图方案原理图 方案二本方案主要以数字器件为核心，主要分为时基电路，逻辑控制电 信 号 放 大 电 路 信 号 整 形 单片 机 电 路 数字 显示 电路精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 路，放大整形电路，闸门电路，计数电路，锁存电路，译码显示电路七大部分。 其原理框图如图所示 图方案二原理框图 方案论证 方案本方案主要以单片机为核心，被测信号先进入信号放大电路进 行放大，再被送到波形整形电路整形，把被测得正弦波或者三角波为方波。利 用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。编写相应的程序可以 使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。 方案二本方案使用大量的数字器件，被测量信号放大整形电路变成计 数器所要求的脉冲信号，其频率于被测信号的频率相同。同时时基电路提供标 准时间基准信号，其高电平持续时间，当信号来到时，闸门开通，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 逻 辑 控 制 电 路 译码显示器 锁存器 闸门电路 计数器 时基电路 放大整形电路精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 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情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性 和可移植性却远远超过了汇编语言，而且语言还可以嵌入汇编来解决高实效性 的代码编写问题。 对于开发周期来说，语言的开发周期通常小于汇编语言很多。语言是 种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护， 这种语言的表现能力和处理能力极强，它不仅具有丰富的运算符和数据类型， 便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址，进行位 级的操作。语言的模块化开发方式使开发出来的程序模块可不经修精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 课程设计说明书 课程设计名称专业课程设计 课程设计题目数字频率计 学院名称信息工程学院 专业电子信息工程班级 学号姓名 评分教师 年月日 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 摘要 数字频率计是种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，在计算 机通讯设备音频视频等科研生产领域应用广泛。 本文详细介绍数字频率计的软件设计，并概述了硬件设计，以中界频率为 界，低频采用测周法，而高频采用测频法。其中，硬件电路由放大电路整形 电路单片机定时计数电路显示电路四个部分组成。通过单片机 实现对特定周期窄脉冲的计数功能通过芯片实现对小信号的放大通 过芯片将输入的非方波整形成方波通过芯片驱动数码管可连 续动态显示位数。软件部分采用的是种结构化语言进行编程。它层次 清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。主要功能模块有主程序 测频法程序测周法程序分离千百十个位程序显示程序组成。 本数字频率计可测量范围在的正弦波方波三角波的信号， 时基宽度为本数字频率计测量误差大约在功能引入数字仪表，产生了新型智能化仪表，它具有程序控制信息储存 数据处理和自动检修功能，使数字仪表向高准确度多功能高可靠性和低价 格方面大大迈进了步。近代的数字频率计就其功能而言，早已超出了早期只 能测量频率的范畴，而具有测量周期频率比脉冲时间累加计数等用途， 并能输出标准频率时标脉冲闸门时间脉冲及编码信号等，成为机多能 测频范围宽测量精度高测量速度快自动化程度高直接数字显示操作 简便的常用电子仪器，它在教学科研生产国防中得到广泛使用。 频率测量仪在数字电路模拟电路中应用比较广泛，它是直接用十进制数 字来显示被测信号频率的种测量装置。它不仅可以测量正弦波，方波，三角 波，尖脉冲信号和其他具有周期的信号的频率，经过改装，可以测量脉冲宽度， 做成数字式脉宽测量仪可以测量电容做成数字电容测量仪在电路中增加传感 器，还可以做成数字脉搏仪，计价器等。因此数字频率仪在测量物理量方面的 广泛应用。 由于时基电路，逻辑控制电路实际的硬件设计用到的器件较多，联机比较 复杂，而且会产生比较大的延迟。因此，本课程报告采用单片机为核心的控制 电路，放大整形电路和显示电路的构成原理，判断所测量频率与中界频率的 大小关系，在高频段测频模式而低频段采用测周期模式的测量方法，将使整个 系统大大简化，提高整体性能，并且进行了相应的硬软件设计。其基本功能是 测量正弦信号三角波信号方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量， 以十进制数字的方式显示被测信号频率。在进行模拟数字电路的设计安装 调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，因 此它在电子测量过程中必不可少。精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 第章硬件电路方案设计及设计要求 设计内容及要求 基本要求 频率变换范围 测量精度 位显示 可测量方波正弦波三角波 高频采用测频法，低左右，精 度为，直接由软件判断测频所用方法，解决了存在的换挡速度慢等缺点， 并且节约了硬件上的成本。具有精度高使用方便测量迅速，以及便等优点， 而且还具有成本低性价比高功耗低等特点。因此，该频率计具有定的实 用价值。 关键词测频法测周法单片机 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 目录 前言 第章硬件电路方案设计及设计要求 设计内容及要求 方案比较 方案论证 方案选择 第二章系统组成和工作原理 系统组成 系统工作原理 频率计测量方法简介 工作原理 第三章硬件电路设计 单片机最小系统电路 功能简介 单片机引脚图 复位电路 放大整形模块 施密特整形 显示模块 第四章软件设计及程序流程图 编程语言的选择及程序的编译调试 单片机计数原理 主程序设计 设计思路 程序流程图 第五章实验调试测量结果记录和误差分析 实验调试 测量结果记录 误差分析 产生误差的原因精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 减小误差的方法 第六章小结和体会 参考文献 附录元器件清单 附录二实验电路图 附录三实验代码 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 前言 当今社会，随着科技的进步，数字系统的设计有了很大的进步，如今运行 速度快在功能更加强大的基础上更加便于使用携带成了发展的方向。年代 以来，在半导体器件和计算机技术发展的基础上，结合电测技术创造出了完全 新的数字式仪表。它在测试方法原理仪器结构和操作方法上完全与前面所 讲的模式式仪表不同，在质的方面也有很大的飞跃，年代以来，把微型计算 机 ⒉时钟晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线控制线共有根， 地址锁存允许片内编程脉冲 功能用来锁存口送出的低位地址 功能片内有的芯片，在编程期间，此引脚输入 编程脉冲。 外读选通信号。 复位备用电源。 功能复位信号输入端。 功能在掉电情况下，接备用电源。 内外选择片内编程电源。 功能内外选择端。 功能片内有的芯片，在编程期间，施加编程电源 。 ⒋线精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行 动的人, 共有个位并行端口口，共个引脚。 口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号属控制总线。 复位电路 手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端上加入高电平图。般采 用的办法是在端和正电源之间接个按钮。当人为按下按钮时，则 的电平就会直接加到端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再 快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。 图手动复位电路 上电复位 上电复位电路如图所示，只要在复位输入引脚上接电容至 端，下接个电阻到地即可。对于型单片机，由于在端内部有 个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至。上电复位的工作 过程是在加电时，复位电路通过电容加给端个短暂的高电平信号，此 高电平信号随着对电容的充电过程而逐渐回落，即端的高电平持续 时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位，端的高电平 信号必须维持足够长的时间。上电时，的上升时间约为，而振荡器人，疯子是会行 动的人, 图 的控制指令分为二大类纯指令和带有数据的指令。由于本次 设计只利用了构成键盘和数码管显示，用段数码管显示，在设计中用 到的的控制指令有复位和读键盘指令和送数据指令。 复位指令当收到该指令后，将所有的显示清除