量程自选的数字频率计
基于AT98C51单片机数字频率计
摘要51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种8位单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和接受及应用，51系列单片机还会在继后很长一段时间占据嵌入式低端市场。
重要的。
，因此，作为新世纪的大学生，在信息产业高速发展的今天，掌握单片机的基本结构、原理和使用时非常重要的。
随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。
在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。
本设计所要介绍的是以单片机AT89C51为核心设计了一种量程自选的数字频率计。
在本文的设计采用单片机内部的定时器/计数器对脉宽的机器周期数进行计数,从而求得被测信号的频率值, 最后通过静态显示电路显示数值由于单片机内部振荡频率很高, 所以一个机器周期的量化误差相当小, 可以有效地提高低频信号的测量准确性。
关键字：单片机，AT98C51，量程自选频率计目录摘要 (1)一、设计目的 (3)二、设计要求及指标 (3)三、单元电路分析 (3)1、上拉电路 (3)2、信号输入电路 (6)3、显示电路 (7)四、系统框图 (9)五、仿真图 (10)六、仿真结果 (10)七、软件介绍 (12)八、心得体会 (13)九、参考文献 (13)附录源程序 (14)一设计目的1．掌握量程自选数字频率计的设计、组装与调试方法。
2．熟悉集成元器件的选择和集成电路芯片的逻辑功能及使用方法。
3．熟悉仿真软件的使用。
二设计要求及指标1.输入信号的频率量程可以自动选择。
2.测试结果用6位数码管显示。
三单元电路分析1、上拉电路AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
自动量程数字频率计实验报告
自动量程数字频率计实验要求一、任务设计制作一个自动量程数字频率计。
二、要求1.显示位数：四位，最大显示数为9999。
2.闸门时间：分10ms、100ms、1s三种，根据被测频率F的大小自动切换。
3.测量量程：第一档：100Hz～999.9kHz （闸门时间为10ms）第二档：10Hz～99.99kHz （闸门时间为100ms）第三档：1Hz～9.999kHz （闸门时间为1s）。
要求具有小数点指示的闸门切换。
4.自动量程要求：当计数器数值大于9999时（溢出），量程自动升高一档，当计数值小于0800时，量程自动降低一档。
5.输入被测信号：10Hz～1MHz方波或正弦波，幅度为3mV～3V（有效值）。
6.显示器件：采用七段数码管。
实验报告一、前言频率和周期是电信号在时域内重要的特征。
测量信号的频率和周期也是认识一个信号的重要手段。
以测频和测周期原理实现的频率计的设计方案很多。
传统的设计中多使用分立元件,这种方案成本低，并且具有一定的可靠性。
本实验报告介绍了使用分立元件设计自动量程数字频率计的具体实现原理和方案，并给出了实验结果和误差分析。
二、设计原理和方案1.直接测频法原理频率测量可采用直接测频方法，先对输入信号整形，变换为数字信号的电平，然后对其进行测量。
测量时，采用一个脉宽为T的闸门信号控制被测信号作为计数器的输入如图1所示，计数值为n，则被测信号频率为：F=n/T若采用T为单位时间，则可直接将计数结果转换为BCD码并显示。
图1 直接测频法在被测信号频率较高时通常采用直接测频法，这种方法的计数值会产生±1个字的误差。
很明显，被测信号频率一定时，采用闸门时间T越大，相应的误差越小。
当闸门时间与被测信号的周期比值较大时，这种方法有较好的效果。
2.自动换档技术当被测信号的频率范围变化较大时，若采用单一门限时间的闸门信号，对于高频被测信号，得到计数值n过大，会造成计数器溢出，并且测量时间过长；对于低频被测信号，得到计数值n过小，会造成较大误差。
贵州大学自动量程数字频率计
贵州大学自动量程数字频率计（评分细则）基本内容及要求:显示位数：四位，最大显示数9999。
闸门时间：三种：10ms，100ms，1s，根据被测频率f x的大小自动切换。
量程：第一种，100Hz～999.9KHz，闸门时间10m；第二种，10Hz～99.99KHz，闸门时间100ms；第三种，1Hz～9.999KHz，闸门时间1s。
自动量程要求：计数器计数大于9999时（溢出）量程自动升高一挡（闸门时间缩短十分之一），当计数值小于0800时量程自动降低一挡（闸门时间增大十倍）。
输入被测信号：10Hz～1MHz方波或正弦波，幅度为10mv～3v（有效值）。
附加说明：（1）工具，不论采用哪种EDA软件；（2）器件，不论应用标准IC、MCU等；（3）显示，不论用LED、LCD。
