单片机原理及应用-3位数显频率计数器(毕业设计论文)（最终版） ㊣ 精品文档 值得下载

振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

来自反向振荡器的频率采集频率采集单元主要依靠单片机的定时器计数器，定时器计数器实质上就是个加计数器，其控制电路受软件控制切换当定时器计数器为定时工作方式时，计数器的加信号由振荡器的分频信号产生，即每过个机器周期，计数器加，直至计满溢出为止。

显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。

因个机器周期等于个振荡周期，所以计数频率。

如果晶振为，则计数周期为，这是最短的定时周期。

若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长度如位位位等。

当定时器计数器为计数工作方式时，通过引脚和对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。

计数器在每个机器周期的期间采样引脚输入电平。

若个机器周期采样值为，下个机器周期采样值为，则计数器加。

此后的机器周期期间，新的计数值装入计数器。

所以检测个由至的跳变需要两个机器周期，故外部的最高计数频率为振荡频率的。

例如，如果选用晶振，则最高计数频率为。

虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保给定电平在变化前至少被采样次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在个机器周期以上。

显示单元本次设计中采用了显示器，即数码管。

数码管的每个数码段是只发光二极管。

当发光二极管导通时，相应的个点或者个笔画发光，控制发光二极管发光组合，可以显示出所需字符。

我采用了共阴极结构。

在定义其显示字形的码段时，通过口送出七段码表段码表显示字形共阴显示模块原理图图显示原理图原理图设计图电路原理图第四章软件设置设计流程你还在拖吗早泄，拖中度，再拖重度，还拖肾阴虚还是拖前列腺睾丸炎，精囊炎前列腺炎，增生肥大，不想拖了，对不起，已经晚了，各位朋友们好好爱护自己的身体吧不要让早泄毁了你的幸福，根据硬件和毕业设计所要求的功能，在开发环境下编译程序，首先要定义相关参量，然后初始化中断，打开外中断，是工作在计数状态下，对输入的频率信号进行计数，但对工作在计数状态下的，最大计清中断计时器实行的函数中断计时器的函数数码管显示内容数码管选通第五章仿真设计及结果源程序编译及结果原理图绘制仿真结果第六章总结及体会硬件测试时需要用到的器件有数字万用表稳压电源以及函数信号发生器。

将稳压电源调至，后用数字万用表进行测量，看输出的直流电压是否已经满足的要求，然后将函数信号发生器打开，给电路加上个的方波信号，频率从开始不断增大直至信号，看电路的数码管显示是否与函数信号发生器给出的频率致，如果能达到基本致，再进行下步的测试工作。

将函数信号发生器的输出频率调至保持不变，这个时候调动发生器的信号电压，使其不断增大至时停止调动，当信号电压增大至的时候，数码管上开始显示信号源频率。

将将函数信号发生器的输出电压保持在保持不变，此时调动信号发生器的输出频率，观察数码管上显示的频率和信号发生器上显示的频率进行比对，当测试频率在位置时数码管上测试的频率误差开始增大。

完成以上测试后与原理相符合，硬件没有问题，计数结果准确无误，完全达到设计要求。

这次的课程设计为基于单片机的频率计的设计装置，以为核心，包括单片机系统模块，显示模块已经串口通信模块，实现对输入信号的频率的测试功能。

其中单片机系统模块做为核心处理中断信号，并输出信号，显示在显示模块上。

经过不断的摸索和严格调试，本设计实现了所要求的功能，完全符合要求。

经过这次课程设计使我受益匪浅，旧知识得到加强，单片机的应用，显示管等，增加了新知识，开阔了视野。

从中我学到了更多关于电子制作的知识，从原理图的设计到调试出结果，整个过程虽然遇到了许多困难，但经过本人的不懈努力和指导老师的殷勤指导，以及同学的热心帮助下，不断查找资料，更换器件，力求更简单更实用，以至最终实现了本次课程设计。

