基于AT89C51的智能测频仪设计-精品
基于AT89C51单片机实现的数字频率计设计

目录第1章绪论 (2)1.1 摘要 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (2)第2章元器件选型 (3)2.1 主控制器选择 (3)2.2 计时方案选择 (3)2.3 显示方案选择 (3)2.4 扩展接口选择 (4)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 系统原理框图 (4)3.2 时钟电路和复位电路 (5)3.3 基本电路设计 (6)3.4 数码管显示电路设计 (6)3.5 频率发生电路设计 (8)3.6 电源电路设计 (8)第4章程序流程图与源程序 (9)4.1 程序流程图 (9)4.2 主程序 (10)第5章系统功能分析与说明 (13)5.1 频率计的概述 (13)5.2 频率计的工作原理 (13)5.3 设计思想 (13)5.4 软硬件调试 (13)5.5 系统功能分析 (14)第6章课程设计总结 (14)参考文献 (14)附录 (15)第 1 章绪论1.1 摘要本文设计了一种以单片机AT89C51为核心的数字频率计。
介绍了单片机、数字译码和显示单元的组成和工作原理。
测量时,将被测输入信号送给单片机,通过程序控制计数,结果送8279驱动数码管显示频率值。
频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点。
适合测量低频信号。
系统简单可靠、操作简易,能基本满足一般情况下的需求。
既保证了测频精度,又使系统具有较好的实时性。
本频率计设计简洁,便于携带,扩展能力强,适用范围广。
【关键字】:频率计、单片机、LED显示1.2 本设计任务和主要内容一、设计题目设计一个频率计,数字显示格式:X X X X。
二、设计内容与要求1、通过定时器计数方式采集频率信号。
2、通过8279在4位数码管上显示频率大小。
三、设计目的1.通过亲身的设计应用电路,将所用的理论知识应用到实践中,增强实践动手能力,进而促进理论知识的强化。
2.通过频率计的设计系统掌握51单片机的应用。
掌握采集频率与数码显示软件编程及硬件设计的方法,掌握根据课题的要求,提出选择设计方案,查找所需元器,设计并搭建硬件电路,编程写入EPROM并进行调试等。
基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究

基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究【基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究】一、引言在现代科技日新月异的今天,单片机作为一种微型计算机,已经被广泛应用于各个领域。
其中,at89c51单片机以其稳定、可靠、易用的特点,成为了广大电子爱好者和专业技术人员的首选。
频率计作为一种常见的电子测量仪器,通过对信号的计数或者对波形的周期进行时间测量,能够准确测量信号的频率。
基于at89c51单片机的频率计设计方法成为了研究的焦点。
二、基本原理1. at89c51单片机简介at89c51单片机是一款典型的8位微控制器,具有4 KB 的内部Flash 可编程存储器。
它集成了许多功能模块,包括定时器、串行总线接口、模数转换器等,非常适合用于频率计的设计。
2. 频率计的基本原理频率计主要通过计数或者时间测量来确定信号的频率。
在基于at89c51单片机的设计中,一般采用定时器/计数器模块来实现频率的测量。
三、设计方法1. 信号输入在频率计的设计中,首先需要考虑的是信号的输入。
可以通过外部引脚的方式输入信号,也可以通过模拟输入口进行信号的输入。
2. 信号计数利用at89c51单片机的定时器/计数器模块,可以很方便地对输入的信号进行计数。
通过对计数值的读取和处理,可以得到信号的频率。
3. 显示输出设计一个合适的显示模块,将测得的频率值以数字或者图形的方式呈现给用户,从而实现频率的测量和显示。
四、关键技术1. 定时器/计数器模块的应用at89c51单片机的定时器/计数器模块是实现频率计的关键。
通过合理的配置和使用,可以实现对复杂信号的准确测量。
2. 中断技术的应用在频率计的设计中,中断技术可以帮助我们实时地对信号进行处理,提高系统的实时性和准确性。
3. 数字滤波技术对于输入的信号,往往存在噪声和干扰,因此需要借助数字滤波技术对信号进行处理,提高测量的精度和稳定性。
五、实际应用基于at89c51单片机的频率计设计方法已经在许多实际应用中得到了广泛的应用。
基于AT89C51单片机嵌入式频率计的设计

基于AT89C51单片机嵌入式频率计的设计嵌入式频率计是一种用于测量频率的仪器,通常由单片机、显示屏、电源和输入输出接口等组成。
本文将以AT89C51单片机为核心,设计一种基于AT89C51单片机的嵌入式频率计。
首先,我们需要了解AT89C51单片机的特点和基本原理。
AT89C51是一款高性能、低功耗的8位CMOS单片机,具有4KB的闪存和128字节的数据RAM。
该单片机采用经典的8051核心,具备强大的计时/计数功能,适合于频率计的设计。
其次,我们需要确定输入输出接口和显示屏的类型和规格。
对于频率计来说,常用的输入方式有脉冲输入和信号输入,输出方式一般为显示屏或串口输出。
根据实际需求选择适合的输入输出接口和显示屏类型。
接下来,我们需要编写程序来实现频率计的功能。
首先,通过配置单片机的IO口为输入或输出,将脉冲输入连接到IO口上。
