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【毕业设计】基于单片机数字频率计的设计 【毕业设计】基于单片机数字频率计的设计

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【毕业设计】基于单片机数字频率计的设计
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1、时例 ,口输出特殊功能寄存器的内容。 当编程或校验时,口同时接收高位地址和些控制信号。 口是带有内部上拉电阻的位双向的端口。口的输出缓冲 能驱动个逻辑门电路。当向口写时,通过内部上拉电阻把端口拉到高 电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,个引脚被 外部信号拉低时会输出电流。 口同时具有的多种特殊功能,的第二功能是串行输入口 ,的第二功能是串行输出口,的第二功能是外部中断, 的第二功能是外部中断,的第二功能是定时器,的第二功能是定时 器,的第二功能是外部数据存储器写选通,的第二功能是外部数 据存储器读选通。 显示电路 显示原理 我们测量的频率最终要显示出来。八段数码管显示器基本电路如图 所示。 图八段数码管显示器 八段数码管显示器由个发光二。

2、不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用 这种办法单片机中的开销小,能供给单独锁存的接口电路很多。在单片机 系统中动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的种显示方式之。其接口 电路是把所有显示器的个笔划段同名端连在起,而每个显示器的公共极 是各自地受线控制。向字段输出口送出字形码时,所有显示器 接收到相同的字形码,但究竟是那个显示器亮,则取决于端,而这端是由 控制的,所以我们就能自行决定何时显示哪位了。而所谓动态扫描就是指我 们采用分时的办法,轮流控制各个显示器的端,使各个显示器轮流点亮。在 轮流点亮扫描过程中,每位显示器的点亮时间是极为短暂的约,但由于人 的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位显示器并非同时点亮, 但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是组稳定的显示数据,不会有闪烁。

3、位微处理器,俗称单片机。 该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的指 令集和输出管脚相兼容。由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中, 的是种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了种灵 活性高且价廉的方案。所以本次设计采用单片机。 本次设计采用的是单片机,是种高性能低功耗的采用 工艺制造的位微控制器,它提供下列标准特征字节的程序存储器,字 节的,条线,个位定时器计数器个中断源两个优先级的 中断结构,个双工的串行口,片上震荡器和时钟电路。其引脚说明如下 引脚说明 电源电压。 接地。 口口是组位漏极开路型双向口,作为输出口用时,每个引 脚能驱动个逻辑门电路。当对端口写入时,可以作为高阻抗输入端使 用。 当口访问外部程序存储器或数据存储器时,它还可设定成地址数据总线复 用的形式。在这种模式下,。

4、极管组成。基中个长条形的发光管排 列成日字形,另个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点 用,它能显示各种数字及部份英文字母。数码管显示器有两种形式种是 个发光二极管的阳极都连在起的,称之为共阳极数码管显示器另种 是个发光二极管的阴极都连在起的,称之为共阴极数码管显示器。如下 图所示。共阴和共阳结构的数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。 当二极管导通时,对应的笔划段发亮,由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。 个笔划段对应于个字节位的 ,于是用位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。 在单片机应用系统中,数码管显示器显示常用两种办法静态显示和动态扫 描显示。所谓静态显示,就是每个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能 的接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口 电路,。

5、差较 大。 脉冲数倍频测频法,其特点是待测信号脉冲间隔减小,间隔误差降低精度 比法高倍,但控制电路较复杂。 脉冲数分频测频法,其特点是高频测量精度比法高倍,但控制电路也较 复杂。 脉冲平均周期测频法,此法在测高频时精度较高,但在测低频信号时精度较 低。 多周期同步测频法,此法的优点是,闸门时间与被测信号同步,消除了对被 测信号计数产生的个字误差,测量精度大大提高,且测量精度与待测信号的频 率无关,达到了在整个测量频段等精度测量。 本次设计采用的方案 根据频率的定义,频率是单位时间内信号波的个数,因此采用上述各种方案 都能实现频率的测量。但是本论文设计的是个用单片机做为电路控制系统的数 字式频率计,采用脉冲定时测频法,则在低频率的测量时误差会大些。采用脉 冲周期测频法则测高频率时精度无法保证采用脉冲数倍频测频。

