基于单片机的频率计数器
基于单片机的数字频率计设计(创新的自动选当功能)_毕业设计

基于单片机的数字频率计设计(创新的自动选当功能)基于单片机的数字频率计设计摘要:一个基于单片机的数字频率计设计,系统硬件主要包括整形电路(由74LS00斯密特触发器组成),分频器74LS161、多路选择器74LS151、与非门74LS00组成的分频模块,控制电路(由AT89C52单片机组成),LED数码管和显示电路。
能根据输入信号自动切换量程,可以测量方波、三角波及正弦波等多种波,结构简单,操作方便,价格低廉,适用于日常生活和生产、计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域。
关键词:单片机;数字频率计;定时器;计数;测量;AT89C52Design of digital frequency meter based on singl e chipmicrocomputerAbstract:The hardware system includes shaping circuit (consisting of 74LS00 Schmitt trigger), frequency module frequency divider 74LS161, 74LS151, 74LS00 MUX NAND gate, control circuit (composed of AT89C52 single chip computer), LED digital tube and display circuit. The software includes control of the main program and interrupt service subroutine, digital transformation procedures and display program. According to the input signal automatic switching range, can be measured in square wave, triangular wave and sine wave, wave, simple structure, convenient operation, low price, suitable for daily life and production, computer, communications equipment, audio video and other fields of scientific research and production.Keywords:single chip microcomputer; digital frequency meter; timer; counter; measurement; 89C52目录第1章引言 (1)1.1 数字频率计的发展和意义 (1)1.2 数字频率国内外的发展形势 (1)1.3 本章小结 (2)第2章系统总体设计 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 测频方法 (4)2.3 系统设计思路 (5)2.4 系统设计框图 (5)2.5 本章小结 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 单片机模块设计 (7)3.1.1 AT89C52介绍 (7)3.1.2 单片机引脚分配 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 定时/计数器 (9)3.2 电源模块设计 (10)3.2.1 电源变压器 (11)3.2.2 整流电路 (11)3.2.3 滤波电路 (12)3.2.4 稳压电路 (12)3.2.5 电源模块原理图 (12)3.3 放大整形模块设计 (13)3.3.1 与非门74LS00 (13)3.3.2 放大整形模块原理图 (14)3.4 分频模块设计 (15)3.4.1 分频器74LS161芯片 (15)3.4.2 多路选择器74LS151芯片 (16)3.4.3 分频模块原理图 (16)3.5 显示电路设计 (17)3.5.1 频率数值显示电路 (18)3.5.2 频率数值单位显示电路 (18)3.6 整机电路流程 (19)3.7 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 系统流程图 (21)4.2 初始化 (22)4.3 频率测量模块和量程自动切换模块设计 (22)4.4 显示模块设计 (25)4.5 延时模块设计 (27)4.6 本章小结 (28)第5章系统仿真及数据分析 (29)5.1 电源模块仿真 (29)5.2 放大整形电路仿真 (29)5.2.1 仿真软件MULTISIM 10.0仿真整形电路 (29)5.2.2 仿真放大整形电路 (30)5.3 频率计仿真 (32)5.3.1 使用KEIL软件编程 (32)5.3.2 使用软件Proteus仿真频率计 (32)5.4 本章小结 (38)第六章、结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 原理图 (42)附录2 Pcb电路图 (43)附录3 元件清单 (44)附录4 程序源代码 (45)附录5 仿真效果图 (53)第1章引言1.1 数字频率计的发展和意义随着电子信息技术的飞速发展,各种离散的电子元器件及其相关的功能单位。