利用单片机的计时/计数功能,统计脉冲的数目,并将其转换成频率值。
然后,将频率值显示在显示屏上,以便用户查看。
在编写程序时,需要考虑到时钟频率和计数器的精度。
可以通过设置单片机的时钟频率,提高计数的精度。
同时,还可以根据实际情况选择合适的计数器,以适应不同的频率范围。
此外,还可以增加一些附加功能,如保存测量结果、设置警报阈值等。
通过设置相应的变量和标志位,可以实现这些功能,并通过显示屏或串口输出进行反馈。
最后,我们需要进行硬件连接和软件开发。
将单片机与显示屏、输入输出接口等相连,进行适当的调试和测试。
在开发过程中,需要注意硬件和软件的一致性,并及时修正错误和缺陷。
总之,基于AT89C51单片机的嵌入式频率计是一种简单而实用的测量仪器。
通过合理的硬件设计和软件开发,可以实现准确、稳定的频率测量,并具备一定的附加功能。
这种频率计不仅适用于实验室、工厂和仪表等领域,还可以用于学习和教育等用途。
实验报告基于AT89C51的液晶显示频率计的设计

本科学生单片机课程设计报告题目基于单片机的频率计设计姓名学号201218033院(系)工程与设计学院专业、年级应用电子技术教育 2012级指导教师杨进宝课程设计成绩评定表实评总分指导教师签名引言在设计单片机和数字电路时经常需要测量脉冲个数、脉冲宽度、脉冲周期、脉冲频率等参数,虽然使用逻辑分析仪可以很好地测量这些参数,但其价格昂贵。
且实现测量的数字化、自动化、智能化已成为各类仪器仪表设计的方向,这里介绍一种用单片机控制的、全自动、数字显示的测量频率的方法。
频率计是我们在电子电路试验中经常会用到的测量仪器之一,它能将频率用数码管或液晶显示器直接显示出来,给测试带来很大的方便,使结果更加直接;且频率计还能对其它多种物理量进行测量,如机械振动的频率、声音的频率等,都可以先转变成电信号,然后用频率计来测量,研究频率计的设计与制作将会对我们的生活有很大意义。
现代的频率计多是用数码管显示的,其结果不明确,表示也不直接,研究液晶显示的频率计对频率计的发展很有意义。
数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器,被测信号可以是正弦波,方波或其它周期性变化的信号。
如配以适当的传感器,可以对多种物理量进行测试,比如机械振动的频率,转速,声音的频率以及产品的计件等等。
因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器。
它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
它被广泛应用于航天、电子、测控等领域。
数字式频率计是基于时间或频率的A/D转换原理,并依赖于数字电路技术发展起来的一种新型的数字测量仪器。
由于数字电路的飞速发展,数字频率计的发展也很快。
在电子系统非常广泛的应用领域内,到处可见到处理离散信息的数字电路。
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,从而提高了系统的可靠性和速度。
纵观现在的数字频率计,其基本原理都是相同的,频率是单位时间(1S)内信号发生周期变化的次数。
【精品】基于AT89C51的频率和功率因数的测量

编号 2012180140 研究类型应用研究分类号 TM93学士学位论文(设计)Bachelor’s Thesis论文题目基于AT89C51的频率和功率因数的测量作者姓名学号所在院系机电与控制工程学院学科专业名称电气工程及其自动化导师及职称论文答辩时间2012年5月5日湖北师范学院学士学位论文(设计)诚信承诺书目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1论文的选题背景 (2)1.2论文的研究意义 (3)1.3国内外现状 (3)1.4本课题的主要工作及内容安排 (4)2.方案论证 (5)3 基础知识 (6)3.1AT89C51单片机性能 (6)3.2触发器74LS74 (10)3.3定时器/计数器 (10)3.4中断系统 (13)3.5LCD1602液晶显示 (16)4系统软件设计 (17)4.1系统软件的编译环境 (17)4.2系统软件总流程图 (20)5系统的硬件设计 (23)5.1输入整形电路 (24)5.2AT89C51主控制器模块 (25)6总结与展望 (28)6.1总结 (28)6.2展望 (28)基于AT89C51的频率和功率因数的测量陈强(指导教师:张先鹤)(湖北师范学院机电与控制工程学院,中国黄石 435002)摘要:在电力系统管理过程中,有必要对功率因数和频率进行实时、准确的测量。
电参量监测系统能详细记录电力系统运行过程中的电能质量指标、监测电能质量污染源,从而为电网电能质量的治理和改善提供依据,对保证电力系统的安全、经济及稳定运行有重要的意义。
介绍了通过测量单相电流及电压之间的相位差来得到三相系统的功率因数的检测方法,并对该方法的原理作了详细的说明。
文章阐述了基于AT89C51单片机频率和功率因数的测量,其中包括系统硬件和软件设计,实践表明该方法简单可靠,精度高,易于实现。
