【30页】毕业论文：基于MCS-51单片机频率计.doc文档推荐下载

为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要求，把测量工作分为两种方法当待测信号的频率时，定时计数器构成为计数器，以机器周期为基准，由软件产生计数闸门，计数闸门宽度时，即可满足频率测量结果为位有效数字。

当待测信号的频率时，定时计数器构成为定时器，由频率计的处理电路把待测信号变成方波，方波宽度等于待测信号的周期。

这时用方波做计数闸门，当待测信号的频率，周期为，使用时钟的最小计数值为，完全满足测量精度的要求。

，价格相对高了点。

若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为，则被测信号频率。

逻辑控制电路的作用有两个是产生锁存脉冲，是显示器上的数字稳定二是产生清零脉冲，使计数器每次测量从零开始计数。

方案选择比较以上两种方案可以知道，方案得核心是单片机，使用的元器件少，原理电路简单，调试简单只要改变程序的设定值则可以实现不同频率范围的测试能自动选择测试的量程。

与方案相比较方案二则使用了大量的数字元器件，原理电路复杂，硬件调试麻烦。

案二则使用了大量的数字元器件，原理电路复杂，硬件调试麻烦。

如要测量高频的信号还需要加上分频电路调试简单只要改变程序的设定值则可以实现不同频率范围的测试能自动选择测试的量程。

始计数。

方案选择比较以上两种方案可以知道，方案得核心是单片机，使用的元器件少，原理电路简单，部分内容简介被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到信号结束闸门关闭，停止计数。

若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为，则被测信号频率。

逻辑控制电路的作用有两个是产生锁存脉冲，是显示器上的数字稳定二是产生清零脉冲，使计数器每次测量从零开始计数。

方案选择比较以上两种方案可以知道，方案得核心是单片机，使用的元器件少，原理电路简单，调试简单只要改变程序的设定值则可以实现不同频率范围的测试能自动选择测试的量程。

与方案相比较方案二则使用了大量的数字元器件，原理电路复杂，硬件调试麻烦。

如要测量高频的信号还需要加上分频电路，价格相对高了点。

基于上述，所以选择了方案。

第三章系统硬件设计般数字式频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待测信号频率计原理框图频率计方案的概述本频率计的设计以单片机为核心，利用它内部的定时计数器完成待测信号周期频率的测量，单片机内部具有个位定时计数器，定时计数器的工作可以由编程来实现定时，计数和产生计数溢出时中断要求的功能。

在定时器工作方式下，在被测时间间隔内，每来个机器周期，计数器自动加，这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。

在计数器工作方式下，加至外部引脚的待测信号发生从到的跳变计数器加，这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。

外部输入在每个机器周期被采用次，这样查测次从到的跳变至少需要个机器周期，所以最大计数速率为时钟频率。

定时计数器的工作有运行控制位控制，当置，定时计数器开始计数当清，停止计数。

放大整形电路计数器电路译码显示电路控制门电路采用单片机设计频率计本设计终合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求。

例如打要求频率测量结果为位有效数字，这时如果待测信号的频率为，则计数闸门宽度必须大于。

为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要求，把测量工作分为两种方法当待测信号的频率时，定时计数器构成为计数器，以机器周期为基准，由软件产生计数闸门，计数闸门宽度时，即可满足频率测量结果为位有效数字。

当待测信号的频率时，定时计数器构成为定时器，由频率计的处理电路把待测信号变成方波，方波宽度等于待测信号的周期。

这时用方波做计数闸门，当待测信号的频率，周期为，使用时钟的最小计数值为，完全满足测量精度的要求。

单片机般概述该是个低功耗，高性能位微控制器，可在字节的系统内编程的闪存存储器。

该设备是采用的高密度非易失性存储器技术和符合工业标准的指令集合引脚。

芯片上的程序存储器课重新编程的系统或常规非易失性内存编程。

通过结合通用位中央处理器的系统内课编程闪存的单芯片，是个功能强大的微控制器提供了高度灵活的和具有成本效益的解决办法，可在许多嵌入式控制中应用。

在提供以下标准功能字节的闪存，字节的，个线，看门狗定时器，两个数据指针，两个位定时器计数器，向量两级中断结构，全双工串行端口，片上振荡器和时钟电路。

此外，设计的静态逻辑操作到零频率和支持两种软件可选电模式。

空闲模式停止的，同时允许的，定时器计数器，串行接口和中断系统继续运作。

在掉电模式保存内容，可停止振荡器，停止振荡器，停止所有其他芯片的功能，直到下个外部中断或硬件复位。

引脚功能说明电源电压接地点口口是组位漏极开路型双向口，也即地址数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动个逻辑门电路，对端口写可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址低位和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在编程时，口接指令字节，而在程序效验时，要求外接上拉电阻。