【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文

目录1频率计的概要和发展动态 (1)2 单片机介绍 (1)2.1单片机的简介和发展 (1)2.2 AT89C51的原理 (2)2.2.1主要特性 (3)2.2.2管脚说明 (3)2.2.3振荡器特性 (4)2.2.4芯片擦除 (4)3 仿真软件protuse的介绍 (5)4系统模块设计 (6)5硬件部分 (6)5.1整形电路 (6)5.2控制电路 (7)5.3显示电路 (8)5.3.1 LCD1602引脚 (8)5.3.2 LCD1602的指令介绍 (8)5.4总体电路图 (9)6仿真结果 (11)6.1仿真结果 (11)6.2结果分析 (11)7 结论 (11)8参考文献 (12)附录 (12)1 keil C51软件介绍 (12)2 程序流程图 (13)3系统源程序 (14)1频率计的概要和发展动态在电子技术中,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。
在许多情况下,要对信号的频率进行精确测量,就要用到数字频率计。
数字频率计作为一种基础测量仪器,它被用来测量信号(方波、正弦波、锯齿波等)频率,并且用十进制显示测量结果。
它具有测量精度高、测量省时、使用方便等特点。
随着微电子技术和计算机技术的不断发展,单片机被广泛应用到大规模集成电路中,使得设计具有很高的性价比和可靠性。
所以,以单片机为核心的简易数字频率计设计,改善了传统的频率计的不足,充分体现了新一代数字频率计的优越性。
2 单片机介绍2.1单片机的简介和发展单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和IO接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强IO功能及较好的结构兼容性方向发展。
基于51单片机的数字频率计

毕业论文基于51单片机的数字频率计基于51单片机的数字频率计目录第1节引言 (2)1.1数字频率计概述 (2)1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 (2)1.3基本设计原理 (3)第2节数字频率计(低频)的硬件结构设计 (4)2.1系统硬件的构成 (4)2.2系统工作原理图 (4)2.3AT89C51单片机及其引脚说明 (5)2.4信号调理及放大整形模块 (7)2.5时基信号产生电路 (7)2.6显示模块 (8)第3节软件设计 (12)3.1 定时计数 (12)3.2 量程转换 (12)3.3 BCD转换 (12)3.4 LCD显示 (12)第4节结束语 (13)参考文献 (14)附录汇编源程序代码 (15)基于51单片机的数字频率计第1节引言本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识,以及查阅资料,培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维,把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中,不断的学习,思考和同学间的相互讨论,运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难,掌握单片机系统一般的开发流程,学会对常见问题的处理方法,积累设计系统的经验,充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力,开拓了思维,为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
1.1数字频率计概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号,方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
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,经常要用到频率计。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
基于单片机的数字频率计设计

基于单片机的数字频率计设计摘要本方案主要以单片机为核心,主要分为时基电路,逻辑控制电路,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,设计以单片机为核心,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,把被测的正弦波或者三角波整形为方波。
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。
本设计以89C51单片机为核心,应用单片机的算术运算和控制功能并采用LED 数码显示管将所测频率显示出来。
系统简单可靠、操作简易,能基本满足一般情况下的需要。
