基于51單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 前言</b></p><p>　　頻率測(cè)量是電子學(xué)測(cè)量中最為基本的測(cè)量之一。由于頻率信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，易于傳輸，因此可以獲得較高的測(cè)量精度。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測(cè)量成為一項(xiàng)越來越普遍的工作，測(cè)頻原理和測(cè)頻方法的研究正受到越來越多的關(guān)注。</p><p><b>　　1.1頻率計(jì)概述</b></p>

2、;<p>　　數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào)、方波信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。傳統(tǒng)的頻率計(jì)采用測(cè)頻法測(cè)量頻率，通常由組合電路和時(shí)序電路等大量的硬件電路組成，產(chǎn)品不但體積大，運(yùn)行速

3、度慢而且測(cè)量低頻信號(hào)不準(zhǔn)確。本次采用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一種數(shù)字顯示的頻率計(jì)，測(cè)量準(zhǔn)確度高，響應(yīng)速度快，體積小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　1.2頻率計(jì)發(fā)展與應(yīng)用</p><p>　　在我國(guó)，單片機(jī)已不是一個(gè)陌生的名詞，它的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)的里程碑事件。單片機(jī)作為最為典型的嵌入式系統(tǒng)，它的成功應(yīng)用推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。單片機(jī)已成為電子系統(tǒng)的中最普遍的應(yīng)用。單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支

4、，其應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展也很快，它已成為在現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動(dòng)控制與計(jì)量測(cè)試、數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理等技術(shù)中日益普及的一項(xiàng)新興技術(shù)，應(yīng)用范圍十分廣泛。其中以AT89S52為內(nèi)核的單片機(jī)系列目前在世界上生產(chǎn)量最大，派生產(chǎn)品最多，基本可以滿足大多數(shù)用戶的需要。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.

5、1測(cè)頻的原理</b></p><p>　　測(cè)頻的原理歸結(jié)成一句話，就是“在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)”。被測(cè)信號(hào)，通過輸入通道的放大器放大后，進(jìn)入整形器加以整形變?yōu)榫匦尾?，并送入主門的輸入端。由晶體振蕩器產(chǎn)生的基頻，按十進(jìn)制分頻得出的分頻脈沖，經(jīng)過基選通門去觸發(fā)主控電路，再通過主控電路以適當(dāng)?shù)木幋a邏輯便得到相應(yīng)的控制指令，用以控制主門電路選通被測(cè)信號(hào)所產(chǎn)生的矩形波，至十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路進(jìn)行直接計(jì)數(shù)和顯示

6、。若在一定的時(shí)間間隔T內(nèi)累計(jì)周期性的重復(fù)變化次數(shù)N，則頻率的表達(dá)式為式：</p><p>　　頻率計(jì)數(shù)器嚴(yán)格地按照公式進(jìn)行測(cè)頻。由于數(shù)字測(cè)量的離散性，被測(cè)頻率在計(jì)數(shù)器中所記進(jìn)的脈沖數(shù)可有正一個(gè)或負(fù)一個(gè)脈沖的量化誤差，在不計(jì)其他誤差影響的情況下，測(cè)量精度將為：</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，測(cè)量頻率時(shí)所產(chǎn)生的誤差是由N和T倆個(gè)參數(shù)所決定的，一方面是單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)越多時(shí)，精度越高，另一

7、方面T越穩(wěn)定時(shí)，精度越高。為了增加單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，一方面可在輸入端將被測(cè)信號(hào)倍頻，另一方面可增加T來滿足，為了增加T的穩(wěn)定度，只需提高晶體振蕩器的穩(wěn)定度和分頻電路的可靠性就能達(dá)到。</p><p>　　上述表明，在頻率測(cè)量時(shí)，被測(cè)信號(hào)頻率越高，測(cè)量精度越高。</p><p><b>　　2.2總體思路</b></p><p>　　頻率

8、計(jì)是我們經(jīng)常會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)儀器之一，頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。本文介紹了一種基于單片機(jī)AT89S52 制作的頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方法,所制作的頻率計(jì)測(cè)量比較高的頻率采用外部十分頻，測(cè)量較低頻率值時(shí)采用單片機(jī)直接計(jì)數(shù)，不進(jìn)行外部分頻。該頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)10HZ~2MHZ的頻率測(cè)量,而且可以實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)切換功能，四位共陽極動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量結(jié)果，可以測(cè)量正弦波、三角波及方波等各種波形的頻率值。</p>&l

