基于MSP430的低频频率测量计
基于MSP430的低功耗水中低频信号采集系统
ｓ ｓｅ ｉ ｃｅ ｉｌ ｎ ｅｉｂｅ ｙ ｔｍ ｓ ｒｄｂｅａ ｄｒ ｌ ｌ． ａ Ｋｅ ｒｓ ｙｗｏ ｄ ：Ｍ Ｓ ４ ０ １ １ ； ｘｒｍ ｅｌｗ ｒ ｑ ｅ ｃ ｉｎ ｌｄ ｔ ｃ ｕｓｔ ｎ；ｌｓ ｍｏ ｙ Ｐ ３ Ｆ ６ １ ｅ ｔｅ ｏ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓｇ ａ ； ａａａ ｑ ｉｉｏ ｆａ ｈｍｅ ｒ ｉ
图 １ 系 统 原 理 框 图
１ １ 微 处 理器 ．
１ 系统 硬 件 设 计
信号数据采集 系统 主要 由传感器、 信号调理
收稿 日期 ：０ ８０ —５ ２ ０ —６０ 修 回 日期 ：０ ８０—８ ２ ０—７０
一种基于MSP430F149单片机的频率测量模块设计
一种基于MSP430F149单片机的频率测量模块设计雷宇;任文静;焦新程【摘要】频率信号具有抗干扰性强、易于传输、测量准确度较高等优点,因此在电子产品设计中经常需要对频率信号进行测量;设计基于MSP430F149单片机捕获模块的运用,通过计算信号周期实现对频率信号的测量,同时利用滤波电路和放大电路的特性,保障了该模块的抗干扰能力,并对其相关寄存器的设置及硬件电路连接做出了详细的阐述;实现了对小信号频率的精准测量,在对35kHz~50kHz频率进行测量时,最大测试误差为0.5%;该测频模块能准确地对低频信号进行测量,具有体积小、成本低、功耗低、精度高、可靠性强等优点。
【期刊名称】《石油管材与仪器》【年(卷),期】2018(004)006【总页数】4页(P16-19)【关键词】测量频率;捕获比较;滤波放大【作者】雷宇;任文静;焦新程【作者单位】[1]中国石油集团东方地球物理公司西安物探装备分公司,陕西西安710077;[1]中国石油集团东方地球物理公司西安物探装备分公司,陕西西安710077;[1]中国石油集团东方地球物理公司西安物探装备分公司,陕西西安710077;【正文语种】中文【中图分类】P631.430 引言通常石油仪器中的频率，指的是单位时间内电信号周期变化的次数。
由于频率信号具有抗干扰性强、易于传输、测量准确度较高等优点，因此在石油仪器领域被广泛应用。
频率信号的测量一般通过FFT数字信号处理来实现，这种方法能保障测量精度，但软件算法复杂，硬件电路需要将模拟信号转换为数字信号后才能对频率进行测量，设计成本高。
本文利用MSP430F149单片机的捕获比较寄存器实现对频率的测量，无需进行模数转换,有效降低硬件成本，减少程序复杂性，提高系统稳定性。
为了有利于对小信号的测量，本文中使用了滤波放大电路，能有效的提高抗干扰能力及对小信号的识别能力。
1 设计原理与思路1.1 设计原理我们已经知道了频率即是单位时间内信号周期变化的次数，该测频模块的设计原理则是通过测量电路内一个脉冲信号的周期，然后对其求倒数，得出其频率。
MSP430F5529测频法测量信号频率
MSP430F5529测量频率-----测频法信号变换电路过零比较器，lm393输出上拉电阻，两电阻分压程序#include <>#include ""//测频法，上限1Mhz//看门狗定时1s，开门狗中断处理程序开启捕获器，捕获1s中所有的上升脉冲，脉冲个数即为频率/*优化的反向可以将开门够定时1S使用定时器去定时1s**/long fre=0;char buf[60]="\0";void SetVcoreUp (unsigned int level){// Open PMM registers for writePMMCTL0_H = PMMPW_H;// Set SVS/SVM high side new levelSVSMHCTL = SVSHE + SVSHRVL0 * level + SVMHE + SVSMHRRL0 * level;// Set SVM low side to new levelSVSMLCTL = SVSLE + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;// Wait till SVM is settledwhile ((PMMIFG & SVSMLDLYIFG) == 0);// Clear already set flagsPMMIFG &= ~(SVMLVLRIFG + SVMLIFG);// Set VCore to new levelPMMCTL0_L = PMMCOREV0 * level;// Wait till new level reachedif ((PMMIFG & SVMLIFG))while ((PMMIFG & SVMLVLRIFG) == 0);// Set SVS/SVM low side to new levelSVSMLCTL = SVSLE + SVSLRVL0 * level + SVMLE + SVSMLRRL0 * level;// Lock PMM registers for write accessPMMCTL0_H = 0x00;}void init_clock(){SetVcoreUp (0x01);SetVcoreUp (0x02);SetVcoreUp (0x03);UCSCTL3 = SELREF_2; // Set DCO FLL reference = REFOUCSCTL4 |= SELA_2; // Set ACLK = REFO__bis_SR_register(SCG0); // Disable the FLL control loopUCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODxUCSCTL1 = DCORSEL_7; // Select DCO range 50MHz operationUCSCTL2 = FLLD_0 + 609; // Set DCO Multiplier for 25MHz// (N + 1) * FLLRef = Fdco// (762 + 1) * 32768 = 25MHz// Set FLL Div = fDCOCLK/2__bic_SR_register(SCG0); // Enable the FLL control loop__delay_cycles(782000);do{UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + DCOFFG);// Clear XT2,XT1,DCO fault flagsSFRIFG1 &= ~OFIFG; // Clear fault flags}while (SFRIFG1&OFIFG); // Test oscillator fault flag}void send_char(char sc){UCA0TXBUF=sc;while(!(UCA0IFG&UCTXIFG));}void send_string(char *s){while(*s!='\0'){send_char(*s++);}}init_uart(){P3SEL |= BIT3+BIT4; // ,4 = USCI_A0 TXD/RXDUCA0CTL1 |= UCSWRST; // **Put state machine in reset**UCA0CTL1 |= UCSSEL__SMCLK; // SMCLKUCA0BR0 = 173; // 1MHz 115200 (see User's Guide)UCA0BR1 = 0; // 1MHz 115200 UCA0MCTL |= UCBRS_5 + UCBRF_0; // Modulation UCBRSx=1, UCBRFx=0UCA0CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine**// UCA0IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A0 RX interruptsend_string("CLS(0);\r\n");}int main(void) {WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // Stop watchdog timerinit_clock();//初始化系统时钟为20 MHzinit_uart();//串口波特率为115200bpsWDTCTL=WDT_ADLY_1000 ;//开门狗定时1sP1DIR &= ~BIT2; // inP1SEL |= BIT2; //捕获输入SFRIE1|=WDTIE; //开看门狗定时器中断__bis_SR_register(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0, enable interrupts__no_operation(); // For debugger return 