【正文】 時會輸出電流（ IIL）。 P2口的輸出緩沖能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯門電路。 178。當(dāng)對 P1口寫 1時，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。 P1口： P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。程序校驗時需要外接上拉電阻。在這種模式下， P0口具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)對 0端口寫入 1時，可以作為高阻抗輸入端使用。 GND:地 178。 引腳說明： 178?？?分為以下幾個模塊：放大整形模塊、秒脈沖產(chǎn)生模塊、換檔模擬轉(zhuǎn)換模塊、單片機系統(tǒng)、 LCD 顯示模塊。由于計數(shù)器計得的脈沖數(shù) N是在 1 秒時間內(nèi)的累計數(shù)，所以被測頻率 fx=NHz。閘圖 1 頻率測量原理圖 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 4 門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門送到計數(shù)譯碼顯示電路。其中脈沖形成電路的作用是將被測信號變成脈沖信號，其重復(fù)頻率等于被測頻率 fx。 所謂“頻率”，就是周期性信號在單位時間（ 1s）內(nèi)變化的次 數(shù)。 基本設(shè)計原理 基本設(shè)計原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率的一種測量裝置。由圖可知： T=NTo （注： To為標(biāo)準(zhǔn)信號的周期，所以 T為分頻后信號的周期，則可以算出被測量信號的頻率 f。 頻率測量儀的設(shè)計思路與頻率的計算 頻率測量儀的設(shè)計思路主要是：對信號分頻，測量一個或幾個被測量信號周期中已知標(biāo)準(zhǔn)頻率信號的周期個數(shù)，進(jìn)而測量出該信號頻率的大小，其原理如右圖 1所示。 基本設(shè)計原理是直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率的一種測量裝置。測量范圍從 1Hz— 10kHz的 正弦波、方波、三角波，時基寬度為 1us,10us,100us,1ms。 在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試過程中， 由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀， 經(jīng)常要用到頻率計。 它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率的數(shù)字測量儀器。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 2 ABSTRACT This text introduces the control system of a kind of elevator elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation depends electric power, dragging along to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the people39。在設(shè)計的過程中 ，不斷的學(xué)習(xí)，思考和同學(xué)間的相互討論，運用科學(xué)的分析問題的方法解決遇到的困難，掌握單片機系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學(xué)會對常見問題的處理方法，積累設(shè)計系統(tǒng)的經(jīng)驗，充分發(fā)揮教學(xué)與實踐的結(jié)合?；?51 單片機的數(shù)字頻率計 設(shè)計 目 錄 第 1 節(jié) 摘要 ????????????????????????? 2 數(shù)字頻率計概述????????????????????? 2 頻率測量儀的設(shè)計思路與頻率的計算???????????? 2 基本設(shè)計原理?????????????????????? 3 第 2 節(jié) 數(shù)字頻率計（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計???????????? 4 ????????????????????? 4 系統(tǒng)工作原理圖????????????????????? 4 單片機及其引腳說明 ??????????????? 5 信號調(diào)理及放大整形模塊????????????????? 7 時基信號產(chǎn)生電路???????????????????? 7 顯示模塊???????????????????????? 8 第 3 節(jié) 軟件設(shè)計???????????????????????? 12 定時計數(shù) ??????????????????????? 12 量程轉(zhuǎn)換 ??????????????????????? 12 BCD 轉(zhuǎn)換??????????? ????????????? 12 LCD 顯示???????????????????????? 12 第 4 節(jié) 結(jié)束語 ???????????????????????? 13 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 14 附錄 C 語源程序代碼?????????????????????? 15 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 1 引 言 本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的目的是通過在“單片機原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。并且引導(dǎo)一種創(chuàng)新的思維，把學(xué)到的知識應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。全能提高個人系統(tǒng)開發(fā)的綜合能力，開拓了思維，為今后能在相應(yīng)工作崗位上的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。s the control elevator circulate of the PLC system also has more and more high request, request to attain the movement purpose of steady, quasi, quick of elevator system mainly from PLC, logic control the electric circuit an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances, get in touch with a machine, route of travel switch and press button, give out light the indicator constitute and transducer for the control system of integral this machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller PLC of Mitsubishi pany. 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 3 數(shù)字頻率計概述 數(shù)字頻率計是計算機、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。它的基本功能是測量正弦信號，方波信號及其他各種單位時間內(nèi)變化的物理量。 本數(shù)字頻率計將采用定時、計數(shù)的方法測量頻率，采用一個 1602A LCD顯示器動態(tài)顯示6位數(shù)。用單片機實現(xiàn)自動測量功能。它以測量周期的方法對正 弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動的測量。 