中選擇菜單“File→Save As...”可以完成文件的第一次存儲。（2）匯編，調(diào)試系統(tǒng)程序Keil 單片機模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個文本編輯器，用該文本編輯器可以編輯源程序。建立新文件并增加到組。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。而Proteus與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。因此介紹如何使用Keil和Proteus進行軟件的仿真。數(shù)碼管顯示子程序流程如圖44所示。圖43 計數(shù)器T0中斷服務(wù)子程序 顯示子程序顯示子程序?qū)⒋娣旁陲@示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數(shù)碼管上顯示出來,由于所有8 位數(shù)碼管的8 根段選線并聯(lián)在一起由單片機的P2口 控制,因此,在每一瞬間8位數(shù)碼管會顯示相同的字符,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點亮各位數(shù)碼管,即在每一瞬間只點亮某一位顯示字符,在此瞬間,段選控制口P2輸出相應(yīng)字符。測頻時,定時器T1 工作在定時方式,每次定時50mS ,則T1 中斷20 次正好為1秒,即T1用來產(chǎn)生標準秒信號,定時器T1 用作計數(shù)器,對待測信號計數(shù),每秒鐘的開始啟動T1 ,每秒鐘的結(jié)束關(guān)閉T1 ,則定時器T1 之值乘以分頻系數(shù)就為待測信號的頻率。還可以用外部計數(shù)器和單片機定時計數(shù)器共同計數(shù)來代替用單片機的定時計數(shù)器來進行定時，這樣測量的精度可以進一步提高，但相對的端口分配和控制會相對復(fù)雜一些。例如可以采用脈沖數(shù)定時測頻法和脈沖周期測頻法相結(jié)合，在高頻的時候采用脈沖數(shù)定時測頻法，在低頻率的時候采用周期測頻法。16位定時／計數(shù)器的最高計數(shù)值為65535，當待測信號的頻率較低時，定時／計數(shù)器可以對被測信號直接計數(shù)，當被測信號的頻率較高時，先由硬件十分頻后再有定時／計數(shù)器對被測信號計數(shù)，加大測量的精度和范圍。判斷該數(shù)的最高位，若該位不為0，滿足測量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求，測量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為0，將計數(shù)閘門的寬度擴大10倍，重新對待測信號的計數(shù)，直到滿足測量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求。計數(shù)閘門由軟件延時程序?qū)崿F(xiàn)，從計數(shù)閘門的最小值（即測量頻率的高量程）開始測量，計數(shù)閘門結(jié)束時TR清0，停止計數(shù)。定時／計數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計數(shù)器方式，即用來測量信號頻率。頻率計開始工作或者完成一次頻率測量，系統(tǒng)軟件都進行測量初始化。整個系統(tǒng)由初始化模塊，信號頻率測量模塊，自動量程轉(zhuǎn)換和顯示模塊等模塊組成。圖314 數(shù)碼管顯示電路第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計主要采用模塊化設(shè)計，敘述了各個模塊的程序流程圖，并介紹了軟件Keil和Proteus的使用方法和調(diào)試仿真。因此加入74LS246進行驅(qū)動數(shù)碼管。由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有1～2 mA，最大極限電流也只有10～30 mA，所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平( V)的電路信號相接時，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。圖313 兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理圖LED數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。 數(shù)碼管介紹常見的數(shù)碼管由七個條狀和一個點狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。圖312 分頻電路 顯示模塊顯示模塊由頻率值顯示電路和量程轉(zhuǎn)換指示電路組成。合理應(yīng)用計數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進制以下的任意進制分頻器。Q3Q1而只有當CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計數(shù)器加1。從74LS161功能表功能表中可以知道，當清零端CR=“0”，計數(shù)器輸出0立即為全“0”，這個時候為異步復(fù)位功能。接著EP=ET=1,在此期間74161一直處于計數(shù)狀態(tài)。RD變?yōu)?后，加入一置數(shù)信號LD＝0，即信號需要維持到下一個時鐘脈沖的正跳變到來后。表34 74161的功能表清零RD預(yù)置LD使能EP ET時鐘CP預(yù)置數(shù)據(jù)輸入A B C D輸出Q0 Q1 Q2 Q3L L L L LHL 上升沿A B C DA B C DHHL 保 持HH L 保 持HHH H上升沿 計 數(shù)其中RD是異步清零端，LD是預(yù)置數(shù)控制端，A、B、C、D是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端，EP和ET是計數(shù)使能端，RCO(=)是進位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計數(shù)器的級聯(lián)提供了方便。CET)。Q2圖311 74LS161引腳圖時鐘CP和四個數(shù)據(jù)輸入端P0~P3，清零/MR，使能CEP，CET，置數(shù)PE，數(shù)據(jù)輸出端Q0~Q3，以及進位輸出TC (TC=Q0 74LS161芯片介紹74LS161是常用的四位二進制可預(yù)置的同步加法計數(shù)器，可以靈活的運用在各種數(shù)字電路，以及單片機系統(tǒng)種實現(xiàn)分頻器等很多重要的功能。為了測量提高精度，當被測信號頻率值較低時，直接使用單片機計數(shù)器計數(shù)測得頻率值；當被測信號頻率值較高時采用外部十分頻后再計數(shù)測得頻率值。在計數(shù)器工作方式下，加至外部引腳的待測信號發(fā)生從1到0的跳變時計數(shù)器加1，這樣在計數(shù)閘門的控制下可以用來測量待測信號的頻率。單片機AT89S52內(nèi)部具有2個16位定時／計數(shù)器，定時／計數(shù)器的工作可以由編程來實現(xiàn)定時、計數(shù)和產(chǎn)生計數(shù)溢出時中斷要求的功能?？捎?4161進行分頻。具體放大整形電路如圖310所示。其中2N3904為NPN型高頻小功率三極管，組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波及方波等波形進行放大。當輸入信號電壓幅度較小時，前級輸入衰減為零時若不能驅(qū)動后面的整形電路，則調(diào)節(jié)輸入放大的增益，時被測信號得以放大。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。而后面的閘門或計數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設(shè)計一個整形電路則在測量的時候，首先通過整形電路將正弦波或者三角波轉(zhuǎn)化成矩形波。具體的5V電源電路如下圖39所示。 電源電路設(shè)計根據(jù)上述介紹設(shè)計，電源電路包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等模塊組成，使用LED進行電源工作狀態(tài)指示。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是利用電壓串聯(lián)負反饋的原理來調(diào)節(jié)輸出電壓的。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路其工作原理是利用穩(wěn)壓管兩端的電壓稍有變化，會引起其電流有較大變化這一特點，通過調(diào)節(jié)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的限流電阻上的壓降來達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。圖37 濾波電路圖38 濾波波形(4)穩(wěn)壓電路:常用的穩(wěn)壓電路有兩種形式：一是穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，二是串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。(2)整流電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓。圖35 直流穩(wěn)壓電源框圖及波形(1)電源變壓器T的作用是將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。 單片機引腳分配根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計及各模塊的分析得出，單片機的引腳分配如表33所示。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。特殊寄存器 AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。在flash