單片機(jī)簡易頻率計(jì)課程設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-05 12:46本頁面
【正文】 時(shí)測頻法。采用脈沖周期測頻法則測高頻率時(shí)精度無法保證；采用脈沖數(shù)倍頻測頻法和脈沖數(shù)分頻測頻法則精度有所提高，但控制電路較復(fù)雜；采用脈沖平均周期測頻法則很難兼顧低頻信號的測量；而采用多周期同步測頻法，閘門時(shí)間與被測信號同步，消除了對被測信號計(jì)數(shù)產(chǎn)生的177。根據(jù)頻率的定義，頻率是單位時(shí)間內(nèi)信號波的個(gè)數(shù)，因此采用上述各種方案都能實(shí)現(xiàn)頻率的測量。見圖1：圖1測量時(shí)序圖由于T0并不與T1同步，并且有可能造成脈沖丟失，所以對計(jì)數(shù)器T0做一定的延時(shí)，以矯正誤差。在T/C1定時(shí)的時(shí)間里，對頻率脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。本系統(tǒng)采用測量頻率法，可將頻率脈沖直接連接到AT89C51的T0端，將T/C1用做定時(shí)器。秒信號結(jié)束時(shí)閘門關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。時(shí)間基準(zhǔn)信號發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)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(shí)間亦準(zhǔn)確地等于1s。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測得這個(gè)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。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。本文從頻率計(jì)的原理出發(fā)，介紹了基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方案，選擇了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)得各種電路元器件，并對硬件電路進(jìn)行了仿真?？紤]到上述問題，本論文設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字頻率計(jì)。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，信號頻率的測量在科技研究和實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。前言 2一、 總體設(shè)計(jì) 3二、 硬件設(shè)計(jì) 5AT89C51單片機(jī)及其引腳說明： 5顯示原理 7技術(shù)參數(shù) 8電參數(shù)表 8時(shí)序特性表 9模塊引腳功能表 9三、 軟件設(shè)計(jì) 10四、 調(diào)試說明 11五、 使用說明 13結(jié)論 13參考文獻(xiàn) 13附錄 14Ⅰ 、系統(tǒng)電路圖 14Ⅱ、程序清單 1525前言單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用在生活中至關(guān)重要。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通常是用很多的邏輯電路和時(shí)序電路來實(shí)現(xiàn)的，這種電路一般運(yùn)行緩慢，而且測量頻率的范圍比較小。首先，我們把待測信號經(jīng)過放大整形；然后把信號送入單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器里進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得頻率值；最后把測得的頻率數(shù)值送入顯示電路里進(jìn)行顯示。 總體設(shè)計(jì)用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測信號頻率的一種測量裝置。所謂“頻率”，就是周期性信號在單位時(shí)間（1s）內(nèi)變化的次數(shù)。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。閘門電路由標(biāo)準(zhǔn)秒信號進(jìn)行控制，當(dāng)秒信號來到時(shí)，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門送到計(jì)數(shù)譯碼顯示電路。由于計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖數(shù)N是在1秒時(shí)間內(nèi)的累計(jì)數(shù)，所以被測頻率fx=NHz。T/C0用做計(jì)數(shù)器。在1S定時(shí)內(nèi)所計(jì)脈沖數(shù)即是該脈沖的頻率。具體延時(shí)時(shí)間根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)確定。但是本論文設(shè)計(jì)的是一個(gè)用單片機(jī)做為電路控制系統(tǒng)的數(shù)字式頻率計(jì)，采用脈沖定時(shí)測頻法，則在低頻率的測量時(shí)誤差會大一些。1誤差，測量精度大大提高，且測量精度與待測信號的頻率無關(guān)，達(dá)到了在整個(gè)測量頻段等精度測量。基本設(shè)計(jì)原理是首先把待測信號通過放大整形，變成一個(gè)脈沖信號，然后通過控制電路控制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，最后送到譯碼顯示電路里進(jìn)行顯示，其基本構(gòu)成框圖如圖2所示
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