0;}void measure_fre(){if(fre>=500)sprintf(buf,"DS16(0,60,'频率：% ',4);\r\n",fre*;if(fre<=52)sprintf(buf,"DS16(0,60,'频率：% ',4);\r\n",(fre)*;else if(fre<=208)sprintf(buf,"DS16(0,60,'频率：% ',4);\r\n",(fre+1)*;else if(fre<=496)sprintf(buf,"DS16(0,60,'频率：% ',4);\r\n",(fre+3)*;send_string( buf);fre=0;TA0CTL = TASSEL_2 + MC_2 + TACLR+TAIE; // SMCLK, 连续mode, clear TAR 8分频下限可以测到8Hz。
基于MSP430的低频信号采集系统
总第172期2008年第10期舰船电子工程Ship Electronic Enginee ring Vol.28No.10177 基于MSP430的低频信号采集系统3李 科1) 刘大钢2) 钟多就1)(海军湛江航保修理厂1) 湛江 524002)(海军91367部队2) 海口 570311)摘 要 为了采集水中低频信号,设计了基于MSP430F1611和K9F2G 08U0M 的数据采集与存储系统,该系统解决了目前海上测量信号时存在危险性高和难度大的问题,整个系统具有低噪声、低功耗、智能自动记录和大容量存储等特点。
海上试验结果表明该系统性能可靠,具有重要的军事运用前景。
关键词 MSP430F1611;数据采集;闪速存储器中图分类号 TP274Dat a Acquisition System Based on MS P 430f or EL F SignalL i Ke 1) L iu Da ga ng 2) Z hong D uojiu 1)(The Factor y of Repairing for Navigation in Zhanjiang 1),Zhanjia ng 524002)(NO.91367Troop s of PLA 2),Haikou 570311)Abs tra ct Design a data acquisitio n and memo ry syste m for under water ext reme low f requency signal ba sed on MSP430F1611and Flash Memor y ,key techniques for low noise ,low power ,auto 2saving a nd ma ss stora ge can be solve d for under water te st.The expe rimental re sult s by sea trials show t hat this system is credible and it can be used in the milita ry af 2f airs.Ke y w ords msp430mcu ,data acquisitio n ,flash me mory Class N umber TP2741 引言海洋环境中包含丰富的低频信号成分,对这些数据的测量具有重要的军事意义[1]。
430实现频率的检测
1 引言由于频率信号具有抗干扰性强、易于传输、测量准确度较高等优点，因此许多非频率量的传感信号都转换为频率量来进行测量和处理。
因此频率测量方法愈来愈引起关注和研究。
频率测量是测量和控制系统领域的最基本测量之一。
当今用的最多的测量信号频率的仪器是频率计，由于频率计在测量过程中需要一个时基信号作为测量信号频率的时基。
时基信号一般是由本机振荡电路发生的，尽管现在多用石英晶体振荡器，但是仍然不能保证时基信号的精度,因此频率计的测量精度也就成了问题。
传统的频率测量方法有两种[1]：一种是测频法,在一定时间间隔T内测出待测信号重复变化次数N，频率即为；另一种方法是测周法,在被测信号的一个周期内测出标准高频信号f的个数N，则被测频率。
本文介绍了一种测宽法[2]，借助光电耦合原理，将交流信号转变成周期脉冲信号，通过捕获脉冲信号的下降沿，由定时器计数，通过二次计数的差值便能得到脉冲信号的周期，进而可以计算出所测交流信号的频率。
2 硬件电路设计硬件电路完成的任务是：（1）模拟电路部分的设计，其功能是进行信号的转化。
交流信号通过整流桥、光电耦合器等模拟器件便能得到周期脉冲信号。
