单片机从入门到精通系列讲座_单片机简易频率计
单片机的频率计原理及应用
单片机的频率计原理及应用频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它可以通过测量信号周期的时间来计算出信号的频率。
在单片机中，我们可以利用单片机的计时/计数功能来实现频率计。
频率计的原理是利用计时/计数器的工作原理。
计时/计数器是一种可编程的计数器，它可以根据我们的需要进行计数，实时显示计数结果。
在频率计中，我们可以将计时/计数器配置为计数外部时钟脉冲的脉冲数。
假设外部信号的频率为f，那么每个周期中的脉冲数为N，那么信号的周期T可以表示为T = 1/f = N*(1/计数频率)，其中计数频率为计时/计数器的工作频率。
在单片机中，我们可以使用定时器/计数器（Timer/Counter）来实现频率计。
单片机中的定时器/计数器有多种工作模式，例如定时模式和计数模式。
在计数模式下，我们可以将定时器/计数器配置为对外部时钟脉冲进行计数。
定时器/计数器会记录经过的脉冲数，我们可以通过读取定时器/计数器的值来获取脉冲数N，从而计算出信号的频率。
单片机中的定时器/计数器通常有32位或16位的计数器，可以支持更大范围的计数。
当计数器溢出时，我们可以通过中断来处理计数结果，从而实时获取信号的频率。
通过频率计，我们可以测量各种信号的频率，包括脉冲信号、交流信号、数字信号等。
频率计的应用非常广泛。
在电子设备制造中，频率计可以用于生产过程中的频率测量，用于检验电路工作是否正常。
在通信工程中，频率计可以用于测量无线电信号频率，包括无线电收发信号和无线电调制信号等。
在科学实验中，频率计可以用于测量声波频率、震动频率等。
此外，频率计还可以用于音频设备中的音频频率测量，例如测量音响设备的频率响应范围。
在自动化控制系统中，频率计可以用于测量机械运动的频率，用于控制机械运动。
另外，频率计还可以用于测量电网频率，用于监控电网的稳定性。
总之，频率计是一种实用的测量仪器，通过单片机的计时/计数功能可以实现频率测量。
它可以广泛应用于电子设备制造、通信工程、科学实验、音频设备、自动化控制等领域。
单片机的简易数字频率计设计
目录摘要 (I)关键词语 (I)Abstract (II)Key words (II)前言 (1)第一章频率计设计 (1)1.1频率计概要 (1)1.2发展动态 (1)1.3设计任务 (2)第二章系统模块设计 (2)2.1整体设计 (2)2.2测频思路 (3)2.3模块分析 (3)第三章硬件设计 (4)3.1主控模块 (4)3.2放大整形电路 (5)3.3分频设计 (6)3.4驱动显示 (8)第四章软件设计 (10)4.1模块设计 (10)4.2中断服务 (11)4.3显示实现过程 (12)4.4量程转换 (12)4.5软件概述 (13)第五章系统调试 (14)5.1硬件调试 (14)5.2软件调试 (16)5.3系统调试 (16)5.4误差分析 (17)第六章总结 (17)参考资料 (18)致谢 (19)附录 (20)简易数字频率计的设计摘要：频率计作为一种基础测量仪器。
它主要由信号输入、放大整形、分频、单片机控制模块、驱动显示电路等组成。
本设计以STC80C51单片机作为控制核心，使用它内部的定时/计数器，实现对待测信号的频率的测量。
设计过程中，频率计采用外部10分频，以便测量1Hz~1MHz的信号频率，并且实现量程自动切换。
显示部分用74LS245驱动，使用四位共阳极数码管显示数据。
本设计采用单片机技术，使得设计具有很高的性价比和可靠性，改善了传统频率计的不足，它具有测量精度高、测量省时、价格便宜、使用方便等优点。
关键词语：单片机；频率计；驱动显示；放大整形；量程切换The design of simple Frequency MeasurementAbstract: The frequency meter as a basic measuring instrument. It mainly consists of signal input, plastic surgery to enlarge, points and single-chip microcomputer control module, frequency driver display circuit etc. This design to STC80C51 single