评分标准:总分150分。
其中演示操作基本要求100分；功能扩展、性能发挥20分；设计报告30分。
1、基本要求评分：（1）数据显示4位；（2）输入信号频率为10Hz～1MHz、幅度10mV～3V（有效值）正弦波或方波时，启动测试，能够自动显示相应信号的“频率值”（不通过任何手动切换）。
满足以上要求得分 100其它情况说明：（1）功能完整，测试范围在1kHz～500kHz，显示准确，得分85；（2）功能完整，TTL电平测试10 Hz～1MHz，显示正确，得分75；（3）功能完整，测量范围200kHz以下，显示正确，得分70；（4）功能完整，TTL电平测试200kHz以下，显示正确，得分65。
注：以上标准是在使用实用器件的前提下评分，如果采用虚拟器件，则在上述得分基础上相应降15分计算（即最高得分85）。
比如，前级小信号放大器采用“虚拟运放”，即为虚拟器件；若采用OP07、CA741等则为实用器件。
在学生操作熟练的情况下，可以现场更换器件，但每个小组的表达时间不超过10分钟（含专家提问总时间不超过15分钟）2、功能扩展、性能发挥评分（1）本设计可作其它参数测试，原理正确、转换方便、测试准确，有现实应用前景；比如：可以测试信号频率，简单转换可做波形测试（数字示波器）等。
频率计的使用教程
频率计的使用教程频率计是一种常见的电子测量仪器，它主要用来测量电波的频率。
在电子领域中，频率是一个关键的参数，对于各种电子设备和电路的设计、调试以及故障排除都起到非常重要的作用。
本文将介绍频率计的基本原理和使用方法，以帮助读者更好地使用这一仪器。
1. 频率计的原理频率计基于时间测量的原理工作。
它通过计时器测量电波的一个周期所需要的时间，并将其转化为频率。
主要有两种类型的频率计：直接计数频率计和间接计数频率计。
直接计数频率计通过计算固定时间内电波周期数的方式来测量频率。
它具有精确度高的优点，但需要较长的测量时间。
间接计数频率计则通过测量时间基准中的计数周期数来估算电波的频率。
它具有测量速度快的优点，但精确度相对较低。
2. 频率计的使用步骤使用频率计之前，我们需要确保仪器正常工作，并将其连接到要测量的电路或设备上。
第一步是设置测量范围，一般频率计会提供多个测量范围可供选择。
我们需要根据待测电波的频率范围选择合适的测量范围，以保证测量结果的准确性。
第二步是调整频率计的灵敏度，也称为量程档位。
灵敏度设置过高会导致测量结果不准确，而设置过低则可能无法检测到待测信号。
通常，我们可以根据实际情况进行适当的灵敏度调整。
第三步是连接待测信号源到频率计的输入端。
我们需要确保信号源的输出与频率计的输入匹配，并使用合适的连接线杜绝信号干扰或衰减。
第四步是启动频率计，并等待一段时间以达到稳定状态。
这个时间可以根据仪器的规格和信号源的稳定性来确定。
第五步是开始测量，根据仪器的操作界面，可以选择不同的测量模式进行频率测量。
一般来说，频率计会提供多种显示方式，如数字显示和图形显示等。
3. 注意事项在使用频率计时，我们需要注意以下几点：首先，要保持仪器的环境干燥、清洁，并避免剧烈震动或碰撞，以确保仪器正常工作。
其次，需要根据仪器的规格和测量要求选择合适的频率计。
不同的频率计有不同的测量范围、精确度和测量速度。
此外，还需要注意待测信号的特性，如频率范围、幅值、稳定性等。
自动转换量程频率计控制器
百度文库- 让每个人平等地提升自我江西科技师范学院毕业设计（论文）题目：自动转换量程频率计控制器设计系院：通信与电子学院专业：电子信息工程学生姓名：陈浩学号：指导老师：陈亮亮封面格式不对，封面格式电子档已放入群共享量程自动转换的数字式频率计的设计数字频率计是一种基本的测量仪器。
它被广泛应用与航天、电子、测控等领域。
它的基本测量原理是，首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把标准时间内的计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LED数码管显示出来。
根据数字频率计的基本原理，本文设计方案的基本思想是分为四个模块来实现其功能，即整个数字频率计系统分为分频模块、计数并自动换挡模块、锁存器模块和译码器模块，并且分别用VHDL对其进行编程，实现了闸门控制信号、计数电路、锁存电路、显示电路等。
本设计方案还要求，被测输入信号的频率范围自动切换量程，控制小数点显示位置，并以十进制形式显示。
整个频率计设计在一块CPLD芯片上，与用其他方法做成的频率计相比，体积更小，性能更可靠。
频率计的测频范围：0~10MHz。
该设计方案通过了Max+plusⅡ软件仿真、硬件调试和软硬件综合测试。