（2）数字电路部分的设计，其功能是进行信号的检测。
MSP430单片机内部的16位定时器A具有脉冲捕获功能，能将脉冲信号的占空比检测出来。
图1为它的基本结构图。
图1 系统的基本结构2.1 模拟电路部分的设计图2为模拟部分原理。
下面主要阐述该电路的工作原理：图2模拟部分原理图考虑到交流信号中可能含有一定的直流信号，而直流信号会引起交流波形的上移或下移，这可能会导致原有交流信号没有零点，这就谈不上过零检测、周期脉冲了，因此要根据交流信号的实际情况，在交流信号的出口处用设个适当的电容，起到隔直的作用。
R1和R2是限流电阻，保护后面的稳压管、二极管、光电耦合器在额定功耗范围内。
由于这里的交流信号源选取的是220V市电正弦信号，所以R1和R2的阻值要比较大而且功率要比较大，该系统使用的是、1W的电阻。
MSP430频率计程序
这两天在搞频率计的问题，开始的时候思路很清晰，但是实现起来比较麻烦。
想测量一个方波的频率，有两种方法，一个是测频率，就是定时1S然后计数方波的高电平个数。
另一个是测周期法，就是测量方波的一个周期的时长，从而得到频率。
第一种方法很简单，下面讲讲我用的第二种方法。
思路是这样的，利用定时器的捕获功能，捕获方波的上升沿，将两次比较的值相减，就能得出两个上升沿之间定时器的计数值，然后处理一下计数值，就能得到正确的频率。
设置两个变量，一个是new_cap，一个是old_cap。
捕获得到新的TAR数值赋给new_cap，再将上一次捕获的数值赋给old_cap，然后两值相减就能得到一个周期的计数值。
（程序中将体现）最开始写的时候，显示的频率不对，今天改动了一下。
用定时器A1，然后比较TAIV的值再进行频率数值计算。
再将显示函数放在主函数里面循环就对了。
（昨天把显示函数放在中断里面了，不知道有啥关系不，知道的提示下，谢谢了）程序贴出来供大家参考//*****************************************************////*****P1.2为定时器A1的CCI1A输入端，信号从P1.2输入********////*****定时器时钟为SMCLK（DCO=1Mhz），不用分频*********////************ ————————————————*************////*****P1.0 ->|(比较器输入) |************////*****P1.1 ->|(LCDRS) P2.0|->D0*******////*****P1.2 ->|(定时器输入)<--- ~ | ~********////*****P1.3 ->|(LCDEN) | P2.7|->D7*****////*****P1.7 ->|(比较器输出)---- |*********////***********| msp30g2553 |********////***********| 制作人：wusong |*******////*********************************************//#include<msp430g2553.h>#include<1602.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar table[]={"frequency:"};uchar table_num[]={"0123456789"};uint new_cap,old_cap,cap_diff,fre;void LCD_display(){write_com(0x80);fre = 10000000/cap_diff;/////////////这个是将计数值转换为频率。
基于MSP430G2553的数字频率计设计
基于MSP430G2553的数字频率计设计这是经过改进后的程序源码，较上次的设计相比，测频范围提高到3MHz,是因为将上次采用的IO口中断计数，改为两人TIMERB计数，通过TIMERA定时，TIMERB捕获计数，最终实现测频。
相关经验总结1、测频有两种方法：侧频法和测周法；本次设计是采用的timerA定时1S，P1.0口作为被测信号输入口，上升沿捕捉，每来一个上升沿进入IO中断，在中断服务函数里变量i 计数一次，当定时1S到时，读取变量i的值，则为被测频率；然后将数据传送到LCD和PC机显示；G2553有两个定时模块timerA和timerB，要特别注意它的寄存器的区别格式，默认的是TIMER A的。