并且通过这次课设的实践，培养了自己对本专业学习的数值为，由于，因此的最大计数频率为。

对于频率的概念就是在秒只数脉冲的个数，即为频率值。

所以工作在定时状态下，每定时秒中到，就停止的计数，而从的计数单元中读取计数的数值，然后进行数据处理。

送到数码管显示出来。

工作在定时状态下，最大定时时间为，达不到秒的定时，所以采用定时，共定时次，即可完成秒的定时功能。

编译实现相关功能程序，实现毕业设计所要求的功能，程序流程图如下图所示图程序流程图程序设计，共阴数码管选通数组，数码管显示的数字数组数码管显示内容数组数码管显示内容缓冲数组初始化初始化设置为外部脉冲计数，为定时从接受外部中断请求定时器计数显示结束是否达到秒显示计数计时器的计数频率计开始工作标志位八个数码管显示的数设置两个计时器模式初始化计时器的高位初始化计时器的低位初始化计时器的高位初始化计时器的低位开计时器开计时器开外部计时中断开外部计时中断开总中断，清缓冲数组内容把个位数给缓冲区把十位数给缓冲受影响。

测量个信号的频率有两种方法第种是计时法，用基准信号去测量被测信号的高电平持续的时间，然后转换成被测信号的频率。

第二种是计数法，计算在基准信号高电平期间通过的被测信号个数。

根据设计要求测量的正弦信号，首先要将正弦信号通过过零比较转换成方波信号，然后变成测量方波信号。

如果用第种方法，当信号频率超过的时候测量精度将超出测量精度要求，所以当被测信号的频率高于的时候需要将被测信号进行分频处理。

如果被测信号频率很高需要将被测信号进行多次分频直到达到设计的精度要求。

数字频率计是种应用很广泛的仪器电子，在广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。

随着数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。

本论文设计采用单片机为控制器件来制作个的频率计，并将所需得到的频率通过数码管显示出来。

根据设计要求用单片机的内部产生基准信号，由输入被测信号，通过定时方式计算被测信号的持续时间。

通过单片机计算得出结果，最后通过数码管显示测量结果。

系统的原理框图如图所示。

图数字频率计系统框图方案的确定系统采用系列单片机作为控制核心，门控信号由内部的计数定时器产生，单位为。

由于单片机的计数频率上限较低晶振时约，所以需对高频被测信号进行硬件分频处理，则完成运算控制及显示功能。

由于使用了单片机，使整个系统具有极为灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能扩展与改进。

原理图如图图单片机测频原理图在本设计方案中，我通过程序设定工作在计数状态下，工作在计时状态下。

计数器对输入的信号经行计数，其最大计数值为，当时，的最大计数频率为。

由于信号的频率就是每秒钟信号脉冲的个数，于是我让工作在定时状态下，定时时间为秒。

每定时秒钟到，就停止的计数，然后从的计数单元中读取计数的数值，即完成了信号频率的测量。

最后通过三位数码管显示出频率值。

单片机处理信号输入单片机位数码管频率源位数码管显示由于要尽可能的使用最少的元件，在满足设计要求的前提下，我尽可能的减少了元器件的使用。

将被测信号不加任何处理，直接输入单片机的口。

而将被测信号经行放大整形倍频锁相等处理就不再进行了。

这样做会使该频率计在测量信号频率时产生精度误差，但能够满足设计要求。

第三章硬件设计主控单元主控单元主要是单片机系统，采用的晶振频率。

单片机的口接被处理后的被和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

口管脚是个带内部上拉电阻的双向口，可接收输出个门电流。

当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，口将输出电流这是由于上拉的缘故。

串行输入口串行输出口外部中断外部中断记时器外部输入记时器外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通口同时为闪烁编程和编程校验接收些控制信号。

口作为输入口时有两种工作方式即所谓的读端口与读引脚读端口时实际上并不从外部读入数据而是把端口锁存器的内容读入到内部总线经过种运算或变换后再写回到端口锁存器只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作这是由硬件自动完成的不需要我们操心然后再实行读引脚操作否则就可能读入出错为什么看上面的图如果不对端口置端口锁存器原来的状态有可能为端为为加到场效应管栅极的信号为该场效应管就导通对地呈现低阻抗，此时即使引脚上输入的信号为也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的信号读入后不定是若先执行置操作则可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入由于在输入操作时还必须附加个准备动作所以这类口被称为准双向口的口作为输入时都是准双向口接下来让我们再看另个问题从图中可以看出这四个端口还有个差别除了口外口都还有其他的功能。

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是每当用作外部数据存储器时，将跳过个脉冲。

如想禁止的输出可在地址上置。

此时，只有在执行，指令是才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态禁止，置位无效。

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。

当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管测信号，口接显示器的数据输入端，通过外接控制电路接数码管显示器的控制端。

单片机系统的电路如图所示。

图单片机系统是个低功耗，高性能位单片机，片内含的可反复擦写次的只读程序存储器，器件采用公司的高密度非易失性存储技术制造，兼容标