9、t;p><b>　　2.3具體模塊</b></p><p>　　根據(jù)上述系統(tǒng)分析，頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共包括五大模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊。各模塊作用如下：</p><p>　　1、單片機(jī)控制模塊：以AT89C51單片機(jī)為控制核心，來完成它待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，譯碼，和顯示以及對(duì)分頻比的控制。利用其內(nèi)部的定時(shí)／計(jì)數(shù)器完成待測(cè)信號(hào)周期／頻

10、率的測(cè)量。</p><p>　　2、電源模塊：為整個(gè)系統(tǒng)提供合適又穩(wěn)定的電源，主要為單片機(jī)、信號(hào)調(diào)理電路以及分頻電路提供電源，電壓要求穩(wěn)定、噪聲小及性價(jià)高的電源。</p><p>　　3、放大整形模塊：放大電路是對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大，降低對(duì)待測(cè)信號(hào)幅度的要求。整形電路是對(duì)一些不是方波的待測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化成方波信號(hào)，便于測(cè)量。</p><p>　　4、分頻模塊：考慮單片機(jī)外部計(jì)

11、數(shù)，使用12 MHz時(shí)鐘時(shí)，最大計(jì)數(shù)速率為500 kHz，因此需要外部分頻。分頻電路用于擴(kuò)展單片機(jī)頻率測(cè)量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率測(cè)量使用統(tǒng)一信號(hào)，可使單片機(jī)測(cè)頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測(cè)頻誤差。</p><p>　　5、顯示模塊：顯示電路采用四位共陽極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，為了加大數(shù)碼管的亮度，使用4個(gè)PNP三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，便于觀測(cè)。</p><p>　　綜合以上頻率計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有單片機(jī)控制

12、模塊、電源模塊、放大整形模塊、分頻模塊及顯示模塊等組成，頻率計(jì)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。 </p><p>　　圖2.1 頻率計(jì)總體設(shè)計(jì)框圖</p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 AT89C51主控制器模塊</p><p>　　3.1.1 AT89C51的介紹</p>

13、;<p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　AT89C51引腳如下圖所示。</p><p>　　圖3.1 AT89C

14、51引腳圖</p><p>　　3.1.2 復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。復(fù)位電路如下圖所示。</p><p><b>　　圖3.2 復(fù)位電路</b></p><p>　　高頻率的時(shí)鐘有利于程序更快的運(yùn)行，也有可以實(shí)現(xiàn)更高的信號(hào)采樣率，從而實(shí)現(xiàn)更多的功能。但是告訴對(duì)系統(tǒng)要求較高

15、，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻。考慮到單片機(jī)本身用在控制，并非高速信號(hào)采樣處理，所以選取合適的頻率即可。合適頻率的晶振對(duì)于選頻信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)確度都有好處，本次設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)物具有11.0592M的晶振頻率。AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)如下圖所示。</p><p>　　圖3.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖</p><p>　　3.2 分頻設(shè)計(jì)模塊</p><p>　　分頻電路用于擴(kuò)展

16、單片機(jī)頻率測(cè)量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率和周期測(cè)量使用統(tǒng)一信號(hào)，可使單片機(jī)測(cè)頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測(cè)頻誤差。</p><p>　　本頻率計(jì)的設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心，利用他內(nèi)部的定時(shí)／計(jì)數(shù)器完成待測(cè)信號(hào)周期／頻率的測(cè)量。單片機(jī)AT89C51內(nèi)部具有2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作可以由編程來實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)和產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)中斷要求的功能。在定時(shí)器工作方式下，在被測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)，每來一個(gè)機(jī)器周期，

17、計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1（使用12 MHz時(shí)鐘時(shí)，每1μs加1），這樣以機(jī)器周期為基準(zhǔn)可以用來測(cè)量時(shí)間間隔。在計(jì)數(shù)器工作方式下，加至外部引腳的待測(cè)信號(hào)發(fā)生從1到0的跳變時(shí)計(jì)數(shù)器加1，這樣在計(jì)數(shù)閘門的控制下可以用來測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率。外部輸入在每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次，這樣檢測(cè)一次從1到0的跳變至少需要2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），所以最大計(jì)數(shù)速率為時(shí)鐘頻率的1／24（使用12 MHz時(shí)鐘時(shí)，最大計(jì)數(shù)速率為500 kHz），因此采用74LS161進(jìn)

18、行外部十分頻使測(cè)頻范圍達(dá)到2MHz。為了測(cè)量提高精度，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率值較低時(shí)，直接使用單片機(jī)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)得頻率值；當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率值較高時(shí)采用外部十分頻后再計(jì)數(shù)測(cè)得頻率值。這兩種情況使用74LS151進(jìn)行通道選擇，由單片機(jī)先簡(jiǎn)單測(cè)得被測(cè)信號(hào)是高頻信號(hào)還是低頻信號(hào)，然后根據(jù)信號(hào)頻率值</p><p><b>　　3.3 顯示模塊</b></p><p>　　顯示模塊由頻率

