【正文】 數(shù)碼管顯示器有兩種形式：一種是 8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極 LED 數(shù)碼管顯示器；另一種是 8 個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極 LED 數(shù)碼管顯示器。 3 .AT89S51 原理圖 如圖 3 圖 3 AT89S51原理圖 5 五、 電路設(shè)計 顯示電路 我們測量的頻率最終要顯示出來，八段 LED 數(shù)碼管顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。在 Flash 編程時， P0 口接指令字節(jié)，而在程序效驗時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。在掉電模式保存 RAM 內(nèi)容，可停止振蕩器，停止所有其他芯片的功能，直到下一個外部中斷或硬件復位。此外， AT89S51 設(shè)計的靜態(tài)邏輯操作到零頻率和支持兩種軟件可選電模式。通過結(jié)合通用 8 位中央處理器的系統(tǒng)內(nèi)課編程閃存的單芯片， AT89S51 是一個功能強大的微控制器，它提供了高度靈活的和具有成本效益的解決辦法，可在許多嵌入式控制中應(yīng)用。該設(shè)備是采用 Atmel 的高密度 非易失性存儲器技術(shù)和符合工業(yè)標準的 80C51 指令集合引腳。 當待測信號的頻率 100HZ 時，定時 /計數(shù)器構(gòu)成為計數(shù)器，以機器周期為基準，由軟件產(chǎn)生計數(shù)閘門，計數(shù)閘門寬度 1S 時，即可滿足頻率測量結(jié)果為 3 位有效數(shù)字。外部輸入在每個機器周期被采用一 次，這樣查測一次從 1 到 0 的跳變至少需要 2 個機器周期，所以最大計數(shù)速率為時鐘頻率1/24。在定時器工作方式下，在被測時間間隔內(nèi)，每來一個機器周期，計數(shù)器自動加 1，這樣以機器周期為基準可以用來測量時間間隔。該頻率計是利用單片機內(nèi)部的定時 /計數(shù)器完成待測信號周期 /頻率的測量，測量范圍相比與要求較窄，但具有一定的代表性和基礎(chǔ)性。如要測量高頻的信號還需要加上分頻電路，價格相對高。 方案選擇 比較以上兩種方案可以知道，方案二的核心是單片機， 使用的元器件少，原理電路簡單，調(diào)試簡單只要改變程序的設(shè)定值則可以實現(xiàn)不同頻率范圍的測量，能自動選擇測試的量程。 方案二：本方案主要以單片機為核心，被測信號先進入信號放大電路進行放大，再被送到波形整形電路整形，把被測正弦波或者三角波轉(zhuǎn)換為方波，利用單片機的計數(shù)器和定時器的功能對被測信號進行計數(shù)。若在閘門時間 1s 內(nèi)計數(shù)器計得的 脈沖個數(shù)為 N，則被測信號頻率 F（ X） =N Hz。其原理框圖如 2 所示 邏輯控制電路 譯碼顯示器 鎖存器 閘門電路 計數(shù)器 時基電路 放大整形電路 2 圖 2. 方案二原理圖 方案論證 方案一：本方案使用大量的數(shù)字器件，被測量信號經(jīng)過放大整形電路變成計數(shù)器所要求的脈沖信號，其頻率與被測信號的頻率相同。 二、方案比較與選擇 方案比較 方案一：本方案主要以數(shù)字器件為核心，主要分為時基電路，邏輯控制電路，放大整形電路，閘門電路，計數(shù)電路，鎖存電路，譯碼顯示電路七大部分?；趩纹瑱C的簡易頻率計設(shè)計 一、課題任務(wù) 本設(shè)計是基于 AT89S51 單片機設(shè)計的簡易頻率計。技術(shù)指標：頻率（ F）為：1Hz～ 100MHz，周期（ T）為： 1S～ 10E7S，精度為： 10%。其原理框圖如圖 1 所 示 圖 方案二：本方案主要以單片機為核心，利用單片機的計數(shù)定 時功能來實現(xiàn)頻率的計數(shù)并且利用單片機的動態(tài)掃描把測出的數(shù)據(jù)送到數(shù)字顯示電路顯示。同時時基電路提供標準時間基準信號，其高電平持續(xù)時間 1s，當 1s 信號來到時，閘門開通，被測脈沖信號通過閘門，計數(shù)器開始計數(shù)，直到 1s 信號結(jié)束閘門關(guān)閉，停止計數(shù)。邏輯控制電路的作用有兩個：一是產(chǎn)生鎖存脈沖，使顯示器上的數(shù)字穩(wěn)定；二是產(chǎn)生清零脈沖，使計數(shù)器每次測量從零開始計數(shù)。編寫相應(yīng)的程序可以使單片機自動調(diào)節(jié)測量的量程，并把測出的頻率數(shù)據(jù)送到顯示電路顯示。與方案二相比較方案一則使用了大量的數(shù)字元器件，原理電路復雜，硬件調(diào)試麻煩。鑒于我們是第一次做與單片機有關(guān)的電子設(shè)計作品，為了減少一定的難度以及為今后更好的實現(xiàn)頻率計的精細化和準確化，經(jīng)過小組討論，我們決定從基礎(chǔ)的頻率計出發(fā)。 信號放大電路 信號整形 單片機AT89S51 電路 數(shù)字顯示電路 3 三、系 統(tǒng)設(shè)計原理 本頻率計的設(shè)計以 AT89S51 單片機為核心，利用它內(nèi)部的定時 /計數(shù)器完成待測信號周期 /頻率的測量，單片機 AT89S51 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。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。定時 /計數(shù)器的工作有運行控制位 TR 控制，當 TR 置 1，定時 /計數(shù)器開始計數(shù)；當 TR 清 0 ，停止計數(shù)。 四、單片機簡述 1. AT89S51 概述 該 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS8 位微控制器，可在 4K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)編程的閃存存儲器。芯片上的 Flash 程序存儲器重新編程的系統(tǒng)或常規(guī)非易失性內(nèi)存編程。 在 AT89