关键词:AT89C51;频率;功率因数;相位差;交流中图分类号:TM92A Measurement System of Frequency and Power Factor Basedon AT89C51 MicroprocessorChen Qiang(Tutor:Zhang Xianhe)(College of Mechatronics and Control engineering, Hubei Normal University, Huangshi,China 435002)Abstract : It is necessary to detect the power factor in the course of electric power system management.Electric parameter detection system can keep detailed records power quality indices、monitoring power quality pollution sources when the system running,Thus provides the basis for The governance and improve of power quality. It is important to ensure the safety of electric power system and Economic stability operation.The designing manner ofthe power factor detection ofthree-phase alternating current machine is presented.It is counted by the phase difference of angle between one—phase electric current and the same phase voltage.This paper illustrated the measurement and control system of frequency and power factor based on AT89C51 microprocessor,including its hardware and software design.Running results showed that it is simple,credible 、precise and accessible to reality.Key words: AT89C51;frequency ;power factor ;phase difference ;AC基于AT89C51的频率和功率因数的测量陈强(指导教师:张先鹤)(湖北师范学院机电与控制工程学院中国黄石 435002)前言频率和功率因数是交流电路中的重要参数,是衡量电力系统是否经济运行的一个重要指标,也是供电线路在线监测系统的重要检测量,在功率因数补偿系统中需对其进行实时测量。
基于AT89C51单片机的超声波测距仪的系统设计

摘要本设计介绍了基于单片机控制的超声测距仪的原理:由AT89C51控制定时器产生超声波脉冲并计时,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。
并且在数据处理中采用了温度补偿的调整,用四位LED数码管切换显示距离和温度。
整个硬件电路由超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、显示电路等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理,实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图,给出了系统构成、电路原理及程序设计。
此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点。
实现后的作品可用于需要测量距离参数的各种应用场合。
关键词:AT89C51,超声波,温度补偿,测距AbstractThe design introduces the principle of the ultrasonic distance measurement instrument based on SCMC-controlled: AT89C51 controls timers to produce the ultrasonic wave pulse and time,count the time of ultrasonic wave spontaneous emission to receive round-trip,thus obtains the measured distance.And the temperature compensation adjustment is used in the data processing, with four LED nixie tubes display distance or temperature by switching.The entire hardware circuit is composed by ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiver circuit, the power circuit, display circuit, and other modules. The probe signals are integrated analysised by SCMC to achieve the various functions of ultrasonic distance measurement instrument.Based on this has designed system's overall concept, final