关键词：数字频率计;电子设计自动化;CPLD;格式不对，而且你怎么会用到CPLD？目录第一章引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 频率计的发展情况 (3)第二章设计所用工具与环境介绍 (5)2.1 BTYG-EDA实验开发系统简介 (5)2.1.1 系统特点 (5)2.1.2 系统资源介绍 (5)2.2 CPLD简介 (6)2.2.1 CPLD器件结构简介 (6)2.2.2 典型CPLD器件简述 (9)2.2.3 CPLD在新技术中的应用 (12)2.3 VHDL语言简介 (13)2.3.1 VHDL的发展情况与特点 (13)2.3.2 VHDL语言结构 (15)第三章频率计的设计方案 (19)3.1 传统方法 (19)3.2 现代方法 (19)3.2.1 自顶向下的设计方法 (19)3.2.2 与传统的设计方法相比EDA的特点 (20)3.3 本设计的方法 (22)第四章数字频率计的设计 (24)4.1 频率计的设计要求与原理 (24)4.1.1 设计要求 (24)4.1.2 频率测量方法及原理 (24)4.2 频率计的硬件设计 (26)4.2.1 电子设计的发展情况 (26)4.3 频率计的软件设计及其仿真 (27)4.3.1 软件设计的实现 (27)4.3.2 功能模块的实现 (28)4.3.3 各模块基于VHDL的设计与仿真 (29)4.4 下载验证 (38)4.4.1 管脚分配 (38)4.4.2 硬件调试 (40)4.4.3 软件调试 (41)4.4.4 数据下载与验证 (41)第五章实验测试与误差分析 (44)5.1 实验测试的方法 (44)5.2 系统的验证 (44)5.3 频率测量精度分析 (45)5.4 测量误差分析 (46)总结语 (48)参考文献 (49)Abstract (50)附录 (51)第一章引言1.1 研究背景近年来信息技术、电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的大大提高。
数字频率计
数字频率计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，它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号的频率及其他各种单位时间内变化的物理量，因此，它的用途十分广泛。
一、设计目的掌握数字频率计的设计二、设计内容技术要求：测量频率范围 0-9999 Hz和1Hz-100 KHz。
测量信号方波峰--峰值为3-5V（与TTL兼容）。
闸门时间 10ms,0.1s,1s和10s，脉冲波峰—峰值为3-5V。
三、数字频率计的基本原理数字频率计的原理框图如图所示：它由4个基本单元组成：1.带衰减器的放大整形系统包括从被测信号到衰减放大整形系统此部分。
其中衰减放大整形系统包括衰减器、跟随器、放大器、施密特触发器。
它将正弦波输入信号Vx整形成同频率方波Vo，测试信号通过衰减开关选择输入衰减倍数，衰减器有分压器构成幅值过大的被测信号经过分压器的分压送入后级放大器，以避免波形失真。
由运算放大器构成的射极跟随器起阻抗变换作用，使输入阻抗提高。
系统的整形电路由施密特触发器组成，整形后的方波送到闸门以便计数。
2.石英晶体振荡器及多级分频系统石英晶体振荡器如图振荡频率为4MHz，经过÷4（用74LS47芯片），÷10（用74LS90芯片）等分频器的分频作用，使输出频率的周期范围1us～10s。
根据被测信号的频率大小，通过闸门时基选择开关选择时基。
时基信号经过门控电路得到方波，其正脉宽时间T控制闸门的开放时间。
3.闸门电路闸门电路由与门组成，其开通与否受门控信号的控制，当门控信号为高电平“1”时，闸门开启，为“0”时，闸门关闭。
显然，只有在闸门开启时间内，其产生的脉冲信号送到计数器，计数器开始计数，直到门控信号结束，闸门关闭4.可控制的计数锁存、译码显示系统本系统由计数器、锁存器、译码器、显示器、单稳态触发器组成。
其中计数器按十进制计数。
如果在系统中不接锁存器，则显示器上的数字就会随计数器的状态不停地变化，只有在计数器停止计数时，显示器上的显示数字才能稳定，所以，在计数器后边必须接锁存器。
数字式频率计设计
数字式频率计的设计摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量显得更为重要。
数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。
数字频率计是在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。
数字频率计用于测量信号（方波，正弦波或其他周期信号）的频率，并用十进制数字显示，它具有精度高，测量速度快，读数直观，使用方便等优点。
测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点。
本次设计的数字频率计以555为核心，采用直接测频法测频，能够测量正弦波、三角波、锯齿波、矩形波等。
