課程設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)控制的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-閱讀頁(yè)
2024-12-06 17:31本頁(yè)面
【正文】 。 圖 信號(hào)預(yù)處理電路 分頻電路 本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，由于考慮到單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器得計(jì)數(shù)能力有限，無(wú)法對(duì)過(guò)高頻進(jìn)行測(cè)量，所以我們對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行了分頻，這樣能提高測(cè)量頻率的范圍，還能相應(yīng)的提高頻率測(cè)量的精度。在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲覀円M(jìn)行的是十分頻、一百分頻，所以我們選用 74LS90 電路，經(jīng)過(guò)正確的連接后就可以進(jìn)行十分頻，進(jìn)行二次十分頻就可以得到分頻一百次的信號(hào)。其組成電路如下圖所示。數(shù)據(jù)選擇器有多個(gè)輸入，一個(gè)輸出。在控制端的作用下可從多路并行數(shù)據(jù)中選擇一路送輸出端。一個(gè)輸出端 1Y、 2Y和一個(gè)控制許可端 G。當(dāng)控制許可端 G=1 時(shí)，傳輸通道被封鎖 ,芯片被禁止， Y=0，輸入的數(shù)據(jù)不能傳送出去；當(dāng)控制許可端 G=0 時(shí)，傳輸通道打開，芯片被選中，處于工作狀態(tài)，輸入的數(shù)據(jù)被傳送出去 A、 B 是地址選擇端，兩路選擇器共用。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造 技術(shù) 制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。所以本次設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)。顯示電路由數(shù)碼管和 74LS138 組成，在本次設(shè)計(jì)中，由 74LS138 連接數(shù)碼管的接地端，由此來(lái)控制數(shù)碼管的亮和滅。由于單片機(jī)輸出的顯示數(shù)據(jù)電壓不夠高，無(wú)法直接送到數(shù)碼管上直接顯示，因此需要用一個(gè)上拉電路來(lái)提高輸出數(shù)據(jù)的電壓值，以便送到數(shù)碼管顯示。本次設(shè)計(jì)采用的是脈沖定時(shí)測(cè)頻法，所以在軟件實(shí)現(xiàn)上基本遵照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行測(cè)頻軟件設(shè)計(jì)的基本思路是： 把要用到的內(nèi)部存儲(chǔ)器的地址運(yùn)用偽指令標(biāo)號(hào)，方便后面設(shè)計(jì)中運(yùn)用； 跳轉(zhuǎn)到中斷程序進(jìn)行初步數(shù)據(jù)采集； 開始主程序， 首先判斷是否有待測(cè)信號(hào)，無(wú)信號(hào)就等待信號(hào)，有信號(hào)則進(jìn)行下一步； 判斷是否定時(shí)到 1S，若沒(méi)有到達(dá) 1S 定時(shí)，則執(zhí)行下面的 5 和 6 步得操作，若達(dá)到 1S，則執(zhí)行第 6 步以后的操作； 判斷是否第一次，若是，則判斷當(dāng)前的檔位是否設(shè)置合適，若合適則直接跳轉(zhuǎn)到返回主程序，若不合適，則進(jìn)入第 6 步； 調(diào)整檔位，重新進(jìn)入中斷開始初步計(jì)數(shù)； 判斷檔位是否合適，合適則把測(cè)得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的檔位相應(yīng)的調(diào)整數(shù)位，并取表找到相應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行第 10 步操作； 若上一步中判斷出檔位不合適，則根據(jù)頻率進(jìn)行相應(yīng)的檔位 調(diào)整。 軟件流程圖 9 根據(jù)上一節(jié)所敘述的電路設(shè)計(jì)的基本思路，我們可畫出系統(tǒng)流程圖如圖 41所示。 Proteus 是一款非常不錯(cuò)的單片機(jī)模擬軟件。該軟件能模擬 51 單片機(jī)， avr單片機(jī)， pic 單片機(jī)，以及部分 arm 芯片。本次設(shè)計(jì)所有的電路都采用 proteus對(duì)電路進(jìn)行仿 真。例如可以采用脈沖數(shù)定時(shí)測(cè)頻法和脈沖周期測(cè)頻法相結(jié)合，在高頻的時(shí)候采用脈沖數(shù)定時(shí)測(cè)頻法，在低頻率的時(shí)候采用周期測(cè)頻法。還可以用外部計(jì)數(shù)器和單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器共同計(jì)數(shù)來(lái)代替用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn) 行定時(shí)，這樣測(cè)量的精度可以進(jìn)一步提高，但相對(duì)的端口分配和控制會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些。所以很多應(yīng)該完成的工作并沒(méi)有完成。而且，還有很多好的想法無(wú)法實(shí)現(xiàn)，所以系統(tǒng)還有很大的改進(jìn)空間。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我一方面澄清了先前的一些錯(cuò)誤理解，另一方面也真正的體會(huì)到了書本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐時(shí)的困難，往往很不起眼的一件事情，就是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，必須得搞清楚。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)電路的設(shè)計(jì)和研究有了更深刻的體會(huì)；讓我了解到軟件的設(shè)計(jì)是建立在對(duì)硬件了解的基礎(chǔ)上的，特別是對(duì)單片機(jī)的功能，引腳定義和內(nèi)部結(jié)構(gòu)要有較為詳細(xì)的了解，此外對(duì)電路板中所用到的各個(gè)芯片的引腳和功能，也要進(jìn)行了解；在編寫程序時(shí)，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行編程，避免出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，養(yǎng)成為程序添加注釋和說(shuō)明的好習(xí)慣，以便自己的修改和閱讀者輕松的了解程序的各部分及整體的功能。在此，對(duì)他們表示衷心的感謝。*************************** 。*************************** D_BCD: MOV A,R0 MOV B,10 DIV AB SWAP A ORL A,B RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END
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