adoption of hardware and software to achieve the various functional modules. The relevant parts have the hardware schematics and process flow chart.It has given the system constitution, the circuitry and the programming. The instrument system has features: ease of control, stability of operation, highness of precision and distinctness of programme process ,etc. After the realization of the works can be used for needs of the various parameters measured distance applications.Keywords:AT89C51, Ultrasonic wave, Temperature compensation, Measure distans目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (1)第1章引言 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (1)1.3 论文结构 (2)第2章超声波测距原理 (3)2.1 超声波简介 (3)2.2 超声波测距原理 (3)第3章方案论证 (5)3.1 设计思路 (5)3.2 系统结构设计 (6)第4章主要元件介绍 (7)4.1 单片机AT89C51 (7)4.2 超声波传感器T40、R40 (9)4.3 温度传感器DS18B20 (10)第5章硬件电路设计 (11)5.1 超声波发射电路 (11)5.2 超声波接收电路 (11)5.3 显示电路 (12)5.4 电源电路 (13)5.5 复位电路 (13)第6章软件设计 (14)6.1 主程序流程 (14)6.2 子程序设计 (15)6.2.1 超声波发送子程序及超声波接收中断子程序 (15)6.2.2 测温子程序 (17)6.2.3 距离计算子程序 (17)6.2.4 显示子程序和键盘扫描子程序 (18)第7章软件调试及系统仿真 (19)7.1 软件编译调试环境——Keil (19)7.2 系统仿真环境——Proteus (19)7.3 系统仿真 (19)7.4 误差及特性分析 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1 整体电路图 (26)附录2 程序 (27)第1章引言1.1 课题研究的背景人们生活水平的提高,城市发展建设加快,城市给排水系统也有较大发展,其状况不断改善。
基于AT89C51单片机频率计的设计(含程序)

AT89C51单片机频率计的设计摘要基于在电子领域内,频率是一种最基本的参数,并与其他许多电参量的测量方案和测量结果都有着十分密切的关系。
由于频率信号抗干扰能力强、易于传输,可以获得较高的测量精度。
因此,频率的测量就显得尤为重要,测频方法的研究越来越受到重视。
频率计作为测量仪器的一种,常称为电子计数器,它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广,它不仅应用于一般的简单仪器测量,而且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,特别是单片机的出现和发展,使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化,形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。
频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路,使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。
目前,市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计,但价格不菲。
为适应实际工作的需要,本次设计给出了一种较小规模和单片机(AT89C51)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行,而且体积小、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽,大大降低了设计成本和实现复杂度。
频率计的硬件电路是用Ptotues绘图软件绘制而成,软件部分的单片机控制程序,是以KeilC做为开发工具用汇编语言编写而成,而频率计的实现则是选用Ptotues仿真软件来进行模拟和测试。
关键词:单片机;AT89C51;频率计;汇编语言选题的目的意义数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。
其基本原理就是用闸门计数的方式测量脉冲个数。
频率是单位时间( 1s )内信号发生周期变化的次数。
如果我们能在给定的 1s 时间内对信号波形计数,并将计数结果显示出来,就能读取被测信号的频率。