chip microcomputer as control core, use it internal timing/counter, realize the treat the frequency of the signal measurement. Design process, the frequency meter using external 10 points frequency, for measuring 1 Hz ~ 1MHz signal frequency, and realize the range to switch. Display with 74 LS245 part drive, use a total of four anode digital tube display the data. This design USES the single chip microcomputer, make design with good value for money and the reliability, improve the frequency of the shortcomings of the traditional project, it has high accuracy of measurement, high measuring time, cheap, easy to use, etc.Key words: Single chip microcomputer; The frequency meter; Drive display; Enlarge plastic circuit; Switch range前言在电子技术中，频率作为基本的参数之一，它与许多电参量的测量方案、测量结果密切相关，因此，频率的测量十分的重要。
单片机应用技术任务9 制作简易频率计
VCC
1
RP1
D0 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VCC
2
3 4 5 6 7 8 9
2 D1
3 4 5 6 7 8
RST
R1
8.2K
15
P35/T1 XTAL2
C2
30P Y
18
8×10k
C3
30P 19 XTAL1 11.0592MHz
EABiblioteka 312、编写软件程序(1)流程图
开始
开始 T0重装计数初值：10ms 10ms中断次数计数值加1 软件初始化: 10ms中断次数计数器赋初值0 N 计满1s? Y 10ms中断次数计数值回0 读取T1的计数值(脉冲个数) T1计数器置初值0
1、定时/计数器作计数器使用
②定时/计数器处于运行状态时，正确的读数方法是，先读THi，再读 TLi，再读THi。若前后两次读得的THi值相等，则读数过程中没发生进位， 读数正确。否则重新读取计数值，则第2次所读数据正确。 将TH0和TL0中的内容读到变量CountH和CountL的程序如下：
CountH=TH0; //读TH0 CountL=TL0; //读TL0 if(CountH!=TH0) //判断读数期间是否发生过进位 { CountL=TL0; //产生了进位，则重新读数 CountH=TH0; }
务函数中当时间满t(t一般取0.1ms、1ms、10ms、10ms或者1s)后读取计数
器中所计入的脉冲个数n，则输入脉冲的频率f=n/t。这种方法常用于测量 高频脉冲的频率。
任务实施
1、搭建电路 电路图如下：
VCC C1 10μ
9
U1
STC89C51 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
【电子课程设计】单片机设计的简易数字频率计
题目：简易数字频计简易数字频率计前言在电子测量技术中，频率是一个最基本的参量，对适应晶体振荡器、各种信号发生器、倍频和分频电路的输出信号的频率测量，广播、电视、电讯、微电子技术等现代科学领域。
因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。
那么频率应该如何测量呢？根据频率的的定义我们可以知道，在一个标准一秒的时间内被测信号的脉冲个数就是它的频率，我们只要测出它的大小，就可以测出信号的频率了。
数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。
