單片機(jī)課程設(shè)計(jì)---基于mcs-51單片機(jī)的頻率計(jì)的設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2024-12-27 18:56本頁(yè)面
【正文】 ........................................................................................12 參考文獻(xiàn) .................................................................................................12 附錄 .........................................................................................................13 附錄一：電路原理圖 ...................................................................13 附錄二：軟件流程圖 ...................................................................13 附錄三：程序設(shè)計(jì) .......................................................................14 第 2 章 方案論證 4 第 1章 引言 隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，信號(hào)作為其最基礎(chǔ)的元素，其 頻率 的 測(cè)量在科技研究和實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要 ，而且需 要測(cè)頻的范圍也越來(lái)越寬 。 設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路原理圖。第 2 章 方案論證 1 微型計(jì)算機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向設(shè)計(jì) 任務(wù)書(shū) 題目名稱(chēng)： 基于 MCS51 單片機(jī)的頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè) 自動(dòng)化 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 學(xué)校： 指導(dǎo)教師： 第 2 章 方案論證 2 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程名稱(chēng)： 微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 設(shè)計(jì)題目： 基于 MCS51 單片機(jī)的頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件要求： 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)： AT89C51 單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的控制器，包括外擴(kuò) ROM， RAM 各 32KB （其大小 由設(shè)計(jì)者自己設(shè)計(jì)），系統(tǒng)時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等構(gòu)成的最小系統(tǒng)； 頻率計(jì)使用定時(shí)器的計(jì)數(shù)方式，記錄頻率的個(gè)數(shù)并顯示；顯示部分為 LED 動(dòng)態(tài)顯示設(shè)計(jì)；并有鍵盤(pán)設(shè)計(jì)； 接口電路的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)者擴(kuò)展一個(gè)并行接口〔 8155 或 8255〕，鍵盤(pán)設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要設(shè)計(jì)鍵盤(pán)的數(shù)量，顯示采用 LED 顯示，顯示電路也根據(jù)顯示的內(nèi)容設(shè)計(jì)； 有開(kāi)機(jī)顯示狀態(tài)（如顯示 88....）； 軟件設(shè)計(jì)： 1）主程序設(shè)計(jì)（包括初始化芯片，定時(shí)器，中斷以及 SP 指針等）； 2）各功能子程序設(shè)計(jì)，鍵盤(pán)子程序、 \顯示子程序設(shè)計(jì)，定時(shí)，中斷程序等 ； 其他要求 ： 每位同學(xué)獨(dú)立完成本設(shè)計(jì)。 依據(jù)題目要求，提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 調(diào)試系統(tǒng)硬件電路、功能程序。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通 常 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)量范圍低，精度低 。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成熟，用單片機(jī)來(lái)做為一個(gè)電路系統(tǒng)的控制電路逐漸顯示出其無(wú)與倫比的優(yōu)越性。 用單片機(jī)來(lái)做控制電路的數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量頻率精度高，測(cè)量頻率的范圍得到很大的提高 。隨著復(fù)雜可編程邏輯器件的廣泛應(yīng)用，將使整個(gè)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。它不僅可以測(cè)量正弦波，方波，三角波，尖脈沖信號(hào)和其他具有周期的信號(hào)的頻率，而且還可以測(cè)量他們的周期。在電路中增加傳感器， 還 可以做成數(shù)字脈搏儀，計(jì)價(jià)器等。 頻率計(jì)的設(shè)計(jì)原理實(shí)際上是測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的周期數(shù)。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱(chēng)閘門(mén)時(shí)間為 1 秒。閘門(mén)時(shí)間越長(zhǎng)，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門(mén)時(shí)間越長(zhǎng)則每測(cè)一次頻率的時(shí)間隔就越長(zhǎng)。 本論文的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字頻率計(jì)。進(jìn)行了相應(yīng) 的軟硬件設(shè)計(jì)。主要介紹了整形電路、控制電路和顯示電路的構(gòu)成原理，以及其測(cè)頻的基本方法。 第 2 章 方案論證 5 第二章 方案論證 采波 選擇方案 方案一： 用定時(shí)器定時(shí) 1s，用計(jì)數(shù)器記錄 1s 內(nèi)經(jīng)過(guò)的波的周期 。 第一種方案波的周期接近一秒時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，進(jìn)而無(wú)法得到波的頻率，第二種方法免除了這個(gè)弊端 因此選擇方案二。 操作方便，外擴(kuò) I/O 接口簡(jiǎn)單、實(shí)用。 方案二 :8155。 故選此方案。因此選用計(jì)數(shù)器 T0 和定時(shí)器 T1。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 頻率發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理 頻率發(fā)生器 系統(tǒng)由采樣電路、控制芯片、顯示組成。以 8155 作為擴(kuò)展電路，用來(lái)完成開(kāi)機(jī)顯示和采樣 計(jì)算完成后的頻率顯示 。 頻率計(jì)數(shù)開(kāi)始用按鍵來(lái)控制，開(kāi)始后完成一次計(jì)數(shù)并作處理顯示檢測(cè)波的頻率 。還增加了兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)， STC 推出的系列 51 單片機(jī)芯片是全面兼容其它 51 單片機(jī)的，而且 51 單片機(jī)是主流大軍。 89C51引腳圖如圖 31 所示。 89C51 晶振接法如圖 32。電容的大小范圍 為20pF～ 40pF，本設(shè)計(jì)選用 30pF 電容。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使RST 引腳保持 10ms 以上的高電平。在復(fù)位有效期間， ALE、 引腳輸出高電平。 圖 33 89C51 上電復(fù)位電路圖 單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)表。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的 RAM 狀態(tài) 3. 顯示器 在單片機(jī)系統(tǒng)中，常用的顯示器有：發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng) LED；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱(chēng) LCD；熒光管顯示器。 LED 段顯示器結(jié)構(gòu)與原理 LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示塊，有 7 段和“米”字段之分。此外，顯示塊中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dP 表示）用于顯示小數(shù)點(diǎn)。 LED 顯示塊中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法 : (1)共陽(yáng)極接法 發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。 (2)共陰極接法 發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。 數(shù)碼管引腳如圖 35。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。例如，對(duì)于共陰 LED 顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽(yáng)極 dP、 g、
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