既保证了系统的测频精度,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。
[关键词]单片机:运算;频率计;LED数码管AbstractThe program mainly microcontroller as the core, are divided into time-base circuit, the logic control circuit, amplifier shaping circuit, the gate circuit, the counting circuit, latch circuit, decoding circuit most of the seven shows, design a microcontroller as the core, the measured signal the first amplifier to amplify the incoming signal, and then was sent to the waveform shaping circuit surgery, the measured sine wave or triangle wave shaping as a square wave. Counter and timer microchip features of the signal count. Write the corresponding program can automatically adjust the measurement range of SCM, and the frequency of the measured data to the display circuit displays.The design of the 89C51 microcontroller core, microcontroller applications and control functions and arithmetic operations with LED digital display tube to the measured frequency is displayed. System is simple, reliable, easy to operate and can basically meet the general needs. Both to ensure the accuracy of the system frequency measurement, but also the system has good real-time. The frequency meter design is simple and easy to carry, expansion capability, wide application.[Key words] microcontroller, operation, frequency meter, LED digital tube目录摘要 (1)概述........................................ 错误!未定义书签。
单片机频率计数器课程设计讲解

课程设计报告课程名称:单片机课程设计题目:基于单片机的频率计数器设计学院:环境与化学工程系:过程装备与测控工程专业:班级:学号:学生姓名:起讫日期:指导教师:摘要数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字,显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号,方波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。
本课程设计主要设计一个简易的频率计,来实现信号在0-9999HZ范围内周期变化的方波频率的测定。
该文主要介绍了基于STC89C52 单片机频率计的设计方案和实现方法,该系统主要由硬件和软件两部分组成,其中重点给出了具体硬件电路图和软件流程图以及具体工作原理。
硬件部分通过洞洞板的布线设计帮助,可以确保焊接时尽量少的飞线和出错。
软件通过keil µvision编译及调试,其中在P1.7口编入了一个5500HZ的方波,用以仿真调试该频率计的软硬件功能是否能够实现输出频率的功能。
另外,本设计多增加了一个按键功能,通过一个按键来控制定时计数器的开始和关闭。
该频率计还带有3*3的矩阵键盘,可以作为扩展应用区,通过编程实现。
本设计中用的是LED共阴数码管,输出频率时采用的事动态显示的方法。
关键词:频率计;单片机;动态显示目录一、频率计数器的设计任务和要求 (1)1.1 频率计数器的设计任务 (1)1.2 设计要求及发挥部分 (1)二、方案的总体设计 (1)2.1 方案的设计 (1)2.2 方案的整体框图 (2)2.3 方案的说明 (2)三、硬件设计 (2)3.1 单片机的最小系统 (2)3.1.1 上电复位电路 (2)3.1.2 晶振电路 (3)3.2 LED数码管显示电路 (3)3.3 整体电路 (4)四、软件设计 (4)4.1 程序流程图 (5)4.2 初始化子函数 (5)4.3 延时子函数 (5)4.4 中断子函数 (5)五、系统的调试和说明 (6)5.1 C程序的说明 (6)5.2 C程序编译的结果 (6)5.3 实物图 (7)六、设计总结与心得体会 (8)6.1设计总结 (8)6.2 设计心得 (9)七、参考文献 (9)附录 (10)一、频率计数器的设计任务和要求1.1 频率计数器的设计任务本课程设计任务主要是基于单片机系统,通过软件、硬件的调试,完成一个具有计数功能的频率计数器。