根据显示的频率范围，用4片10进制的计数器构成1000进制对输入的被测脉冲进行计数；根据输入信号的幅值要求，所以要经过衰减与放大电路进行检查被测脉冲的幅值；由于被测的波形是各种不同的波，而后面的闸门或计数电路要求被测的信号必须是矩形波，所以还需要波形整形电路，通过这些整体要求，由显示部分，计数部分，逻辑控制部分，时基电路部分，构成简易的频率计的设计。
目录一．设计任务和要求 (3)1.设计任务 (3)2.设计要求 (3)二．系统设计 (4)1.系统要求 (4)2. 方案设计 (5)3.系统工作原理 (6)三．单元电路设计 (8)1.时基电路部分 (8)2.计数显示部分电路 (11)3.控制电路设计如下 (14)四．电路仿真分析 (15)五．元器件的选择及参数确定 (17)1.电路调试 (17)2系统功能及性能测试 (18)3.电路安装 (20)4.调试 (21)参考文献 (25)总结及体会 (26)附录 (28)一．设计任务和要求1.设计任务设计一个数字式频率计。
2.设计要求1、能够测量正弦波、三角波、锯齿波、矩形波等周期性信号的频率；2、能直接用十进制数字显示测得的频率；3、频率测量范围：1HZ—10KHZ且量程能自动切换；4、输入信号幅度范围为0.5—5V，要求仪器自动适应5、测量时间：t≼1.5s6、电源：220V/50HZ的工频交流电供电；（注：直流电源部分仅完成设计即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求）7、按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用板焊接元器件，制作电路，完成调试、测试，撰写设计报告。
量程自动转换数字式频率计的设计
EDA课程设计（量程自动转换数字式频率的设计）题目：数字频率计的设计学院：班级：学号：姓名：指导老师：提交时间：目录一．设计要求二．设计方案1,频率计的工作原理2，频率计的系统框图三．详细设计1, 4位十进制计数模块（1）十进制计数器元件cnt10v的设计（2）计数器的顶层设计（3）分频模块的设计2. 闸门控制模的设计3．可自动换挡基准时钟模块的设计4.锁存模块的设计5.译码显示模块的设计与实现七段数码显示译码管的VHDL设计6.频率计电路顶层原理图的设计7．实验数据和误差分析四．总结五．参考文献数字频率计的设计摘要:数字频率计是一种能够测量被测信号频率的数字测量仪器。
它被广泛应用于航天、航空、电子、自动化测量、测控等领域。
本文利用测频原理，设计一个量程自动转换数字式频率计，主要硬件电路由Altera公司生产的复杂可编程逻辑（CPLD）EPM7128构成。
复杂可编程逻辑器件CPLD芯片EPM7128SLC84-15完成各种时序逻辑控制、计数功能。
在QUARTUS II平台上，用VHDL语言编程完成了CPLD的软件设计、编译、调试、仿真和下载。
由于本系统采用了先进的EDA 技术，不但大大缩短了开发研制周期，而且使本系统具有结构紧凑、体积小，可靠性高，测频范围宽、精度高等优点。
关键词：频率计；可编程逻辑器件；VHDL一、设计要求1. 频率计的测量范围为1MHz ，量程分10KHz 、100KHz 和1000KHz 三档（最大读数分别为9.99KHz 、99.9KHz 、999KHz ）。
2. 要求量程可根据被测量的大小自动转换。
即当计数器溢出时，产生一个换档信号，让整个计数时间减少为原来的1/10，从而实现换档功能。
3. 要求实现溢出报警功能。
即当频率高于999KHz 时，产生一报警信号，点亮LED 灯，从而实现溢出报警功能。
二、设计方案1、频率计的工作原理常用的测量频率的方法有两种，一个是测周期法，一个是测频率法。
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等精度量程自选数字频率计摘要51系列单片机是国内目前应用最广泛的一种8位单片机之一，随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和接受及应用，51系列单片机还会在继后很唱一段时间占据嵌入式系统产品的低端市场，因此，作为新世纪的大学生，在信息产业高速发展的今天，掌握单片机的基本结构、原理和使用时非常重要的。
随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。
频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
本次课设使用单片机At89C52为核心，使用等精度测频原理，设计量程自选的数字频率计。
采用C语言编写程序，测量范围0.01Hz~400KHz，测量精度能达到0.01。
测量结果在1602液晶上显示。
