【正文】 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。利用單片機(jī)的計數(shù)器和定時器的功能對被測信號進(jìn)行計數(shù)。 方案二：本方案使用大量的數(shù)字器件，被測量信號放大整形電路變成計數(shù)器所要求的脈沖信號，其頻率于被測信號的頻率相同。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FX=NHZ。 比較以上兩種方案可以知道，方案一得核心是單片機(jī)，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)不同頻率范圍的測試能自動選擇測試的量程。如要測量高頻的信號還需要加上分頻電路，價格相對高了點。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 一般式頻率計設(shè)計原理 數(shù)字式頻率計是測量頻率最常用的儀器之一，其基本設(shè)計原理是首先把待測信號通過放大整形，變成一個脈沖信號，然后通過控制電路控制計數(shù)器計數(shù)，最后送到譯碼顯示電路里進(jìn)行顯示， 所示 待測信號放大整形電路計數(shù)器電路譯碼顯示電路控制門電路 頻率計原理框圖本頻率計的設(shè)計以AT89S51單片機(jī)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(jī)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(dāng)TR置，定時/計數(shù)器開始計數(shù)：當(dāng)TR清0 ，停止計數(shù)。為了兼顧頻率測量精度和測量反應(yīng)時間的要求，把測量工作分為兩種方法： （1）當(dāng)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(jī)器周期為基準(zhǔn)，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。這時用方波做計數(shù)閘門，當(dāng)待測信號的頻率=100HZ，周期為10ms，使用12HZ時鐘的最小計數(shù)值為10000，完全滿足測量精度的要求。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(biāo)準(zhǔn)的80C51指令集合引腳。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。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。在掉電模式保存RAM內(nèi)容，可停止振蕩器，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(fù)位。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“I”可作為高阻抗輸入端用。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。對端口寫“I”，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。 AT89S51 AT89S51原理圖 分頻電路本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法，由于考慮到單片機(jī)的定時計數(shù)器得計數(shù)能力有限，無法對過高頻進(jìn)行測量，所以我們對待測信號進(jìn)行了分頻，這樣能提高測量頻率的范圍，還能相應(yīng)的提高頻率測量的精度。 4040原理圖 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。LED 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。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED 數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。8個筆劃段 h g f e d c b a 對應(yīng)于一個字節(jié)（8 位）的DDD在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機(jī)中CPU 的開銷小,能供給單獨鎖存的I/O 接口電路很多。其接口電路是把所有顯示器的8 個筆劃段ah 同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM 是各自獨立地受I/O 線控制。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的辦法，輪流控制各個顯示器的COM 端，使各個顯示器輪流點亮。 硬件設(shè)計簡介和系統(tǒng)整體原理圖 硬件設(shè)計簡介采用外接插頭輸入脈沖信號，經(jīng)過1N4538B（1N4538B的穩(wěn)壓值為5V，穩(wěn)壓保護(hù)，防止輸入電壓過高損傷電路）后經(jīng)過兩級74hc14傳輸將脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號，輸入到4040的時鐘計數(shù)輸入端，4040對輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)分頻，每4040每輸入4096個外出，Q12輸出一個脈沖。單片機(jī)測量后將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成六位BCD碼，通過單片機(jī)的串行口發(fā)送到數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管顯示電路采用74ls164驅(qū)動共陰極數(shù)碼管，采用靜態(tài)顯示。通過兩個發(fā)光二極管分別指示，低電平點亮；，低電平點亮。本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法，所以在軟件實現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計原理，進(jìn)行測頻。 軟