【正文】 ，而實際中需要測量的頻率的信號是多種多樣的，有脈沖波，還有可能有正弦波、三角波等，所以需要一個電路把待測信號可以進行計數(shù)的脈沖波。而小信號經(jīng)過放大、整形通道電路來提高系統(tǒng)的測量精度和靈敏度。單運算放大器LM138與其它種類的通用型運放相比具有電壓轉(zhuǎn)換速率高、頻帶寬、輸出動態(tài)范圍大、較完善的保護電路等突出優(yōu)點。其參數(shù)為：輸入失調(diào)電壓4mV；偏置電流：150nA增益帶寬積：15MHz轉(zhuǎn)換速率：70V/uS耗電流：5mA電源：+/20V利用74LS14六反相器（施密特觸發(fā)）可將三角波、正弦波等變成矩形波。 放大整形電路 LM318芯片圖由于單片機的計數(shù)個數(shù)是有限的，最大可以計到65536，而在實際工程測量中所測得頻率很大，甚至能達(dá)到上百兆赫茲，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單片機所測量范圍，采用分頻電路，可以將待測信號成倍的縮放，然后進行測量。74LS90計數(shù)器是一種中規(guī)模二一五進制計數(shù)器。 數(shù)計 數(shù)計，它由四個主從JK觸發(fā)器和一些附加門電路組成，整個電路可分兩部分，其中FA觸發(fā)器構(gòu)成一位二進制計數(shù)器；FD、FC、FB構(gòu)成異步五進制計數(shù)器，在74LS90計數(shù)器電路中，設(shè)有專用置“0”端RR2和置位（置“9”）端SS2。（2）十分頻（8421碼）：將QA與CK2聯(lián)接，可構(gòu)成8421碼十分頻電路。其計數(shù)順序為000～101，當(dāng)?shù)诹鶄€脈沖作用后，出現(xiàn)狀態(tài)QCQBQA=110，利用QBQC=11反饋到R1和R2的方式使電路置“0”。（5）十分頻（5421碼）：將五進制計數(shù)器的輸出端QD接二進制計數(shù)器的脈沖輸入端CK1，即可構(gòu)成5421碼十分頻工作方式。 74LS90引腳圖AT89C51簡介單片機(SingleChipMicroputer),又稱單片微控器，是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、輸入/輸出電路(I/O)、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行通訊口，可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路集成到一個半導(dǎo)體芯片上，構(gòu)成一個最小而又完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。其結(jié)構(gòu)圖如下所示。另一方面，單片機畢竟是一個芯片，只有外加所需的輸入輸出設(shè)備，才能構(gòu)成實用的單片機應(yīng)用系統(tǒng)。單片機的應(yīng)用極為廣泛，它涉及智能儀器儀表、工業(yè)控制、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信以及醫(yī)用設(shè)備等領(lǐng)域。AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器。 GND：接地。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。本次設(shè)計最后采用1602LCD作為顯示電路。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中: 第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。因為單片機具有編程和自動運算的功能，所以產(chǎn)品中有很多的功能都是通過軟件的形式實現(xiàn)的。整個系統(tǒng)由初始化模塊、定時器中斷服務(wù)模塊、信號周期測量模和LCD顯示模塊。定時器中斷服務(wù)模塊是本次設(shè)計的重點。本次設(shè)計單片機采用內(nèi)部時鐘方式，接12MHz的晶振，定時/計數(shù)器T0工作在定時狀態(tài)下，達(dá)不到1秒的定時，所以采用定時50ms，共定時20次，即可完成1秒的定時功能。所以T1工作在定時狀態(tài)下，每定時1秒中到，就停止T1的計數(shù)，而從T1的計數(shù)單元中讀取計數(shù)的數(shù)值，然后進行數(shù)據(jù)處理。LCD顯示模塊包括LCD初始化和浮點數(shù)到ASCII碼轉(zhuǎn)換模塊。在LCD1602的顯示中，數(shù)據(jù)是以ASCII碼的形式在屏幕上顯示出來的，而通過系統(tǒng)測量出的頻率值為浮點數(shù)形式，因此必須將浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為ASCII碼的形式才能顯示出來。Proteus是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外圍電路(如LCD、RAM、鍵盤、馬達(dá)、LED、AD/DA等)。它運行于Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動態(tài)仿真、I2C 調(diào)試器、SPI 調(diào)試器、鍵盤和LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。目前支持的單片機類型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11系列以及各種外圍芯片。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2 等軟件?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。當(dāng)然其存在的缺點也是有的。作為電子技術(shù)或控制類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生和工程技術(shù)人員，在學(xué)習(xí)了該軟件后，可以充分地利用它所提供的資源，幫助自己提高工程應(yīng)用能力。誤差的大小將直接影響到產(chǎn)品性能的好壞，因此最大限度地減小測量誤差是大多數(shù)數(shù)字測量儀器的目的。 無論閘門時間長短,計數(shù)法測頻總存在1個單位的量化誤差，即計數(shù)誤差為177。通過計數(shù)器直接測頻時的閘門時間和測周期時的時標(biāo)脈沖都是由石英晶體振蕩器的輸出經(jīng)過分頻或倍頻得到的。通用計數(shù)器在測量周期時，由于被測信號疊加有噪聲，當(dāng)被測信號由施密特觸發(fā)器整形成方波進入下一級電路時，信號上疊加的噪聲會使電路的觸發(fā)時刻提前或滯后，從而帶來測量誤差。減小誤差的方法：（1）在實際測量中，增加顯示的有效數(shù)字位數(shù)可降低計數(shù)誤差對直接測頻法和測周期法的影響。結(jié)論本文介紹了一種基于單片機AT89C51制作數(shù)字頻率計的設(shè)計方法。1%，是在允許的測量誤差范圍內(nèi)。在編寫程序時，閘門時間沒能準(zhǔn)確地微調(diào)至1秒，致使測量的誤差比理想的要大。參考文獻[1] 華成英 . [M] 北京：高等教育出版社，[2] 閻　[M].北京：高等教育出版社，．[3] [M].北京：電子工業(yè)出版社，[4] 龍澤明, 顧立志. MCS51單片機原理與工程應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社, 2005.主程序開始 ORG 000BH JMP TIMER_INT 。定時器T1中斷服務(wù)程序 JMP TIMER1 ORG 0030HMAIN: MOV SP,60H 。初始化