【正文】 位線上的高電平完成。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(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。由于輸入的信號(hào)幅度是不確定、可能很大也有可能很小，這樣對(duì)于輸入信號(hào)的測(cè)量就不方便了，過大可能會(huì)把器件燒毀，過小可能器件檢測(cè)不到，所以在設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸入的波形進(jìn)行阻抗變換、放大限幅和整形，信號(hào)調(diào)理部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖4所示： 時(shí)基信號(hào)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(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。同相輸入的運(yùn)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)。它將正弦輸入信號(hào)Vx整形成同頻率方波Vo,幅值過大的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過分壓器分壓送入后級(jí)放大器，以避免波形失真。下面還將詳細(xì)說明。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)， 應(yīng)該接到VCC端。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令， 必須同GND相連接。 ：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（ ）。RST:復(fù)位輸入。作為輸入口，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)輸出電流（IIL）。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX ＠R1）,P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX ＠ DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。當(dāng)向P2口寫1時(shí)，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。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)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個(gè)TTL邏輯門電路。在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)。當(dāng)P0口訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。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(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。VCC：電源電壓各模塊關(guān)系圖如圖2所示： 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(jì)系統(tǒng)工作原理圖 AT89C51單片機(jī)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(chǔ)器，128字節(jié)的RAM,32條I/O線，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器, 一個(gè)5中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口, 片上震蕩器和時(shí)鐘電路。 第2節(jié)數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 本頻率計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機(jī)AT89C51，由它完成對(duì)待測(cè)信號(hào)頻率的計(jì)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。秒信號(hào)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(hào)發(fā)生器提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間脈沖信號(hào)，若其周期為1s，則門控電路的輸出信號(hào)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(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。）由于單片機(jī)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(hào)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(cè)量的誤差主要取決于N值的大小，N值越大，誤差越小，測(cè)量的精度越高。若被測(cè)量信號(hào)的周期為，分頻數(shù)m1，分頻后信號(hào)的周期為T，則：T=m1Tx 。它以測(cè)量周期的方法對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能。 本數(shù)字頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率，采用一個(gè)1602A LCD顯示器動(dòng)態(tài)顯示6位數(shù)。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。在設(shè)計(jì)的過程中，不斷的學(xué)習(xí)，思考和同學(xué)間的相互討論，運(yùn)用科學(xué)的分析問題的方法解決遇到的困難，掌握單片機(jī)系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學(xué)會(huì)對(duì)常見問題的處理方法，積累設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合。各模塊關(guān)系圖如圖2所示：[3]LCD顯示基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)[日期：20080111]來源：東哥單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)() 作者：佚名[字體：大 中 小] 題 目： 基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì) 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（專升本） 班 級(jí)： 056計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名： 蔡永 學(xué)號(hào)： 05191131 指導(dǎo)老師： 余水寶 成 績(jī)： ( ) 目 錄 第1節(jié) 引言 ……………………………………………………………2 數(shù)字頻率計(jì)概述…………………………………………………………………………2 頻率測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路與頻率的計(jì)算…………………………………………………2 基本設(shè)計(jì)原理……………………………………………………………………………3第2節(jié) 數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………4 …………………………………………………………………………4…………………………………………………………………………4 …………………………………………………………5………………………………………………………………7………………………………………………………………………7…………………………………………………………………………………8第3節(jié) 軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………12 定時(shí)計(jì)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(yǔ) ……………………………………………………… 13參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………14附錄 匯編源程序代碼…………………………………………………15 基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)數(shù)理與信息工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)專升本 056班 蔡永指導(dǎo)老師 余水寶 第1節(jié) 引言本應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是通過在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學(xué)的能力。