而在设计中，我们常用学习软件来仿真设计，通过严格的测试后，能够较准确地测量方波、正弦波等各种常用的信号的频率。
在此次设计中我们经过网上搜索，查阅图书阅览室的有关书籍等途径，搜集了大量的资料。
经过我们对资料的分析整理，以及细心地设计，最终成功设计出了一台简易数字频率计，在我们付出了汗水之后总算是尝到了成功的甘甜。
我们的设计可能不是很完美，但是我们尽力去做了，如果有什么意见或建议，希望能多提出一些，我们会努力做到最好的目录第一章设计要求1.1整体功能要求1.2系统结构要求1.3测试指标第二章整体方案设计2.1算法设计2.2整体方框图及原理第三章输入电路的设计与调测3.1时基电路设计3.2时基电路的调测3.3放大整形电路的设计3.4放大整形电路的调测第四章控制电路的设计与调测4.1控制电路设计4.2逻辑控制电路的调测第五章显示电路的控制与调测5.1显示电路设计5.2计数电路和显示电路的调测5.3单位转换电路和小数点显示电路设计5.4报警电路设计第六章整体电路图及元件清单6.1整体电路图6.2整机原件清单第七章设计小结7.1设计任务完成情况7.2问题及改进7.3心得体会附录参考文献第一章设计要求1.整体功能要求频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波等周期信号的频率值。
2.系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图1-1所示。
跟我学51单片机系列教程(九)——单片机简易频率计
皇 ＿ …… … … 颚 … … … ｉ 程序设计
２ ．测周 法
在前文提到，在对低频信号进行测量时 ，如果还采用测频
法 ，会 导致 由计数值 引起 的 巨大误差 。 因此 ，在低 频时通 常使 用测 周法 ，即利 用信号 的一个 周期作 为时 间闸 门信 号 ，在这个 信 号 周期 对单 片机 内部的 已知脉 冲 进行计 数 。如 图２ 示 ：其 所 中基 准信号 的周 期为Ｔ ，被 测信 号的 周期为 Ｔ ，则 在被测 信号 ｓ Ｘ 的一个 周 期Ｔ 内 ，记录 基准 信号 的周期 数为Ｎ ，则 被测信 号的 ｘ ｓ 频 率可 以表示 为 ：
中 ，定义 被测信 号 的频 率为 Ｆ，闸 门开 启时 间为Ｔ ， 段时 间 ｘ Ｗ 在这
原 理简介
众 所 周 知 ，在 电子技 术 领 域 内 ，频 率 是一 个 很 基本 的参
内所计量得 到的脉 冲个数 为Ｎ ，则被测信 号频 率可 以表示 为 ： ｘ
Ｆ ＝ Ｎ ，ｗ ｘ ｘＴ 。 （） １
下 ，通过 实际 的测试显 示 ，从 而达 到实验和 验证 的 目的 。 当然 有 条件 的读者可 以采 用外接信 号源 的方法 ，这样更 准确 ，但是 应 当注 意 的是 ，所接 入 的信号 应为 Ｔ Ｌ Ｔ 方波 或者 经变 换整 形得 到 后的方 波信号 。 关键 程序如 程序清 单。
从公式 （） 以看 出 ，要 得 到频 率 Ｆ ，应知道 Ｔｇ Ｎ。例 ２中可 ｘ ｓ１ｓ ］ 如将 ５ 单片机 中的一 个定 时器用 于内部计 数 ，其每 计一次 的周 １ 期 时间 即为基准 信号 的周期 Ｔ 这个 由单片 机的 晶振和 指令运 ｓ（
单片机频率计原理
单片机频率计原理单片机频率计是一种利用单片机进行频率测量的设备。
其原理是通过测量输入信号的周期或频率来计算频率值。
单片机频率计的原理可以简单分为两个主要步骤：信号捕获和频率计算。
首先，信号捕获阶段，单片机需要从外部接收输入信号。
通常情况下，输入信号会经过一个条件放大器，然后进入单片机的输入引脚。
为了确保精确度，输入信号通常需要经过一个低通滤波器，以去除高频噪声。
一旦输入信号进入单片机，接下来就是频率计算阶段。
单片机通过计算输入信号的周期或频率，得出频率值。
常见的计算方法有两种：使用计数器和使用定时器。
使用计数器的方法是通过使用单片机的计数器来测量输入信号的周期或频率。
计数器接收到输入信号后开始计数，直到计数值达到某个预设值或经过一个特定时间长度。
然后，计数器的值将被读取并转换为频率值。
由于计数器的位数有限，所以测量范围也是有限的。
使用定时器的方法是利用单片机的定时器来测量输入信号的周期或频率。
定时器会根据输入信号的上升沿或下降沿来开始和停止计时。
通过测量定时器的值，可以计算出输入信号的周期或频率。
相比于计数器方法，定时器方法相对更精确，也更适合测量高频信号。
