基于單片機(jī)89c52的數(shù)字頻率計(已改無錯字)
2022-07-25 23:02:29 本頁面
【正文】 Ts。在測量開始后,。=1時,在被測信號的上升沿作用下D觸發(fā)器的輸出Q=1,使得單片機(jī)的INT0、INT1同時為1,啟動單片機(jī)內(nèi)部的定時/計數(shù)器開始工作。其中,T0對被測信號fx進(jìn)行計數(shù),T1對內(nèi)部頻標(biāo)f0進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)預(yù)置門時間到達(dá)Tg后,=0,但D觸發(fā)器的輸出Q仍然為1,因此兩個計數(shù)器并不停止計數(shù),直到隨后而至的待測信號的上升沿到來時,才使得D觸發(fā)器的輸出Q=0,同步門關(guān)閉,兩個計數(shù)器才同時停止計數(shù)。 單片機(jī)AT89C52該部分是硬件電路設(shè)計的核心部分，單片機(jī)主要完成對周期信號的測量和對測量數(shù)據(jù)的存儲。以便為下一顯示環(huán)節(jié)的提供數(shù)據(jù)。 顯示電路七段LED數(shù)碼管是由七段垂直相交的發(fā)光二極管組成，通過控制器對其有選擇性地接通和熄滅可以顯示出期望的數(shù)據(jù)。根據(jù)發(fā)光二極管的連接方式又可以分為共陰極和共陽極兩種。共陰極就是所有二極管的陰極都是接地的，控制器的引腳與二極管的陽極相連，這樣當(dāng)哪個二極管的陽極接高低壓時相應(yīng)的燈就會點亮。相反共陽極是所以的陽極都接高電壓，控制引腳與二極管的陰極相連，同樣，當(dāng)哪一個接低電平時，哪一個就會點亮。由于單片機(jī)可以直接驅(qū)動二極管，所以這樣我們就可以通過單片機(jī)編程實現(xiàn)數(shù)碼管的點亮顯示。本設(shè)計采用六個并列的七段數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)字顯示。系統(tǒng)硬件電路包括電源電路、輸入信號處理電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路和串行通信電路五部分。 ： 本單元以穩(wěn)壓管7805為核心，對從外部輸入的9V電壓進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出+5V的直流電壓，給其他部分的電路提供工作電壓。在LM7805CT的輸入端的一大一小電容作為濾波電容，大電容濾除低頻，小電容濾除高頻，LM7805CT輸出端的小電容濾除高頻雜波，大電容用來進(jìn)一步穩(wěn)壓。同時，考慮到輸入端電源極性有可能與LM7805CT的輸入端極性不相符，因此，在LM7805CT的輸入端增加了D5~D8構(gòu)成整流橋電路,這樣不論輸入端的極性如何，都能夠在7805的輸入端提供正確的電壓。： ，本單元以電壓比較器LM311為主體，將輸入信號變換為適合單片機(jī)測量的方波信號，以完成頻率或周期的測量，并且考慮到輸入信號幅值的不確定性，為了保護(hù)LM311，在其輸入端增加了鉗位電路，~+。 輸入信號處理電路：單片機(jī)控制電路是整個系統(tǒng)的核心電路，是控制的主體，主要完成測頻控制及運算功能。這部分電路主要由STC89C52RC單片機(jī)、時鐘電路和復(fù)位電路組成。復(fù)位電路采用按鍵與上電復(fù)位方式，上電瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容C3的充電，RST引腳的高電平逐漸下降。但是，只要能保持足夠的時間（2個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。該電路的電阻電容參數(shù)為：10uF的電解電容，10K歐姆的電阻。單片機(jī)的P0口用于數(shù)碼管的顯示輸出。：圖 ：顯示電路完成對單片機(jī)測得的外部信號頻率進(jìn)行動態(tài)顯示的功能，該部分電路主要由6個數(shù)碼管和驅(qū)動電路、譯碼電路組成。數(shù)碼管工作于共陰極方式，為了增大每段數(shù)碼管的驅(qū)動電流，在每個數(shù)碼管的陰極增加了緩沖器7407。為了節(jié)省單片機(jī)的口線，顯示電路采用動態(tài)掃描方式，這樣就可以節(jié)省出其它I/O口，并進(jìn)行其他功能的擴(kuò)展。~，并通過74HC138譯碼之后驅(qū)動對應(yīng)的數(shù)碼管，數(shù)據(jù)信號由P0口提供。 串行通信電路：串行通信電路部分完成RS232負(fù)邏輯電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，使電路板與PC機(jī)實現(xiàn)串行通信，該部分電路主要由MAX232（實現(xiàn)TTL電平與232電平間的轉(zhuǎn)換）和串行口九針插頭組成，連線過程中，應(yīng)注意PC機(jī)與電路板通信采用交叉接法。 串行通信電路 五 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 頻率計算法原理：數(shù)字頻率計是直接用十進(jìn)制七段數(shù)碼管來顯示被測信號頻率大小的一種測量裝置。它不僅可以用來測量正弦波，方波，三角波和尖脈沖信號的頻率，而且還可以間接測量他們的周期。數(shù)字頻率計在測量其他物理量如轉(zhuǎn)速、位移、振蕩頻率等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。所謂頻率，就是周期性信號在單位時間（1s）里重復(fù)變化的次數(shù)。若在一定時間間隔Ts內(nèi)測得的這個周期性信號的重復(fù)變化次數(shù)N次，那么其頻率可表示為f =N/T，一般為簡單、直接起見我們通常選擇測量間隔為1秒（即T＝1s），這樣1秒內(nèi)信號重復(fù)變化的次數(shù)就是信號的頻率，即在1s中直接測量的周期信號的變化次數(shù)N,為周期信號的頻率f。1秒的計數(shù)時間間隔要采用單片機(jī)本身的時鐘脈沖來計算，在1秒的時間內(nèi)，記錄的外部脈沖的數(shù)量就是外部周期信號的頻率。所以一共需要2個計數(shù)過程：一個是記錄單片機(jī)本身時鐘脈沖的個數(shù)以準(zhǔn)確劃定1秒的時間，一個是記錄外部脈沖的個數(shù)，以準(zhǔn)確記錄外部信號的頻率。單片機(jī)測頻率有兩種方法：測量頻率法和測量周期法。其中測量頻率法是對單位時間(1s)內(nèi)的輸入信號進(jìn)行計數(shù)，所得計數(shù)值即為頻率值，在這種方法中，輸入信號從T1引腳輸入，計數(shù)器T1作為計數(shù)器，計數(shù)器T0作為1s定時器。測量周期法是對輸入信號的一個周期進(jìn)行計數(shù)，（），（單位為us），在這種方法中，輸入信號從INT1輸入，相鄰兩次中斷的時間間隔為一個周期，計數(shù)器T1作為計數(shù)器。另外，當(dāng)待測信號頻率較低時，采用測量周期法，精度比較高，當(dāng)測量信號頻率較高時，采用測量頻率法，精度比較高。所以在本設(shè)計中，根據(jù)被測信號頻率的高低，采用了兩種方法。當(dāng)待測信號高于20KHz時，采用測量頻率法，當(dāng)待測信號頻率低于20KHz時
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1