关键字：AT89C52单片机，量程自选数字频率计，等精度测频Summary51 series is the currently the most widely used one 8-bit microcontrollers with embedded systems, the concept of on-chip systems, and applications made and whips acceptable, 51 series will be singing in the subsequent period of time is occupied low-end embedded system products market, therefore, as the new century, college students, high-speed development in the information industry today, the master microcontroller's basic structure, principles and use is very important.With the development of electronic technology, the current design of digital systems is moving fast, large capacity, small size, light weight and direction.Frequency measurement is the measurement electronics, one of the most basic measurements. The class is located using the microcontroller At89C52 core, use of precision frequency measurement principle, the design range of optional digital frequency meter. Using C language program, measuring range 0.01Hz ~ 400KHz, measurement accuracy can reach 0.001. Measurements in 1602 Displayed on the LCD.Keywords: AT89C52 microcontroller, range-demand digital frequency meter, and other precision frequency measurement目录1.方案论证5 1.1单片机芯片的选择方案和论证 (5)1.2显示模块选择方案和论证 (5)1.3测频方案论证： (6)1.4电路设计最终方案决定 (7)2系统的硬件设计与实现7 2.1电路设计框图 (7)2.2系统硬件概述 (7)2.3单片机主控制模块的设计 (8)2.4 阀门控制模块的设计 (10)2.5电路原理及说明 (13)2.6单片机控制过程 (16)2.7显示模块的设计 (17)3系统的软件设计18 3.1程序流程框图 (18)3.2主程序： (19)4Proteus软件仿真20 4.1 Proteus ISIS简介 (20)4.2 Proteus运行流程 (21)4.3 Proteus功能仿真 (22)5 测试与结果分析24 5.1硬件测试 (24)5.2软件测试 (26)5.3测试结果分析与结论 (26)5.3.1测试结果分析 (26)5.3.2测试结论 (27)6课程设计总结与体会27参考文献29附录30附录一：proteuse仿真图 (30)附录二：总体接线图 (31)附录三：PCB制版布线 (32)附录四：程序清单 (33)1.方案论证1.1单片机芯片的选择方案和论证方案一:采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
方案二:采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏,所以选择采用AT89S52作为主控制系统。
1.2显示模块选择方案和论证方案一：采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字合适,采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线多，连线还需要花费一点时间，所以也不用此种作为显示。
方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示。
方案三：采用LCD液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量信息,显示多样,清晰可见。