19、值顯示電路和量程轉(zhuǎn)換指示電路組成。頻率值顯示電路采用四位共陽極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示頻率計(jì)被測(cè)數(shù)值，使用三極管8550進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使數(shù)碼管亮度變亮，便于觀察測(cè)量。量程轉(zhuǎn)換指示電路由紅、黃、綠三個(gè)LED分別指示Hz、KHz及MHz檔，使讀數(shù)簡(jiǎn)單可觀。</p><p>　　3.3.1 數(shù)碼管介紹</p><p>　　常見的數(shù)碼管由七個(gè)條狀和一個(gè)點(diǎn)狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可分

20、為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何種接口類型。</p><p>　　LED數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有1～2 mA，最大極限電流也只有10～30 mA，所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平(3.5 V)的電路信號(hào)相接時(shí)，一定要串加限流電阻，以免損壞器

21、件。</p><p>　　3.3.2 頻率值顯示電路</p><p>　　數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)不加三極管驅(qū)動(dòng)時(shí)，數(shù)碼管顯示數(shù)值看不清，不便于頻率值的測(cè)量與調(diào)試。因此加入三極管8550進(jìn)行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。使用4位數(shù)碼管進(jìn)行頻率值顯示，如果選擇共陰極數(shù)碼管顯示，則需要8個(gè)三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而采用共陽極數(shù)碼管則需要4個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)，為了節(jié)約成本，因此選用共陽極數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，具體數(shù)碼管設(shè)計(jì)電路如圖所示。&

22、lt;/p><p>　　圖3.4 數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　3.3.3 檔位轉(zhuǎn)換指示電路</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用紅、黃、綠三個(gè)LED分別指示Hz、KHz及MHz檔，根據(jù)被測(cè)信號(hào)的頻率值大小，可以自動(dòng)切換量程單位，無需手動(dòng)切換，便于測(cè)量和讀數(shù)，簡(jiǎn)單方便。具體設(shè)計(jì)的檔位轉(zhuǎn)換LED指示電路如圖所示。</p><p>　　圖3.

23、5 LED檔位指示電路</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要采用模塊化設(shè)計(jì)，敘述了各個(gè)模塊的程序流程圖，并介紹了軟件Keil和Proteus的使用方法和調(diào)試仿真。</p><p>　　4.1 軟件模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法。整個(gè)系統(tǒng)由

24、初始化模塊，信號(hào)頻率測(cè)量模塊，自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換和顯示模塊等模塊組成。系統(tǒng)軟件流程如圖所示。</p><p>　　頻率計(jì)開始工作或者完成一次頻率測(cè)量，系統(tǒng)軟件都進(jìn)行測(cè)量初始化。測(cè)量初始化模塊設(shè)置堆棧指針（SP）、工作寄存器、中斷控制和定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作方式。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，即用來測(cè)量信號(hào)頻率。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)軟件流程總圖</p><

25、;p>　　首先定時(shí)／計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清0，運(yùn)行控制位TR置1，啟動(dòng)對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)閘門由軟件延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)，從計(jì)數(shù)閘門的最小值（即測(cè)量頻率的高量程）開始測(cè)量，計(jì)數(shù)閘門結(jié)束時(shí)TR清0，停止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)寄存器中的數(shù)值經(jīng)過數(shù)制轉(zhuǎn)換程序從十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。判斷該數(shù)的最高位，若該位不為0，滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求，測(cè)量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為0，將計(jì)數(shù)閘門的寬度擴(kuò)大10倍，重新對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，直到滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有

26、效位數(shù)的要求。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作被設(shè)置為定時(shí)器方式，定時(shí)／計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清0，在判斷待測(cè)信號(hào)的上跳沿到來后，運(yùn)行控制位TR置為1，以單片機(jī)工作周期為單位進(jìn)行計(jì)數(shù)，直至信號(hào)的下跳沿到來，運(yùn)行控制位TR清0，停止計(jì)數(shù)。16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)值為65535，當(dāng)待測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，定時(shí)／計(jì)數(shù)器可以對(duì)被測(cè)信號(hào)直接計(jì)數(shù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較高時(shí)，先由硬件十分頻后再有定時(shí)／計(jì)數(shù)器對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)，加大測(cè)量的精度和范圍。</p>