口是个带内部上拉电阻的位双向口，的输出缓冲级可驱动个逻辑门电路。

对端口写，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，个引脚被外部信号拉低时会输出个电流。

图原理图采用单片机设计频率计分频电路本次设计采用的是脉冲定时测频法，由于考虑到单片机的定时计数器得计数能力有限，无法对过高频进行测量，所以我们对待测信号进行了分频，这样能提高测量频率的范围，还能相应的提高频率测量的精度。

所以我们需要把待测信号进行分频。

其原理图如原理图显示电路我们测量的频率最终要显示出来八段数码管显示器由个发光二极管组成。

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。

当二极管导识能实现的状况，对本次毕业设计进行了设计。

最后进行的是毕业论文的撰写，在写论文的过程中，因为对掌握的不好，所以在编写论文中出现了很多问题，但最后在朱老师和同学的帮助下，都的解决了。

通过本次设计，让我学会了从系统的高度来考虑设计的方方面面，对电路的设计和研究有了更深刻的体会让我了解到软件的设计是建立在对硬件了解的基础上的，特别是对单片机的功能，引脚定义和内部结构要有较为详细的了解，此外对电路板中所用到的各个芯片的引脚和功能，也要进行了解在编写程序时，进行模块化设计，以严谨的态度进行编程，避免出现低级，养成为程序添加注释和说明的好习惯，以便自己的修改和阅读者轻松的了解程序的各部分及整体的功能。

参考文献李雷等编集成电路应用实验国防工业出版社李雷等编电子技术应用实验教程电子科技大学出版社，朱红等编电子技术综合实验电子科技大学出版社，冯熙昌编电子电话机集成电路手册人民邮电出版社，李华等编系列单片机实用接口技术北京航空航天大学出版社，徐惠民，安德宁等编单片微型计算机原理接口及应用北京邮电大学出版社，采用单片机设计频率计附件原理图附录二图附加三程序主程序主要是调用显示函数和输入脉冲检测文件名开发者功能数码管显示函数申明时间频率测的最大值引脚定义位定义蜂鸣器位定义按键位定义全局变量脉冲个数函数名函数功能定时器初始化入口参数无出口参数无全局变量无局部变量无调用情况备注开定时器中断定时器装初值启动定时器开定时器中断定时器装初值启动定时器定时器工作于工作方式开总中断函数名函数功能主函数入口参数无出口参数无全局变量无采用单片机设计频率计局部变量无调用情况备注按下表示测频的范围是按下表示测频的范围是计算秒钟有多少个脉冲频率大于是蜂鸣器报警测试范围不在范围内中断函数定时器中断函数定时秒钟采用单片机设计频率计标志位自增延时函数文件名时间年月日作者叙述函数名函数功能延时入口参数无出口参数无全局变量无局部变量无调用情况备注函数名函数功能延时入口参数出口参数无全局变量无局部变量调用情况备注，显示函数文件名开发者功能数码管显示时间采用单片机设计频率计函数名输入参数输出参数无功能数码管显示备注湖南长沙航空职业技术学院毕业实践类别设计类题目基于单片机频率计系名称电子电气工程系专业及班级声像学生姓名刘西学号指导教师王红完成日期年月日湖南长沙航空职业技术学院项目承接与技术服务毕业实践任务书系名称电子电气工程系专业及班级声像学生姓名刘西学号技术服务项目基于单片机技术频率计指导教师王朝红教研室主任宋烨系主任曾全胜年月日采用单片机设计频率计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，这种电路般运行较慢，而且测量频率的范围较小。

考虑到上述问题，本论文设计基于