所以在此设计中采用LCD1602液晶显示屏.1.3测频方案论证：方案一：传统的测频方法有直接测频法和测周法，在一定的闸门时间内计数。
门控信号和被测信号不同步。
计数值会产生一个脉冲的误差。
方案二：等精度测频法采用门控信号和被测信号同步．消除对被测信号计数产生的一个脉冲的误差。
等精度频率测量方法消除了量化误差，可以在整个测试频段内保持高精度不变。
其精度不会因被测信号频率的高低而发生变化。
采用单片机作为控制核心的等精度频率计，可以分利用单片机软件编程技术实现等精度测频。
通过单片机对同步门的控制。
使被测信号和标准信号在闸门时问内同步测量，为了提高精度。
将电子计数功能转为测周期，采用多周期同步测量技术。
实现等精度测量。
测量时进行量程自选。
传统的频率计测量误差较大，等精度频率计以其测量准确、精度高、方便等优势将得到广泛的应用。
1.4电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次课设的方案选定: 采用AT89S52作为主控制系统; 等精度测频方案，测量时进行量程自选;在LCD1602液晶显示屏作为显示。
2系统的硬件设计与实现2.1电路设计框图电路设计框图如图1所示：图1系统总体原理图2.2系统硬件概述系统组成由AT89C52单片机，1602液晶模块，7474D触发器，电容电阻等。
AT89S52片内集成256字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间，支持最大64K外部存储扩展。
根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在0-33M之间。
片内资源有4组I/O 控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。
可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。
不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。
同时，该单片机支持计算机并口下载，简单的数字芯片就可以制成下载线，仅仅几块钱的价格让该型号单片机畅销10年不衰。
本频率计的设计以AT89C51单片机为核心，利用它内部的两个定时/计数器完成待测信号周期/频率的测量。
在使用计数方法实现频率测量时，这时外部的待测信号为定时/计数器的计数源，利用软件延时程序实现计数闸门。
首先定时/计数器的计数寄存器清0，运行控制位TR置1，通过7474 D 触发器，启动定时/计数器；然后运行软件延时程序。
同时定时/计数器对外部的待测信号进行计数，延时结束时TR清0，停止计数；最后从计数寄存器读出测量数据，完成数据处理后，由1602液晶显示测量结果。
主要单元电路的设计2.3单片机主控制模块的设计AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
图2单片机引脚图单片机AT89C51内部具有2个16位定时/计数器，定时/计数器的工作可以由变成来实现定时、计数和产生计数溢出中断要求的功能。
在构成为定时器时，每隔几期周期加1（使用12MHz 时钟时，每1us加1）这样以及其周期为基准可以用来测量时间间隔[6]。
在构成计数器时，在相应的外部引脚发生从1到0的的跳变时计数器加1，这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。
外部输入每隔及其周期被采样一次，这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期（24个震荡周期），所以最大计数速率为时钟频率的1/24（使用12MHz时钟时，最大计数速率为500KHz）。
定时/计数器的工作由相应的运行控制位TR 控制，当TR置1，定时/计数器开始计数；当TR清0，停止计数。
单片机的最小系统如图２所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。
第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。
图3 主控制系统2.4 阀门控制模块的设计基于传统测频原理的频率计的测量精度将随被测信号频率的变化而变化。
传统的直接测频法其测量精度将随被测信号频率的降低而降低。
测周法的测量精度将随被测信号频率的升高而降低，在实用中有较大的局限性，而等精度频率计不但具有较高的测量精度，而且在整个频率区域能保持恒定的测试精度。
等精度频率的测量原理图2所示At89c52fx图4等精度频率的测量原理频率为fx 的被测信号输入到同步门控制电路和主门1f 闸门)，晶体振荡器的输出信号作为标准信号f 时基信号)输入到主门2。