无论是计数器方法还是定时器方法，最终都需要将计数器或定时器的值进行一系列的转换以得到最终的频率值。
转换方式可以通过公式计算，也可以通过查表的方式来获得。
在转换过程中，需要考虑到单片机的时钟频率和计数器或定时器的分辨率等因素，以确保测量结果的准确性。
此外，为了提高测量的稳定性和准确性，单片机频率计通常还会采用一些增强技术。
例如，可以使用外部参考时钟来优化计时精度。
还可以进行信号预处理，如去除噪声和滤波等，以提高测量信号的质量。
总结起来，单片机频率计通过测量输入信号的周期或频率来计算频率值。
其中，信号捕获阶段主要是对输入信号进行处理，而频率计算阶段则是通过计数器或定时器来测量信号的周期或频率，并将其转换为最终的频率值。
通过合理的设计和优化，单片机频率计可以实现准确、稳定和高精度的频率测量功能。
单片机的频率计原理
单片机的频率计原理
频率计是一种测量信号频率的仪器，而单片机频率计则是利用单片机来实现频率计的原理。
单片机频率计的原理可以分为三个步骤：输入信号采样、计数和计算频率。
首先，需要对输入信号进行采样。
单片机频率计通常使用外部中断来采样输入信号。
外部中断允许单片机在检测到信号边沿时立即中断当前的任务并执行中断服务程序，以保证采样的准确性和实时性。
通过外部中断引脚，将输入信号连接到单片机的中断输入引脚。
在信号采样的同时，需要进行计数操作。
计数器是单片机内部的一个重要组件，它可以记录输入信号的脉冲数量。
在每次外部中断触发时，计数器会自动加一，从而实现对信号脉冲的计数。
计数器有不同的位数，可以根据需要选择合适的计数范围。
采样和计数之后，就可以通过计算来得到信号的频率。
频率是指在单位时间内发生的信号周期的次数。
以时间为单位，频率的计算公式为f=1/T，其中f为频率，T为周期。
在单片机中，周期可以通过计数器的值来表示。
假设计数器的位数为n，计数器的值为cnt，输入信号的周期为T，则频率f可以通过以下公式计算得到：
f = 1/(cnt * T)
计算出的频率可以通过串口或者LCD等输出设备来显示出来。
同时，可以使用按键来选择不同的计数范围和显示格式，以提高频率计的灵活性和便捷性。
总结起来，单片机频率计的工作原理是通过外部中断来采样输入信号，将采样到的信号脉冲数量记录在计数器中，然后根据计数器的值和输入信号的周期计算出频率，并将结果显示出来。
这种原理使得单片机频率计具有了高精度和高可靠性的特点，在实际应用中得到了广泛的应用。
基于单片机简易频率计设计
基于单片机简易频率计设计一、前言频率计是一种测量电信号频率的仪器，其应用广泛。
本文将介绍如何基于单片机设计一个简易的频率计。
二、设计思路本次设计采用单片机作为核心控制芯片，通过捕获输入信号的上升沿和下降沿来计算出信号的周期，从而得到信号的频率。
具体实现过程如下：1. 选择合适的单片机选择一款适合本次设计要求的单片机，需要考虑其性能、价格、易用性等因素。
常见的单片机有STC89C52、AT89C51等。
2. 硬件电路设计硬件电路主要包括输入端口、捕获定时器模块、显示模块等。
其中输入端口需要接收待测信号，捕获定时器模块用于捕获信号上升沿和下降沿的时间，显示模块则用于显示测得的频率值。
3. 软件程序设计软件程序主要包括初始化程序、捕获中断服务函数和主函数等。
其中初始化程序用于设置捕获定时器模块和显示模块参数，捕获中断服务函数则是实现对输入信号上升沿和下降沿时间的捕获与计算，主函数则用于控制程序流程和显示结果。
三、硬件设计1. 输入端口设计输入端口需要接收待测信号，一般采用BNC接头。
由于输入信号可能存在较高的电压和噪声，因此需要加入滤波电路以保证输入信号的稳定性。
2. 捕获定时器模块设计捕获定时器模块是本次设计的核心部分，其主要功能是捕获输入信号的上升沿和下降沿时间，并通过计算得到信号周期和频率值。
常见的捕获定时器模块有16位定时器/计数器、32位定时器/计数器等。
在本次设计中，我们选择了16位定时器/计数器。
3. 显示模块设计显示模块主要用于显示测得的频率值。
常见的显示模块有LED数码管、LCD液晶屏等。
在本次设计中，我们选择了LCD液晶屏。
四、软件程序设计1. 初始化程序初始化程序主要包括设置捕获定时器模块参数、设置LCD液晶屏参数等。
2. 捕获中断服务函数捕获中断服务函数是实现对输入信号上升沿和下降沿时间的捕获与计算，其具体实现过程如下：（1）当捕获定时器模块捕获到输入信号上升沿时，记录当前时间值。