中断向量也有两个，有优先级之分，timer0_A0 (应用于CCR0 优先级最高)timer0_A1（用于ＣＣＲ１，ＣＣＲ２和其他寄存器）。
2、串口通信有UART的异步通信与SPI的同步通信，也有两个通信模块，接收中断和发送中断，对应口位P1.1和P1.2。
3、MAX232在焊接时，外围的电容可以在0.1UF到10UF,没有影响，9阵的串口接线时也需要特别注意（见单片机书上179页）4、在最后的串口通信中会出现串口调试窗口中不仅显示需要的频率还会有其他的数据，这就需要传进BUFF（8位）中的数据长度不能有其他的，因此比如传一个字符串型的DA TA 进入BUFF,用到stringlen(),包含头文件sring.h。
5、重点是波特率的配置，特别是当分频系数为小数时：/***msp430g2553_LCD1602_Frequency_Detect*****grade：2010*date:2012.7.16*函数功能：测频率*管脚：P1.0作为外部频率的入口*LCD显示：P1.3 P1.5 --> RS EN P2.0--> RW P2.4->2.7 数据端口*/#include <msp430g2553.h>#include "lcd1602_4.h"unsigned long data;int i,j,h,m=0,n=0;char a[15]=" ";char *pa=a;double Freq=0; //频率测量结果存放变量double TA_OverflowCnt=0;//TA溢出次数存放变量void main(void){WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT//端口设置P1SEL |=BIT0; //允许其第二功能，作为TACLK输入,即待测输入<<----设为1外围模块接口P2SEL=0x00; //设置P2为通用I/OP1DIR &=~BIT0; //P1.0（TACLK）作为输入引脚P2DIR |= 0xf1; // Set P2 to output direction 1111 0001P1DIR |= 0x28; //0111 1000 p1.3 1.5 作为LCD使能复位控制端0010 1000//initial_lcd(); //LCD初始化initLCD();TA1CCR0=65535; //A1定时1sTA1CTL = TASSEL_2 + ID_3 + TACLR + MC_1 + TAIE; // TA1信号作为基准时钟选择SMCLK作为时钟选ACLK会不会稳定点？TA0CTL = TASSEL_0 + TACLR + TAIE + MC_2; //外部信号作为A0时钟,捕获模式TACCTL0 = CCIE; //打开A0中断捕获（该句和下一句为中断必要语句）TA1CCTL0 = CCIE; //打开A1中断捕获_EINT(); //打开全局中断for (;;){_enable_interrupts();data=(int)data;a[0]=data/100000+0x30;a[1]=data/10000%10+0x30;a[2]=data/1000%10+0x30;a[3]=data/100%10+0x30;a[4]=data/10%10+0x30;a[5]=data%10+0x30;a[6]='H';a[7]='z';a[8]='\0';for(h=5000;h>0;h--){//LCD_Disp(0,0,"f=");onLcd(0,0,"f=");//delay(100);//LCD_Disp(1,0,pa);onLcd(1,0,pa);}_disable_interrupts();}}// TA interrupt service routine计数器A0溢出中断#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR__interrupt void Timer_R0(void){_disable_interrupts();TA_OverflowCnt++; //TA每次溢出，溢出次数变量+1TA0CTL = TASSEL_0 + TACLR + TAIE + MC_2;//连续计数模式,选择外部时钟_enable_interrupts();}//定时器A1中断#pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR__interrupt void Timer_R1(void){_disable_interrupts();data = (TA_OverflowCnt*65535 + TAR)*2.30012328;//读取上次TA计数值及溢出次数，计算频率TA_OverflowCnt=0; //将溢出次数置零TA1CTL = TASSEL_2 + ID_3 + TACLR + MC_1 + TAIE; //选择子系统时钟SMCLK 四分频增计数模式TA0CTL = TASSEL_0 + TACLR + TAIE + MC_2; //选用外部时钟连续计数模式_enable_interrupts();}。