基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计一、频率计的基本原理频率的定义是单位时间内信号周期变化的次数。
要测量一个信号的频率,通常需要对其周期进行测量,然后通过计算得出频率值。
常见的测量频率的方法有直接测频法和间接测频法。
直接测频法是在一定的时间间隔内,对输入信号的脉冲个数进行计数,从而得到频率值。
间接测频法则是先测量信号的周期,然后通过倒数计算出频率。
在基于单片机的频率计设计中,通常采用直接测频法。
通过单片机内部的定时器和计数器功能,对输入信号的脉冲进行计数,并结合定时时间,计算出输入信号的频率。
二、硬件设计1、单片机选择在本设计中,选择一款常见的单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有丰富的资源,包括定时器、计数器、I/O 端口等,能够满足频率计的设计需求。
2、信号输入电路为了将外部输入的信号引入单片机,需要设计一个信号调理电路。
该电路包括限幅、滤波和整形等部分,以保证输入信号的稳定性和可靠性。
限幅电路用于限制输入信号的幅度,防止过大的信号损坏单片机。
滤波电路可以去除输入信号中的噪声和干扰。
整形电路将输入的不规则信号整形成标准的方波信号,便于单片机进行计数。
3、显示电路为了将测量得到的频率值显示出来,需要选择合适的显示器件。
常见的显示器件有液晶显示屏(LCD)和数码管。
在本设计中,采用八位共阳极数码管作为显示器件。
通过单片机的 I/O 端口控制数码管的段选和位选,实现频率值的动态显示。
4、电源电路为整个系统提供稳定的电源是保证系统正常工作的关键。
可以使用常见的 5V 直流电源适配器,通过稳压芯片将输入电压转换为单片机和其他器件所需的稳定电压。
三、软件设计1、主程序流程主程序首先进行系统初始化,包括单片机内部资源的初始化、定时器和计数器的初始化、I/O 端口的初始化等。
然后,等待外部输入信号的到来。
当检测到输入信号的上升沿时,启动定时器和计数器开始工作。
在定时时间结束后,读取计数器的值,并计算出频率值。
最后,将频率值转换为十进制,并通过显示电路显示出来。
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。
基于单片机的频率计的设计数字频率计

基于单片机的频率计的设计1绪论1.1研究背景及主要研究意义频率是电子技术领域永恒的话题,电子技术领域离不开频率,一旦离开频率,电子技术的发展是不可想象的,为了得到性能更好的电子系统,科研人员在不断的研究频率,CPU 就是用频率的高低来评价性能的好坏,可见,频率在电子系统中的重要性。
频率计乂称为频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器,其最基本的工作原理为:当被测信号在特定的时间段T内的周期个数N时,则被测信号的频率£=1\!/「电子计数器是一种基础测量仪器,到目前为止已有三十多年的发展历史。
早期, 设计师们追求的目标主要是扩展测量范围,再加上提高测量精度、稳定度等,这些也是人们衡量电子计算机的技术水平,决定电子技术器价格高低的主要依据。
目前这些技术日臻完善,成熟。
应用现代技术可以轻松地将电子计数器的频率扩展到微波频段。
1.2数字频率计的发展现状随着科学技术的发展,用户对电子计数器也提出了新的要求。
对于低档产品要求使用操作方便,量程(足够)宽,可靠性高,价格低。
而对中高档产品,则要求有较高的分辨率,高精度,高稳定度,高测量速率;除通常通用计数器所具有的功能外,还要有数据处理功能,统计分析功能等等,或者包含电压测量等其他功能。
这些要求有的已经实现或者部分实现,但要真正地实现这些目标,对于生产厂家来说,还有许多工作要做,而不是表面看来似乎发展到头了。
由于微电子技术和计算机技术的发展,频率计都在不断地进步着,灵敏度不断提高,频率范围不断扩大,功能不断增加。
在测试通讯、微波器件或产品时,通常都市较复杂的信号,如含有复杂频率成分、调制的含有未知频率分量的、频率固定的变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。
为了能正确的测量不同类型的信号,必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。
微波技术器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路,另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。
虽然所有的微波计数器都是用来完成技术任务的, 但各自厂家都有各自的一套复杂计数器的设计、使得不同型号的技术其性能和价格会有所差别,比如说一些计数器可以测量脉冲参数,并提供类似与频率分析仪的屏幕显示,对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器,我们应该视测试需要正确的选择以达到最经济和最佳的应用效果。