数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间,同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号,然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数,将其换算后显示出来。
基于AT89C51的智能测频仪设计

题目:基于AT89C51的智能测频仪设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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题目:基于AT89C51的智能测频仪设计基于AT89C51的智能测频仪的设计摘要目前,在电子技术领域内,频率是一个最基本的参数,频率与其他电参量的测量方案以及测量后的结果都有密切关系,因此频率的测量就显得更为重要。
由于频率信号抗干扰性强, 易于传输, 可以获得较高的测量精度, 因此在现代测量仪器中, 将待测信号转化为频率信号是低成本实现高精度、高分辨率测量和高抗干扰的经典做法。
此设计基于AT89C51的智能测频仪的设计,主要应用Protel99进行系统图设计,用C 语言编程以达到实现测频率的过程通过对软硬件的编程和设计使的整个系统具有结构紧凑、体积小,可靠性高,测量频率范围宽、精度高等优点。
整个设计包括硬件设计和软件设计。
在硬件设计部分,具体介绍了系统硬件设计方案以及显示板设计,而软件设计包括固件程序设计、驱动程序设计和应用程序设计三大部分,其最终目标是实现对频率的测量显示。
关键词:测量频率,单片机AT89C51,Protel99Based on AT89C51 Frequency of Intelligent DesignAbstractAt present, in the field of electronic technology, frequency is the fundamental parameters, frequency and other electrical parameters of the measurement program, as well as the result of measurement are closely related to the frequency of measurement, therefore it is even more important. Frequency signals as a result of strong anti-jamming, easy to transport, access to high precision, so in modern measuring instruments, the test signal will be converted to the frequency signal is low-cost, high precision, high-resolution measurements and high anti-interference classical approach.This design is based on AT89C51 Frequency of Intelligent Design, Protel99 major application system design, made with C language programming in order to achieve the realization of the process of measuring the frequency of hardware and software programming and design of the entire system with compact structure, small size, high reliability, measurement frequency range and high precision.The whole design, including hardware design and software design. In the hardware design of the details of the system hardware design and display design. And software design including the design of firmware, drivers, application design and the design of three large groups, their ultimate goal is to achieve the frequency measurements show .Key words: Measure frequency; the one-chip computer AT89C51; Protel99目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 基于单片机测量频率的发展状况 (2)1.3 论文所做的工作 (2)第二章硬件组成 (4)2.1 A T89C51单片机简介 (4)2.1.1 AT89C51单片机主要特性 (4)2.1.2 管脚说明 (5)2.1.3 振荡器特性 (7)2.1.4 芯片擦除 (7)2.2 三运放高共模抑制比放大电路 (7)2.2.1 三运放高共模抑制比放大电路的介绍 (8)2.2.2 三运放高共模抑制比放大电路的优点 (11)2.2.3 双端差分输入,单端输出 (11)2.3 施密特触发器 (11)2.3.1 由555定时器构成施密特触发器的介绍 (11)2.3.2 施密特触发器的特点 (14)2.3.3 施密特触发器的应用 (14)2.4 12位二进制分频计数器4040 (16)2.5 液晶显示模块LCD1602 (17)第三章智能测频仪的硬件设计 (23)3.1 频率信号的测量 (23)3.1.1 多周期同步测频原理及误差分析 (25)3.1.2 多周期完全同步测频原理 (27)3.2 波形整形 (28)3.3 按键调试及分频 (29)3.4 显示电路 (30)3.5 输入频率的测量范围 (31)3. 