6、经过放大整形然 后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数,获得频率值最后把测得的频率 数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发,介绍了基于单片机的 数字频率计的设计方案,选择了实现系统得各种电路元器件,并对硬件电路进行 了仿真。 关键字单片机,频率计,测量 目录 第章引言 第章方案论证 数字频率计设计的几种方案 几种方案的优劣讨论 本次设计采用的方案 第章系统硬件设计 数字频率计工作原理 般数字式频率计的原理 基于单片机的数字频率计原理 电路原理图 放大整形电路 放大整形电路的必要性 放大整形电路的原理 分频电路 分频电路介绍 四选电路 单片机 显示电路 显示原理 显示电路图 电路板 第章系统软件设计 测频软件实现原理 软件流程图 几个重要的分程。

7、 号,然后通过计数器计数,可得到需要的频率值,最后送入译码显示电路中显示 出来。但是控制部分才是最重要的,它在整个系统的运行中起至关重要的作用。 基于单片机的数字频率计原理 由上节介绍可知,控制电路在数字频率计中起至关重要的作用。采用什么样 的控制电路,直接决定了数字频率计的性能。由第二章的内容可知,为了得到 个高性能的数字频率计,本次设计采用单片机来做为数字频率计的核心控制电路, 辅之于少数的外部控制电路。因此本此设计的系统包括信号放大整形电路分频 电路单片机和显示电路等。本系统让被测信号经过放大整形后,进入 单片机开始计数,利用单片机内部定时计数器定时,在把所记得的数经过相关处理 后送到显示电路中显示。其系统原理框图将在下面介绍。 根据上述的基于单片机的数字频率计的设计原理,我们可设计个由放大整 放大整形电路。

8、出端都为。另外,该译码器还有三个使能端 ,只有当同时满足,才能译码。三个条件中任何 个不满足就禁止译码。其中译码选通端也被称作数据输入端,主要指它用于 数据分配时所起的作用。设置多个使能端使得该译码器能被灵活组成各种电路。 由于单片机输出的显示数据电压不够高,无法直接送到数码管上直接显示, 因此需要用个上拉电路来提高输出数据的电压值,以便送到数码管显示。在本 次设计中我们选用。其电路图如图所示。 摘要 随着电子信息产业的不断发展,信号频率的测量在科技研究和实际应用中的 作用日益重要。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的,这 种电路般运行缓慢,而且测量频率的范围比较小。考虑到上述问题,本论文设 计个基于单片机技术的数字频率计。首先,我们把待测信号。

9、法和脉冲数分频 测频法则精度有所提高,但控制电路较复杂采用脉冲平均周期测频法则很难兼 顾低频信号的测量而采用多周期同步测频法,闸门时间与被测信号同步,消除 了对被测信号计数产生的误差,测量精度大大提高,且测量精度与待测信号的 频率无关,达到了在整个测量频段等精度测量。本次设计由于个人水平有限,因 此,本次设计根据需要,采用脉冲定时测频法。 第章系统硬件设计 数字频率计工作原理 般数字式频率计的原理 数字式频率计是测量频率最常用的仪器之,其基本设计原理是首先把待测 信号通过放大整形,变成个脉冲信号,然后通过控制电路控制计数器计数,最 后送到译码显示电路里进行显示,其基本构成框图如图所示。 图数字式频率计原理框图 由上图可以看出,待测信号经过放大整形电路后得到个待测信号的脉冲。

10、口具有内部上拉电阻。 在编程时,口接收指令字节,同时输出指令字节在程序校验时。 程序校验时需要外接上拉电阻。 口口是带有内部上拉电阻的位双向口。口的输出缓冲能 接受或输出个逻辑门电路。当对口写时,它们被内部的上拉电阻拉升 为高电平,此时可以作为输入端使用。当作为输入端使用时,口因为内部存在 上拉电阻,所以当外部被拉低时会输出个低电流。 口是带有内部上拉电阻的位双向的端口。口的输出缓冲 能驱动个逻辑门电路。当向口写时,通过内部上拉电阻把端口拉到高 电平,此时可以用作输入口。作为输入口,因为内部存在上拉电阻,个引脚被 外部信号拉低时会输出电流。 口在访问外部程序存储器或位地址的外部数据存储器例如 时,口送出高位地址数据。在这种情况下,口使用强大的内部上 拉电阻功能当输出时。当利用位地址线访问外部数据存储。