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基于C52单片机的数字式频率计设计目录第1章频率计数器设计 (2)1.1设计内容、要求及目的 (2)1.2基本原理与总体方案 (3)第2章硬件系统设计 (4)2.1各部分方案及说明 (4)2.1.1 单片机部分 (4)2.1.2数据显示电路 (5)第3章软件系统设计 (8)3.1 应用系统的程序设计 (8)3.1.1 频率测试程序 (8)3.1.2 数值显示 (10)3.1.3 LCD显示 (10)第4章测试数据 (12)第5章设计总结体会 (13)参考文献 (14)附录1 (15)附录2 (20)第1章频率计数器设计1.1 设计的内容、要求及目的设计内容:本课题以AT89C52单片机为核心,设计和制作一个数字式频率计,来完成对输入的信号进行频率计数,计数的频率结果通过LCD1602显示出来。
要求能够对10Hz-100KHz的方波信号和正弦信号的频率进行测量。
设计要求:1.设计方案要合理、正确;2.系统硬件设计;3.完成必要元器件选择;4.系统软件设计及调试;5.撰写设计报告实验目的:本实验的目的是设计一种基于C52单片机的数字频率计,可以测试信号发生器产生的方波信号和正弦信号的频率,课设要求频率范围10Hz-100kHz,且在显示设备上准确显示信号频率。
把在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识运用于实践,并通过查阅相关资料,来丰富对单片机的认识和使用,培养一种自学和动手的能力。
同时,引导一种创新的思维,把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中,不断的学习,思考和同学间的相互讨论,运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难,掌握单片机系统一般的开发流程,学会对常见问题的处理方法,积累设计系统的经验,充分发挥教学与实践的结合。
全面提高个人系统开发的综合能力,开拓了思维,为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
1.2 本设计的基本原理与总体方案基本原理:频率计数器的主要功能是测量周期信号的频率。
频率是单位时间( 1S )内信号发生周期变化的次数。
正弦信号的判定一个周期通常是通过极值点判断,两个极小值的时长既是一个正弦信号的周期,方波信号也是可以通过两个下降沿之间的时长为一个周期。
只要计算出1s中方波信号和正弦信号的周期数,也就能得到我们所需要的频率数值。
本设计是基于C52单片机平台做的,需要采用定时器的计数、定时和中断功能。
由于C52单片机的所有中断均是低电平或者下降沿触发,因此我们只需要检测方波信号和正弦信号的低电平对信号的周期进行计数,因次需要用到两个定时器。
测量过程中定时/计数器T2和T0的工作方式设置,T0是工作在计数状态下,对输入的频率信号进行计数,在本次设计使用的AT89C52单片机中,由于检测一个由“1”到“0”的跳变需要两个机器周期,前一个机器周期测出“1”,后一个周期测出“0”。
故输入时钟信号的最高频率不得超过单片机晶振频率的二十四分之一,最大计数值为f OSC/24,由于f OSC=12MHz,因此,T0的最大计数频率为0.5MHz。
对于频率的概念就是在一秒只数脉冲的个数,即为频率值。
所以T0工作在定时状态下,每定时1秒中到,就停止T0的计数,而从T0的计数单元中读取计数的数值,然后进行数据处理,送到LCD1602显示出来。
总体方案:本课题设计的是一种以C52单片机为主控制的频率计。
数字频率计主要由以下几部分组成:信号源、C52单片机及其最小系统和LCD显示。
本课题主要是以单片机AT89C52为核心, 通过计数电路, 以及软件程序的编写,实现脉冲频率的显示。
频率计系统总体框图如下:图1总体方案第2章硬件系统设计此次设计要求制作一频率计系统,需要使用的硬件主要包括52单片机芯片和LCD。
另外还是用到排线若干,下载线及电源线。
2.1 各部分方案选定、功能2.1.1 单片机部分本次设计采用了AT89C52单片机, AT89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS微处理器,属于8位的单片机。
如图2所示:图2 AT89C52引脚图AT89C52拥有五个中断源,当有外部脉冲到来时可实现中断的响应,另外AT89C52拥有定时/ 计数器(T0、T1),可实现定时与计数的功能。
单片机AT89C52的P0、P2的4个8位并行I/O口可进行外部存储设备扩展。
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:电源电路、复位电路、时钟电路。
1.电源电路:电源电路就是单片机的供电电路,一般是3.3V或者5V,STC89C52采用的5V电压供电。
2.复位电路:复位是单片机的初始化操作,只需给AT89C52单片机的复位引脚RST加上大于两个机器周期(即24个时钟振荡周期)的高电平就可使AT89C52复位。