5. 1 频率测量范围 (31)3. 5. 2 标准频率的选取 (31)第四章智能测频仪的软件设计 (32)4.1 系统软件设计 (32)4.2 测试程序 (32)4.3 系统软件设计主程序流程图 (33)4.4 软件流程图 (34)4.5 LCD显示处理程序流程图 (35)4.6 测量结果的误差分析 (36)第五章结论 (37)参考文献 (38)附录A 硬件原理图 (40)附录B 软件源程序 (41)致谢 (57)第一章引言1.1 研究背景和意义数字化、智能化是当今电子设计的趋势。
伴随着信息化的快速发展,各种仪器仪表也在不断的升级换代,其中以电子产品的发展最为突出,电子产品的高效节能已成为当代社会的宠儿。
电子产品经历了模拟式、数字式和智能化三个发展阶段。
通常把模拟式仪器称为第一代,大量指针式电压表、电流表、功率表及一些通用的测试仪器均是典型的模拟式仪器。
模拟式仪器功能简单、精度低、响应速度慢。
第二代是数字式仪器,它的基本特点是将待测的模拟信号转换成数字信号进行测量,测量结果以数字形式输出显示并向外传送。
数字万用表、数字式频率计等均是典型的数字式仪器。
其精度高、响应快、读数清晰、直观,容易与计算机技术相结合。
因数字信号便于远距离传输,所以数字式仪器适用于遥测、遥控。
智能仪器属于第三代,它是在数字化的基础上发展起来的,是计算机技术与仪器仪表相结合的产物,因具有数字存储、运算、逻辑判断能力,可根据被测参数的变化自动选择量程,具有自动校正、自动补偿等功能,可以完成需要人类智慧才能胜任的工作,具备了一定的“智能”,故称之为智能仪表(intelligent instrumen)。
通过单片机以实现智能仪表的设计要求,是现在厂家和工程设计师的最佳选择。
它是整个智能仪表的核心,具有基本的算术运算、逻辑分析能力。
通常,微处理器需要时钟电路和复位电路,能支持存储器I/O口的扩展和外部中断,有些单片机还带有片内存储器、定时/计数器、串行通信口以及A/D转换器等。
它的时钟频率、字节长度、指令功能与执行速度、外部扩展能力等对整个仪表的性能有直接的影响。
从80年代单片机引入我国,单片机已大量应用于电子设计中,单片机的应用迅速发展,以其性价比高,大量的外围接口电路,使基于单片机的电子系统设计相当方便,周期缩短,而且还在不断的发展。
随着单片机技术的不断发展,单片机能实现更加灵活的逻辑控制功能,具有很强的数据处理能力,可以用单片机通过软件设计直接用十进制数字显示被测信号频率。
单片机因自身的结构优势,在科研、民用、航空航天以及军事领域都被广泛应用。
运用MCS—51系列单片机和中规模的数字电路组合设计测量频率,并采用适当的算法取代传统电路设计,不仅能克服传统测频计数结构复杂、稳定性差、精度不高的弊端,而且频率计性能也将大幅提高,可实现精度较高、测量宽范围频率的要求。
1.2 基于单片机测量频率的发展状况在电子信息领域中频率作为电子电工学中的一个重要参数, 对其的测量工具频率计提出了相当高的要求, 测量频率是数字电路中的一个典型应用,传统的频率计测量可以通过普通的硬件电路组合来实现,但是由分离元件搭接而成,其开发过程、调试过程十分繁琐,而且由于电子器件之间的互相干扰,影响频率测量的精度,体积较大,已经大大阻碍了电子设计的发展方向。
MCS-51系列单片机具有体积小、功能强、性能价格比高等特点,备受青睐,以MCS-51系列单片机为核心的测量频率的设计,较分离元件搭接而成的频率计改善了性能、提高了可靠性,并可以采用软件实现各种频率的测量。
1.3 论文所做的工作本论文主要是运用AT89C51进行测频率计数,该设计利用分频测频的设计方法。
在信号放大整形后,用过分频器分频。
通过单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理和数据输出,并由液晶显示模块LCD1602来实现对频率的计数。
以AT89C51机为控制器件的频率测量方法,并用C语言进行设计,采用单片机控制,结合外围电子电路,得到高低频率的精度测量,最终实现多功能数字频率计的设计方案。
在这次设计中,运用Protel99设计硬件,并通过keil编写频率测量程序来支撑,使得大大缩短了硬件电路板的设计和调试周期,提高了设计的效率。
此设计主要叙述了硬件电路的组成和单片机的软件控制流程。
其中硬件电路包括信号输入、输入信号整形、单片机和频率显示模块。
设计器件采用单片机AT89C51、施密特触发器、4040分频器、LCD1602以及其他相关器件。
被测信号由施密特触发器整形后,经过12级二进制分频计数器4040分频之后,由单片机进行数据处理和数据输出,最后在液晶显示模块LCD1602上显示信号频率。
第二章 硬件组成2.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM —Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。