2數(shù)字頻率計(jì)（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 本頻率計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要元器件是單片機(jī)AT89S52，由它完成對(duì)待測(cè)信號(hào)頻率的計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)處理、結(jié)果顯示等功能，外部還要有信號(hào)處理、LCD顯示器等器件。根據(jù)頻率檢測(cè)的原理，很容易想到利用51單片機(jī)的T0、T1兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)用來定時(shí)，另一個(gè)用來計(jì)數(shù)，兩者均應(yīng)該工作在中斷方式，一個(gè)中斷用于1s時(shí)間的中斷處理，一個(gè)中斷用于對(duì)頻率脈沖的計(jì)數(shù)溢出處理，(對(duì)另一個(gè)計(jì)數(shù)單元加一)，此方法可以彌補(bǔ)計(jì)數(shù)器最多只能計(jì)數(shù)65536的不足。[2]由于成本有限，本次設(shè)計(jì)中采用第一種方法。故輸入時(shí)鐘信號(hào)的最高頻率不得超過單片機(jī)晶振頻率的二十四分之一。第一種方法的好處是設(shè)計(jì)出的頻率計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和程序編寫簡(jiǎn)單，成本低廉，不需要外部計(jì)數(shù)器，直接利用所給的單片機(jī)最小系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)。利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器作為定時(shí)時(shí)間周期，若其周期為1s，則輸入的脈沖信號(hào)持續(xù)計(jì)數(shù)時(shí)間亦準(zhǔn)確地等于1s，所計(jì)數(shù)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)信號(hào)的頻率。若在一定時(shí)間間隔T內(nèi)測(cè)得這個(gè)周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)N，則其頻率可表示為f=N/T。它以測(cè)量頻率的方法直接對(duì)正弦波、方波、三角波的頻率進(jìn)行自動(dòng)的測(cè)量。用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能。 本數(shù)字頻率計(jì)將采用定時(shí)、計(jì)數(shù)的方法測(cè)量頻率，采用一個(gè)1602A LCD顯示器動(dòng)態(tài)顯示6位數(shù)。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)，方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。1系統(tǒng)概述 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。在基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過對(duì)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，用十進(jìn)制數(shù)字來顯示被測(cè)信號(hào)頻率的測(cè)量裝置。以AT89S52單片機(jī)為控制器件的頻率測(cè)量方法，并用C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路。AT89S52系列單片機(jī)具有體積小，功能強(qiáng)，性能價(jià)格比較高等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和智能化儀器，儀表等領(lǐng)域。頻率信號(hào)抗干擾性強(qiáng)、易于傳輸 ,可以獲得較高的測(cè)量精度。引言……………………………………………………………………………………………4……………………………………………………………………………………5…………………………………………………………………………5 ……………………………………………………5 …………………………………………………………………………5（低頻）的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………5 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 ………………………………………………………………………5 AT89S52單片機(jī)及其引腳說明 …………………………………………………………6 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊 ………………………………………………………………7 ………………………………………………………………………8 信號(hào)放大仿真圖 …………………………………………………………………8 信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波 …………………………………………………………………8 LF353雙運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介 ………………………………………………………8 顯示模塊 ………………………………………………………………………………9 1602ALCD與單片機(jī)的接法 ………………………………………………………9 1602ALCD基本技術(shù) ……………………………………………………………10 …………………………………………………………………………………12 系統(tǒng)工作流程圖 ………………………………………………………………………12 T0的1s定時(shí)……………………………………………………………………13 T1的計(jì)數(shù)原理 …………………………………………………………………13 軟件工作原理 …………………………………………………………………………14 軟件處理方法 …………………………………………………………………………14 …………………………………………………………………………15 ………………………………………………………………………………15 …………………………………………………………………………15結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………………………………15致謝詞 ………………………………………………………………………………………15參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………15程序附錄 ……………………………………………………………………………………17引言頻率測(cè)量在科技研究和實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要。基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)【摘要】 本設(shè)計(jì)以AT89S52單片機(jī)為核心充分利用硬件資源設(shè)計(jì)的一種頻率計(jì)，該頻率計(jì)首先將被測(cè)信號(hào)放大整形處理，變成滿足單片機(jī)I/O口接受的TTL/ CMOS 兼容信號(hào)從單片機(jī)的T1輸入口輸入直接累加脈沖數(shù)，將單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)為1S，這時(shí)累加的脈沖數(shù)即為被測(cè)信號(hào)的頻率。最后經(jīng)單片機(jī)處理送至lcd液晶顯示屏顯示。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通采用組合電路和時(shí)序電路等大量的硬件電路構(gòu)成，產(chǎn)品不但體積較大，運(yùn)行速度慢，而且測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)不宜直接使用。同時(shí) ,。此頻率計(jì)以AT89S52單片機(jī)為核心，具有性能優(yōu)良，精度高，可靠性好等特點(diǎn)。最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)頻率計(jì)的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種測(cè)試場(chǎng)所。以精確迅速的特點(diǎn)測(cè)量信號(hào)頻率，在本設(shè)計(jì)在實(shí)踐理論上鍛煉提高了自己的綜合運(yùn)用知識(shí)水平，為以后的開發(fā)及科研工作打下基礎(chǔ)。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。測(cè)量范