基于MSP430的FM音频频谱分析仪设计与实现
基于MSP430的FM音频频谱分析仪设计与实现【摘要】频谱分析在教学科研和生产实践中都有着非常广泛的应用，显示的是信号频率和功率的关系，广泛应用于电子对抗、移动通信和广播电视等领域。
调频广播的音频范围在30Hz～15KHz，音频质量的好坏影响了调频广播发射机整体的指标。
因此有必要对调频广播的输入音频进行频谱分析，从而采用适当的措施来进行调整和改进。
【关键词】音频频谱分析；快速傅立叶变换；数字信号处理1.前言在实际的广播电视发射工作中，新的发射机的进场测试，发射机的日常指标测试等都涉及了音频的测试。
本文设计的音频频谱分析仪就是从信号源的角度出发，测量音频信号的频谱，从而确定各频率成分的大小，为调频广播的各项音频指标的提供参考。
在本文中主要讨论了以MSP43处理器为核心的音频频谱分析仪的设计与实现。
以数字信号处理的相关理论知识为指导，利用MSP430处理器的优势来进行音频频谱的分析，并最终在TFT液晶HD66772上面显示。
2.频谱分析仪设计原理由于在数字系统中处理的数据都是经由采样得到，所以得到的数据必然是离散的。
对于离散的数据，适用离散傅立叶变换来进行处理。
快速傅里叶变换，是离散傅里叶变换的快速算法，也可用于计算离散傅里叶变换的逆变换，目前已被数字式频谱仪广泛采用。
对于长度为N的复数序列，离散傅里叶变换公式为：（1）式1中，称为旋转因子，并有：，。
假设序列长度，在计算式1的时候，把它拆分成偶数项和奇数项和的形式，则式1变化成：（2）令，，利用的性质，则式2可以化简为：（3）于是一个序列的运算被分解成两个运算的和的形式，和可以继续向下分解，最终分解为两点的FFT运算。
如果想要FFT运算后的输出为自然顺序排列，则输入序列需要按位倒序来排列。
图1为8点FFT的运算图。
图1 8点FFT蝶形运算图经过FFT运算后，可以将一个时域信号变换到频域。
有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了，这就是频谱仪的一般原理。
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０ ． １ ８ ０ ． ０ ０ ４ ６ ｌ ９ ０ ． １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ７ ７ ７ ０ ． ２ ０ ０ ． ０ ０ ４ ８ ８ ６ Ｏ １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ６ １ ９ Ｏ ． １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ４ ６
４ １ ４ ２ ４ ３ ４ ４ ４ ５ ４ ６ ４ ７ ４ ８ ４ ９ ５ ０ ５ １ ５ ２ ５ ３ ５ ４
工 ｌ 堡 功 能・ 要 Ｉ 上升沿捕获 Ｊ
，
３实验结果及结论 ‘ 、 ‘ 。
实验采用信号发生器输 出 相应频率到Ｉ ／ ０ 口 Ｐ １ ． ２ ， 高 … … … … ’
电平为＋ ３ ｖ ， 低 电平为０ Ｖ 。
———Ｔ——一
疆 百雨丽
从实 验 结果可 以看 出，
３ ７． ８２
０ ． １ ７ ０ ． ０ ０ ４ ７ ３ ７ Ｏ ． １ ８ ０ ． ０ ０ ４ ８ ９ ６
０．１ ８ ０． ００ ４ ６９ ８
３ ９ ４ ０
￡ 篓当寓 盅葛 霜寄是 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ９
２ ５ ． ７ ６ ２ ５ ． １ ２ ２ ４ ． ５ １ ２ ３ ． ９ ２ ２ ３ ． ３ ６ ２ ２ ． ８ ４ ２ ２ ． ３ ３ ２ １ ． ８ ４ ２ １ ． ３ ８ ２ Ｏ ． ９ ４ ２ Ｏ ． ５ １ ２ ０ ． ０ ９ ｌ ９ ． ６ ９ １ ９ ． ３ ２ １ ８ ． ９ ７ ｌ ８ ． ６ １