包括上电复位和手动复位。
3.时钟电路:用于产生AT89C52单片机工作时必需的控制信号,AT89C52单片机的内部电路正是在时钟信号的控制下,严格地按时序执行指令进行工作。
因此,时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式,一种是内部时钟方式,另一种是外部时钟方式。
AT89C52单片机最小系统的最高时钟频率为12MHz。
2.1.2数据显示电路图3 显示电路图(1)C51系列单片机采用的显示设备通常由LCD1602或者数码管。
由于本设计需要显示字符和数字。
因此本设计优先采用LCD1602。
LCD1602是一种工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。
LCD1602液晶显示的原理是利用液晶的物理特性,通过电压对其显示区域进行控制,即可以显示出图形。
1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
开发板上硬件连线:(2)把单片机系统中的P0.0-P0.7口连接LCD的D0-D7端口。
由于P0口上电后是上电复位后是开漏输出。
且作为C52单片机的扩展输出,相比较P1、P2、P3口没有上拉电阻,因此LCD1602连接C52单片机P0口时,应该外接上拉电阻。
把单片机系统中的P2.5-P2.7与LCD1602的RS,RW,E引脚相连,再RESPACK-8和LCD1602的D0-D7端口连接。
(3)P3.4是C52单片机的定时器0端口,因为需要计数单片机信号的周期因此可以直接将信号源的端口,接入到定时器T0(P3.4)端口。
第3章软件系统设计3.1 应用系统的程序设计系统的应用程序设计主要包括两个方面,核心部分的程序是频率测试程序,另外一部分是LCD1602显示程序。
频率测试程序将频率测试出来后,将数值传递给STC89C52单片机,单片机将数值传递给LCD1602显示。
3.1.1 频率测试程序频率测试程序采用了C52单片机的两个定时器T0和T2,两个中断计数器中断0和的定时器中断2,计数器T0采用计数功能,计量外部信号的低电平数量,定时器2采用单片机最小系统定时1s。
采用T2定时62.5ms,连续循环定时16次即可完成1s定时,用一个unsigned char型的time存放循环的次数,每一次循环自动加1,当time为16时则1s定时到时。
当定时器T2和T1同时开始工作,当定时器T2的时间达到1s后,计算T0的count数,同时进行数值转换。
将转换后的数据传递给单片机和LCD1602显示。
设计中T0采用计数功能,思路是除了计数器T0的TH0放初值和TL0用于计数外,再选用一个unsigned long 型的count,每当计数器T0溢出回零时产生中断,中断程序执行count自增1,这样,当一秒到时时采集的计数数据,count存放的是数据的最高位,TH0存放的是数据的次高位,TL0存放的是数据的最低位。
当然,这里所说的“最高位”“次高位”以及“最低位”都是针对十六进制而言的。
其程序流程图如图4所示。
图43.1.2 数值显示由于我们的最大值是100KHZ,我们以HZ为单位。
最高位为结果/ 100000,第二位是结果/ 10000再取10的余数。
依次下来可以得到相应位的数字。
用ASCII码所以应该输出0x30+对应位的数字(0x30是48,ASCII 码中48是‘0’)。
3.1.3 LCD显示将要显示的内容转换为相应的LCD显示的ASCII码,由于P0口地址是80H,输入的地址应该是0x80 +第几个,再通过P0口输出数字。
RS为低电平时,输入地址第一行0x80+ add,第二行0x80+0x40 + add。
RS为高电平时,输入数值0x30 +dat,字母按照ASCII码输入。
每次输入信息都需要开使能端,延时后再关闭。
图5 LCD1602显示流程图第4章测试数据表1 测试数据经测试,该数字计频器已满足10HZ-100KHZ的测频要求,最大能测出1HZ-150KHZ信号的频率。
第5章设计总结体会这次课程设计,我们主要学习了51单片机的基础知识,以及对程序编译软件KEIL4和电路仿真软件PROTEUS的使用。
在这个实验过程中,我们先是对实验题目和要求做了理解、分析,再对每个小组成员进行任务分工,最后结合大家的工作内容完成实验设计。
在这个过程中,我们也遇到了一些问题。
比如,程序烧录时出现下载失败的情况,调试测试时找不到合适的信号源等。
但是,通过我们小组成员的交流沟通,紧密合作,最后这些问题都一一解决。
另一方面,我们在这个学习的过程中也收获颇多。
在前期,老师课堂上的理论知识的讲解和答疑,让我们对单片机的功能和作用有了更深的认识;在中期,我们通过各个实验的练习和调试,加强了对相关软件的使用熟练度,同时在和同学们的讨论中,也对书本中的知识点有了更清晰的认识。
在后期,我们和小组成员的讨论交流,让我们认识到团队合作的重要性。
无论是在实验前的资料收集,还是实验过程中的调试、改进,都融入了我们每一个成员的智慧。
总之,这次关于单片机的学习,使我们每一个成员都有了进步。
在学习之前,我们每个人的基础都不相同,对软件使用的熟练度也不一致。
也正是在这个学习过程中,我们互帮互助,遇到问题相互答疑,才使得自己有所提升。