11、 控制门电路 计数器电路译码显示电路 待测 信号 形电路分频电路多路数据选择器以及显示电路来构成的数字式频 率计,其系统框图如图所示。 图系统构成框图 电路原理图 由上面的内容可看到,本次设计的基于单片机的数字式频率计包括波形整形 电路分频电路多路数据选择器单片机和显示电路等几个模块。所以本次设 计的数字式频率计的电路由以下几块构成由施密特触发器构成的波形整形放大 电路由构成的分频电路由四选电路构成的四选电路 单片机以及由译码电路上拉电路和八段数码管显示 电路构成的数码显示电路构。其原理图如图所示。 放大整形电路分频电路多路数据选择器 控制系统和计数器,是本次设计的最重要的部分,是 种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器 的低电压,高性。

12、感。 综合以上内容,我们在这次设计中采用数码管,采用单片机静态显示计 数来显示。采用个译码器来控制各个数码管,采用个来做 上拉电路,使数码显示管有足够的电压进行显示。 显示电路图 显示电路由数码管和组成,数码管已经介绍过了,所以不再多加阐 述,现在介绍显示电路组成的另重要电路。在本次设计中,由 连接数码管的接地端,由此来控制数码管的亮和灭。其引脚图和功能表分别如图 和表所示。 图引脚图 表功能表 由图和功能表可以看出,译码器有三个地址输入端和八个 译码输出端,当输入为时,输出端为,其他输出端都为同理 可推出其他输出状态,即只有输出变量下标对应的二进制代码与输入代码相等的 输出端为,其他的。

参考资料:

[1]田间工程项目投资立项送审报告(底稿)(第72页,发表于2023-09-15 00:22)

[2]【毕业设计】基于Packet_tracer设计校园网的设计与开发(第13页,发表于2022-06-24 17:29)

[3]生猪标准化养殖基地项目投资立项送审报告(底稿)(第62页,发表于2023-09-15 00:21)

[4]生猪标准化养殖场项目投资立项送审报告(底稿)(第16页,发表于2023-09-15 00:21)

[5]【毕业设计】基于OSGi和Spring开发Web应用的设计与开发.doc(第14页,发表于2023-09-15 22:20)

[6]生猪养殖基地项目投资立项送审报告(底稿)(第41页,发表于2023-09-15 00:21)

[7]生猪养殖基地配套工程——沼气池项目投资立项送审报告(底稿)(第14页,发表于2023-09-15 00:21)

[8]生猪养殖场项目投资立项送审报告(底稿)(第47页,发表于2023-09-15 00:21)

[9]生猪养殖场配套沼气工程项目投资立项送审报告(底稿)(第61页,发表于2023-09-15 00:21)

[10]生猪养殖场规模化畜禽养殖废弃物综合利用及污染防治示范项目投资立项送审报告(底稿)(第70页,发表于2023-09-15 00:20)

[11]生猪养殖场粪污畜禽养殖污染治理项目投资立项送审报告(底稿)(第43页,发表于2023-09-15 00:20)

[12]【毕业设计】基于ORACLE数据库的WEB设计的开发与实现(第60页,发表于2022-06-24 17:29)

[13]生物质(稻壳)发电工程项目投资立项送审报告(底稿)(第62页,发表于2023-09-15 00:19)

[14]生物质项目epc承包项目投资立项送审报告(底稿)(第114页,发表于2023-09-15 00:19)

[15]生物质能燃料中心项目投资立项送审报告(底稿)(第70页,发表于2023-09-15 00:19)

[16]生物质能热电厂项目投资立项送审报告(底稿)(第112页,发表于2023-09-15 00:19)

[17]生物质能热电厂和配套能源林基地项目投资立项送审报告(底稿)(第20页,发表于2023-09-15 00:19)

[18]【毕业设计】基于Oracle的仓库管理数据库系统设计的开发与实现(第59页,发表于2022-06-24 17:29)

[19]生物检测CRO项目投资立项送审报告(底稿)(第37页,发表于2023-09-15 00:19)

[20]生物柴油项目投资立项送审报告(底稿)(第112页,发表于2023-09-15 00:18)

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