27、<p>　　4.2 應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　此設(shè)計(jì)需要在Keil軟件平臺(tái)上完成程序的調(diào)試,在Proteus軟件平臺(tái)上完成仿真顯示。因此介紹如何使用Keil和Proteus進(jìn)行軟件的仿真。</p><p>　　4.2.1 Keil簡(jiǎn)介</p><p>　　Keil軟件是目前最流行開發(fā)系列單片機(jī)的軟件，Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管

28、理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。而Proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工

29、程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象[16]。</p><p>　　4.2.2 protues簡(jiǎn)介</p><p>　　protues是Labcenter公司出品的電路分析、實(shí)物仿真系統(tǒng)，而KEIL是目前世界上最好的51單片機(jī)匯編和C語言的集成開發(fā)環(huán)境。他支持匯編和C的混合編程，同時(shí)具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能[17]。Protues能夠很方便的和KEIL、Matlab IDE等編譯模擬軟件結(jié)合。

30、Proteus提供了大量的元件庫(kù)有RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件，它可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU，與keil和MPLAB不同的是它還提供了周邊設(shè)備的仿真，只要給出電路圖就可以仿真。</p><p><b>　　5 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　5.1 系統(tǒng)總電路

31、圖</p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次課設(shè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總電路圖如下圖所示。</p><p>　　圖5.1 系統(tǒng)總電路圖</p><p>　　5.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果</p><p>　　系統(tǒng)仿真結(jié)果圖如下圖所示，由圖中可以看出，LCD顯示的值為900Hz，LED顯示的值為886Hz，在誤差允許的范圍內(nèi)，二者近似相等，符合課設(shè)任務(wù)書要

32、求。</p><p>　　圖5.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果圖</p><p><b>　　6 系統(tǒng)硬件調(diào)試</b></p><p><b>　　6.1頻率計(jì)的測(cè)試</b></p><p>　　如圖6.1為頻率計(jì)的測(cè)試實(shí)物拍攝圖。其中函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為1000Hz、幅值為5V的方波信號(hào)時(shí)，數(shù)字頻率計(jì)測(cè)得的

33、頻率為996Hz，在誤差允許的范圍內(nèi)，二者相等，符合課設(shè)任務(wù)書要求。</p><p>　　圖6.1 頻率計(jì)測(cè)試的實(shí)物拍攝圖</p><p>　　6.2 低頻方波信號(hào)發(fā)生器的測(cè)試</p><p>　　圖6.2 低頻信號(hào)發(fā)生器測(cè)試的實(shí)物拍攝圖</p><p>　　如圖6.2為低頻信號(hào)發(fā)生器測(cè)試的實(shí)物拍攝圖。其中低頻方波信號(hào)發(fā)生器輸出頻率的LED顯

34、示值為400Hz，經(jīng)過示波器檢測(cè)得到幅值為4.88V，頻率為396.2Hz，在誤差允許的范圍內(nèi)，二者相等，符合課設(shè)任務(wù)書要求。</p><p>　　6.3 低頻方波信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字頻率計(jì)的綜合測(cè)試</p><p>　　如圖6.3為低頻方波信號(hào)發(fā)生器檢測(cè)頻率計(jì)的實(shí)物拍攝圖。其中低頻方波信號(hào)發(fā)生器輸出頻率的LED顯示值為300Hz，經(jīng)過數(shù)字頻率計(jì)檢測(cè)得到頻率的LCD顯示值為297Hz，在誤差允

35、許的范圍內(nèi)，二者相等，符合課設(shè)任務(wù)書要求。</p><p>　　圖6.3 低頻方波信號(hào)發(fā)生器檢測(cè)頻率計(jì)的實(shí)物拍攝圖</p><p><b>　　7 心得體會(huì)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的過程和結(jié)果都給了我很多感觸。初次拿到課程設(shè)計(jì)的題目時(shí)，只是對(duì)頻率有一定的理解，至于怎么設(shè)計(jì)，幾乎沒有什么想法。在同學(xué)的指導(dǎo)和講解下，對(duì)頻率計(jì)的介紹有了

36、一定的了解。后來通過不斷的學(xué)習(xí)和查閱資料，終于清楚的知道了頻率計(jì)的基本情況和設(shè)計(jì)的方案有了一定的理解。通過對(duì)各種性能的比較和所學(xué)知識(shí)能實(shí)現(xiàn)的狀況，對(duì)本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行的是課設(shè)報(bào)告的撰寫。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，讓我學(xué)會(huì)了從系統(tǒng)的高度來考慮設(shè)計(jì)的方方面面，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

37、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。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　［1］李華．單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]. 航空航天大學(xué)出版社. 2006.