是否再 次有上 升沿？～ 二＝ ＝ ＝ — 率 ， 则应选用其它方法。
— —
— —＼
土
工 一
＂
一 ｌ 的测量。 若要测量更高的频
否 ｒ …一 … …一 ～ …… ’
［ 参考文献］ ［ １ ］ 沈建华， 杨艳琴・ Ｍ ｓ Ｐ ４ ３ ０ 系列
ｌ 读 出 定 时 器 Ａ 的 值 ｘ ｌ
３ ８ ． ８ ２ ３ ９ ． ８ １ ４ ０ ． ８ ０ ４ １ ． ８ １ ４ ２ ． ８ １ ４ ３ ． ７ ８ ４ ４ ． ７ ８ ４ ５ ． ７ ９ ４ ６ ． ７ ７ ４ ７ ． ７ ６ ４ ８ ． ７ ６ ４ ９ ． ７ ８ ５ ０ ． ７ ９ ５ １ ＿ ７ ６ ５ ２ ． ７ １ ５ ３ ． ７ ３
技术应用 ・
基于ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 的低 频频率测量计
陈文奇 丛 超（ 西 安石 油大学， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 本文主要通过运用单片 机定时器的捕获功能， 采用测量脉冲周期的方法， 通过相应计算， 测量出３ ５ — ５ ４ Ｈ ｚ 低频信号的频率， 误差范围
理论频率 （ Ｈ ｚ ）
３ ５
相应频率 绝对误差 相对误差 （ Ｈ ｚ ） （ ｍ Ｓ ）
３ ４． ８３ ０ ．１ ７ ０ ．０ ０ ４８ ２７
３ ６ ３ ７
３８
２ ７ ． ９ １ ２ ７ ． １ ６
２ ６． ４４
３ ５ ． ８ ３ ３ ６ ． ８ ２
图１ 硬件连接 图
信号为３ ． ３ Ｖ 逻辑 ， 因此外部进入 的低频信号也应使 ３ ． ３ Ｖ 逻辑 。 若 高电平超过这个值 ， 则有可能烧坏单片机 。
上 升沿到来 时， 定时器Ａ 开始计数 ， 第 二次上升沿 到来时， 停止 计数 。 定时器Ａ 的计数值ｘ 就 是两个上升沿之 间的时 间值 。 若定
ｆ ， 开 始 、
—— 厂
超过此周期的低频信号
测不能用此方法测量 。 软件设
计流程 如图２ 所示 。
Ｊ ｆ 选 毪 为 主 时 钟 振ｆ Ｉ
控制 在０ ． ６ ％ 以内。
关键词： Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 单片机； 捕获； 低频测量
随着 电子技术 的飞速发展 ， 单片机 的功 能也越 来越丰富。 由于它具有高性能 ， 价格低 ， 体积小等优势，已经被 广泛的运用 于各种仪器仪表系统中。
测量的最大 的信号周期Ｔ Ｍ Ａ Ｘ 为
那 么对应 的频率ｆ 为
１
３ ． ６ ８ ６ ３ Ｍ Ｈ ｚ ， 若测量３ ． ６ ８ ６ ４ Ｍ Ｈ ｚ
ｆ＝－ ＝ －
ｌ 启 动 定 时 器 Ａ Ｉ
以上的频率， 则出现错误。 因
１ 一
—
此， 此 方法仅适 合低频频 率
２ 系统 设计
２ ． １硬件设计
如 图１ 所示 ， 为Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 单片机 的最小系统 ， 外 部时钟选 择 ３ ． ６ ８ ６ ４ Ｍ Ｈ ｚ 。 引脚 １ ３ 作为低频 信号的输入 口。由于Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 的数字 ＜
１ ６ ５ ５ ３ ５
１ 测量 原理
本设计所用单片机为Ｔ Ｉ 公司生产 的Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ９ ， 它是一种 超 低功耗 处理器 ， 常用 于便携式仪器仪 表 的设计 中。 它具有两 个定 时器， 即定 时器Ａ 和定 时器Ｂ ， 均有强大的中断功能。 通过设 置相应 的寄存器 ， 使定时器Ａ 工作在上 升沿捕获模式 ， 且计数方 式为增计数模 式， 就 能测量 出信号周期 具体方 法是： 在第一次
ｒ．士— Nhomakorabea－ －
霎 盏 盍
… ． 。 率 测量 系统 中的应 用［ Ｊ ］ ． 国外 电子 元器件， ２ ｏ ０ ７ 年第５ 期： ２ ７ － ３ ０
．
—
＝ —
表一
３ ５ — ５ ４ Ｈ ｚ 频率测试实验结果
１ ０次平均实测周期 （ ｍ ｓ ）
２８ ．７ １
时器计数的时钟选择为３ ． ６ ８ ６ ４ Ｍ Ｈ ｚ ， 则测量到的信号周期Ｔ 为
Ｔ ＝ ・ ———二—． Ｓ ３． ６ ８ ６ ４×１ ０ 。
Ｌ—
所测低频信号与理论值的误
上 ＞—— 高
／ ，
否 ｌ 差均在０ ． ６ ％ 以内， 精确度比较
。
由于 定 时器 工作 时 钟 为