若被測量信號的周期為，分頻數(shù) m1，分頻后信號的周期為 T，則： T=m1Tx 。） 由于單片機系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率比較穩(wěn)定，而是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信號頻率的誤差，通常情況下很小；而系統(tǒng)的量化誤差小于 1，所以由式 T=NTo可知，頻率測量的誤差主要取決于 N 值的大小， N值越大，誤差越小，測量的精度越高。它以測量周期的方法對正 弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動的測量。若在一定時間間隔 T內(nèi)測得這個周期性信號的重復(fù)變化次數(shù) N，則其頻率可表示為 f=N/T。時間基準(zhǔn)信號發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確地等于 1s。秒信號結(jié)束時閘門關(guān)閉，計數(shù)器停止計數(shù)。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 5 第 2節(jié) 數(shù)字頻率計（低頻）的硬 件結(jié)構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 本頻率計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 主要元器件是單片機 AT89C51，由它完成對待測信號頻率的計數(shù)和結(jié)果顯示等功能，外部還要有分頻器、顯示器等器件。各模塊關(guān)系圖如圖 2 所示： 圖 2 數(shù)字頻率計功能模塊 系統(tǒng)工作原理圖 該系統(tǒng)工作的總原理圖如圖 3所示： 圖 3 數(shù)字頻率計系統(tǒng)工作原理圖 顯示時基電路倍頻鎖相放大整形單片機被測信號 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 6 AT89C51 單片機及其引腳說明 89C51 是一種高性能低功耗的采用 CMOS 工藝制造的 8 位微控制器， 它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征： 4K 字節(jié)的程序存儲器 ， 128 字節(jié)的 RAM,32 條 I/O 線， 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器 , 一個 5 中斷源兩個優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)，一個雙工的串行口 , 片上震蕩器和時鐘電路。 VCC：電源電壓 178。 P0口： P0口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O 口，作為輸出口用時，每個引腳能驅(qū)動8個 TTL邏輯門電路。 當(dāng) P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用 的形式。 在 EPROM 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗時。 178。 P1口的輸出緩沖能接受或輸出 4個 TTL 邏輯門電路。當(dāng)作為輸入端使用時， P1 口因為內(nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時會輸出一個低電流（ IIL）。 P2口： P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向的 I/O 端口。當(dāng)向 P2口寫 1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。 P2口在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如 MOVX ＠ DPTR）時，P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。當(dāng)利用 8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時（例 MOVX ＠ R1） ,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。 178。 P3口的輸出緩沖能驅(qū)動 4個 TTL邏輯門電路。作為輸入口，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（ IIL）。 RST:復(fù)位輸入。 178。當(dāng)在 Flash編程時還可以作為編程脈沖輸出（ PROG ）。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 PSEN ：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。 178。為了使單片機能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲器從 0000H到 FFFH單元的指令， EA 必須同 GND 相連接。 當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時， EA 應(yīng)該接到 VCC端。 XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時鐘電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。下面還將詳細(xì)說明。它將正弦輸入信號 Vx整 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 基于 51 單片機的數(shù)字頻率計 8 形成同頻率方波 Vo,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。同相輸入的運算放大器的放大倍數(shù)為（ R1+R2） /R1，改變 R1 的大小可以改變放大倍數(shù)。 由于輸入的信號幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對于輸入信號的測量就不方便了，過大可能會把器件燒毀，過小可能器件檢測不到，所以在設(shè)計中采用了這個信號調(diào)理電路對輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號調(diào)理部分電路具體實現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖 4所示： 圖 4 時基信號產(chǎn)生電路： CD4013雙上升沿 D觸發(fā) 器 ，引腳及功能見如下圖 5： CD4013 由兩個相同的、相互獨立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。此器件可用作移位寄存器，且通過將 Q 非輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計數(shù)器和觸發(fā)器。置位和復(fù)位或復(fù)位線上的高電平完成。 CR為高電平時，計數(shù)器清零且振蕩器使用無效，所有的計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器 CP1非（和 CP0）的下降沿計數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計數(shù)，在時鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對時鐘D4D IO D ED3D IO D ED2D IO D E2376 5184U3L M 3 11D1D IO D EC L R 11C L K 13D12D212C L K 211S E T 14S E T 210C L R 213Q15Q16Q29Q28G N D7+ 5V14IC 17 4L S 1 412J1C O N 212J2C O N 2C11 05R1R E S 1R2R E S 1R3R E S 1R4R E S 1R5R E S 1R6R E S 1D5Z E N E R 1V C C 15 VV C C 1 5VG N DV C C 15 VV C C 1 5VG N DG N DG N D5VG N DV C CG N D32184U 1AL F 3 53567U 1BL