38、</p><p>　?。?］張鵬．王雪梅. 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例教程[M]. 海軍出版社. 2007.</p><p>　?。?］赫建國(guó)等. 單片機(jī)在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[M]. 清華大學(xué)出版社. 2005.</p><p>　?。?］康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M]. 高等教育出版社. 1998．</p><p>　?。?］吳清平.

39、單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例教程[M]. 海軍出版社. 2008.</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　signed long count=0;&l

40、t;/p><p>　　int i=0, x=0;</p><p>　　sbit RS=P1^0;</p><p>　　sbit RW=P1^1;</p><p>　　sbit E=P2^5;</p><p>　　sbit dula=P2^6;</p><p>　　sbit wela=P2^7;<

41、;/p><p>　　unsigned int shu[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0X35,0x36,0x37,0x38,0x39}; //數(shù)字的ASCII碼放在數(shù)組中</p><p>　　uchar code table[]="made by Li Houmin";</p><p>　　uchar num;</

42、p><p>　　void delay(int count) //延時(shí)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int p;</b></p><p>　　while(count--)</p><p>　　for(p=0;p<110;p++)

43、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(unsigned int n) //寫指令</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　RS=0;</b></p><p>&l

44、t;b>　　P0=n;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　E=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　E=0;</b>&l

45、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_data(unsigned char t)//寫數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　RS=1;</b></p><p><b&g

46、t;　　P0=t;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　E=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　E=0;</b></p&

47、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　void time1_int(void) interrupt 3</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH1=TL1=0;</p><p><b>　　TR1=1;</b></

48、p><p><b>　　x++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void time0_int(void) interrupt 1</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TH0=(65535-5

49、0000)/256; //裝初值,定時(shí)50ms</p><p>　　TL0=(65535-50000)%256; </p><p><b>　　i++;</b></p><p>　　if(i==20) //1s時(shí)間已到</p><p><b>　　{ </b></p>

50、<p><b>　　i=0;</b></p><p>　　TR1=0; //關(guān)閉計(jì)數(shù)器1</p><p>　　count=65536*x+256*TH1+TL1;</p><p><b>　　x=0;</b></p><p>　　TH1=TL1=0; //重新裝初值</p&

51、gt;<p>　　TR1=1; //重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)器器1</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void show()</p><p><b>　　{ </b></p><p&g

52、t;　　write_com(0x85);write_data(shu[count/100000]); delay(5);//在第一行第五列顯示十萬位</p><p>　　write_com(0x86);write_data(shu[(count/10000)%10]);delay(5);//顯示萬位</p><p>　　write_com(0x87);write_data(shu

53、[(count/1000)%10]);delay(5);//顯示千位</p><p>　　write_com(0x88); write_data(shu[(count/100)%10]);delay(5);//顯示百位</p><p>　　write_com(0x89);write_data(shu[(count/10)%10]);delay(5);//顯示十位</p&

54、gt;<p>　　write_com(0x8a);write_data(shu[count%10]);delay(5);//顯示個(gè)位</p><p>　　write_com(0x83);write_data(0x66);delay(5); //顯示頻率表示的字符f</p><p>　　write_com(0x84);write_data(0x3d);delay(5

55、); //顯示字符=</p><p>　　write_com(0x8b);write_data(0x48);delay(5); //顯示字母H</p><p>　　write_com(0x8c);write_data(0x7a);delay(5); //顯示字母z</p><p>　　write_com(0x80+0x40); //第二行

56、顯示</p><p>　　for(num=0;num<17;num++)</p><p>　　{ write_data(table[num]);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><

57、;b>　　}</b></p><p>　　void main() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0x51;//T1計(jì)數(shù)、T2定時(shí)，且都工作在方式1</p><p>　　TH1=0x00;TL1=0x00;</p>

58、<p>　　TH0=(65535-50000)/256; //裝初值,定時(shí)50ms</p><p>　　TL0=(65535-50000)%256; </p><p>　　EA=1; //開總中斷</p><p>　　ET0=1;ET1=1; //中斷允許</p><p>　　TR0=1;TR1=

59、1; //啟動(dòng)定時(shí)器</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p><b>　　RW=0;</b></p><p><b>　　E=0;</b></p><

60、;p>　　write_com(0x01); //顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零</p><p>　　write_com(0x38); //設(shè)置16X2顯示5X7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)口</p><p>　　write_com(0x0c); //設(shè)置開顯示，顯示光標(biāo)且閃爍</p><p>　　write_com(0x06); //寫一個(gè)字符后地址

61、指針加1</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　show();</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>&l