基于AT89S52单片机的简易频率计设计
基于单片机简易的频率计
摘要 (1)1．芯片介绍 (1)1.1 LM324[1] (1)1.2 A T89S52[2] (1)1.2.1 A T89S52的主要性能 (1)1.2.2 A T89S52的功能特性描述 (2)1.2.3 A T89S52的引脚功能描述 (3)1.2.4 特殊功能寄存器 (4)1.2.5存储器结构 (7)1.2.6 定时器0和定时器1 (7)1.2.7 定时器2 (7)1.2.8 中断 (8)1.2.9晶振特性 (9)1.2.10 Flash编程―并行模式 (10)2总体方案设计 (11)2.1 设计要点 (11)2.2 系统方案 (11)3模块设计与实现 (12)3.1 显示模块 (12)3.2单片机总控制单元： (12)3.3放大整形电路[4] (13)4 软件设计[3] (14)5 测试结果 (18)6 总结与体会 (19)参考文献 (20)附录1：总体电路原理图 (21)附录2：元件清单 (22)摘要本次设计的简易频率计，是以AT89S52单片机为控制核心，辅以放大整形电路，显示电路构成的。
简易频率计能够根据题目要求能够用4位7段数码管显示待测频率，格式为0000Hz。
测量频率0~9999Hz信号类型：正弦波、方波和三角波。
测量信号幅值：0.1~9V。
另外，采用在线编程校准大大提高了频率计的测量精度，在9999Hz的频率范围内，可以把误差控制在0.022%以下。
而且具有灵活的现场可更改性。
在不更改硬件电路的基础上，对系统进行各种改进还可以进一步提高系统的性能。
该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。
对所设计的频率计的各项指标进行了测量和记录，满足要求，且在局部某些地方有自己的创新之处，相比用中规模集成器件构成的频率计优点有成本低、原理简单、功能齐全，实现价值高，各项性能较好。
关键字：数字频率计A T89S52 可编程高精度1．芯片介绍本次课程设计主要用到的芯片有用于整形电路的集成运放LM324和主控芯片AT89S52，下面对这两块芯片作一下详细的介绍。
毕业设计(论文)-基于89S52单片机的RLC测量仪设计
学校代码11059学号：0605061011本科毕业论文BACH ELOR DISSERTATION论文题目：简易 R、 L、C测量仪学位类别：工学学士学科专业：作者姓名：导师姓名：完成时间：简易 R、L、C测量仪中文摘要在本设计里，采用单片机89S52做为设计的控制核心，89S52单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
由于单片机在频率计数时，计数的误差值非常的小，所以在本设计中，单片机的最主要的一个作用就是完成频率的计数。
通过搭建外围的电路，把所要求的电阻、电容、电感参数转换成频率信号f，转换的原理分别是利用RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。
用89S52单片机计数得出被测频率，通过一定软件编程，把该频率计算出各个参数值，将数据处理后，送显示部分显示，如果测量值不在频率范围内，通过软件控制端口，通过继电器形成量程转换。
通过该电阻、电容、电感测量仪器的设计，本人基本了解和掌握了怎样运用单片机硬件和软件技术来完成一些小设计。
对于本人来说，这是一次极为宝贵的经验。
关键词：RC振荡电路；LC电容三点式；89S52单片机；测量R、L、C measure instrumentAbstractIn this design，use of SCM 89S52 as the core design of control. SCM 89S52 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users . As SCM in frequency count, the count of error is very little .So in this design, SCM is the most important a role the frequency of complete count. Through the external structures of the circuit ,the resistance、the inductance and the capacitance are translated into frequency on account of RC surging circuit and LC surging circuit. Single chip was measured frequency and computed each parameter value from this frequency，Through the software programming, to calculate the frequency of various parameters, data processing, sent to show that some, if not measured frequency range, by software control port, through the formation of the relay range conversion.I know and grasp how to use 89S52 single chip computer technology to develop the R、L、C measure instrument through this practice. It's an extremely valuable experience to me.KEY WORD: RC surging circuit；LC surging circuit；89S52 single chip computer；measure instrument目录第一章系统的设计 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计要求 (1)1.2.1 设计任务 (1)1.2.2 技术要求 (2)1.3方案比较 (2)1.4方案论证 (4)1.4.1 总体思路 (4)1.4.2 设计方案 (5)1.5各模块方案论证 (5)1.5.1电阻、电容振荡模块 (5)1.5.2电感振荡模块 (5)1.5.3显示模块 (5)1.5.4开关 (6)1.5.5中央控制器模块 (6)1.5.6系统各模块最终方案 (6)第二章主要电路设计与说明 (7)2.1555芯片简介 (7)2.1.1芯片各引脚的功能 (7)2.1.2 芯片的等效功能方框图及工作原理 (7)2.274LS161芯片的简介 (9)2.3AT89S52单片机硬件结构 (9)2.4继电器的工作原理 (11)2.4.1继电器的定义 (11)2.4.2电磁继电器的工作原理和特性 (11)2.4.3继电器的工作环境 (11)2.5LCD的引脚功能 (12)2.6测R X的RC振荡电路 (12)第三章设计电路 (15)3.1测量电阻的电路模块 (15)3.2测电容的RC振荡电路 (16)3.3测电感的电容三点式振荡电路 (17)第四章软件设计 (20)第五章系统测试 (22)5.1测试仪器 (22)5.2指标测试及误差分析 (23)5.2.1 电阻的测量 (23)5.2.2 电容的测量 (23)5.2.3 电感的测量 (24)第六章总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录1元器件清单 (27)附录2电路原理框图 (29)附录3电路实物图 (30)附录4程序 (31)第一章系统的设计1.1设计背景在历届全国电子大赛和省内电子大赛中几乎每次都有仪表类系统设计方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。
【毕业设计】基于AT89S52单片机信号发生器的设计
【毕业设计】基于AT89S52单片机信号发生器的设计基于AT89S52单片机信号发生器的设计摘要采用直接频率信号合成器DDS与单片机MCU相结合的方法,介绍ADI 公司出品的AD9850 芯片,给出芯片的引脚图和功能。
并以单片机AT89S52为控制核心设计了一个串行控制方式的正弦信号发生器的可行性方案,给出了单片机AT89S52与AD9850连接电路图和调试通过的源程序以供参考。
该电路设计方案正确可行,频率容易控制,操作简单灵活,且具有广阔的应用前景。
详细介绍了DDS基本原理、系统方案构成、硬件电路设计和软件设计。
通过严格的实测数据分析表明该设计是可运行的。
关键词: AT89S52 AD9850 直接频率合成技术信号发生器AbstractThe way is used which combines the Direct Digital SynthesizerDDS and Main Computati0nal UnitMCU to design afunction signalgenerator.AD9850 which is produced by ADI Company is int roduced ,then the pins diagram and function are given. And the control of a serial control sinusoidal signal generator by the core of single chip AT89S52 is designed ,at the same time ,the circuit connect diagram betweenAD9850 and AT89S52 ,and feasibility of the program for reference are proposed. This circuit design project is correct and feasible, it is easy to control the frequency, simple and flexible to work, it also has broad application prospect’sThe principle and system components of DDS is introduced. It also introduces the methods which design the hardware circuit and software .It shows a success design by the data which come from the strict experiments.Keywords : AT89S52 ,AD9850 ,DDS ,signal generator目录摘要IAbstract II目录III前言 11 DDS概述31.1 DDS结构 31.1.1 频率预置与调节电路 41.1.2累加器 41.1.3 控制相位的加法器 51.1.4 控制波形的加法器 51.1.5 波形存储器 51.1.6 D/A转换器 61.1.7 低通滤波器 61.2 DDS数学原理 62 总体设计方案92.1系统设计原理92.2总体设计框图93 系统硬件模块的组成103.1 键盘控制模块 103.2单片机控制模块103.2.1 AT89S52主要性能103.2.1.1 AT89S52功能特性描述11 3.2.1.2 AT89S52的存储器结构14 3.2.1.3 定时器143.2.1.4中断163.2.3 时钟电路173.2.4复位电路183.3 LCD显示模块183.3.1 LCD1602的主要性能183.3.2 LCD1602与单机的连接203.4 AD9850 与单片机连接模块203.4.1 AD9850简介203.4.2 AD9850的控制字与控制时序23 3.4.3单片机与AD9850的连接 253.5.滤波电路设计 264 软件设计与调试 284.1 程序流程图285 硬件电路制作325.1 电路实现的基本步骤325.2 原理图的绘制 32结论34谢辞35参考文献36附录37前言在电子技术领域中,经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号,也就是所谓的信号源。
基于AT89S52单片机的调频发射机的设计
原创性声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要调频发射机是目前应用最为广泛的音频发射设备，而且技术上比较成熟，音质较好，并且可以实现立体声广播，但大多数调频发射机仍然存在发射频率固定单一的问题。
为了满足不同用户对发射频率的要求，本文设计了一个数字立体声调频发射机，通过AT89S52单片机控制频率锁相环，从而实现发射频率在一定范围内灵活可调。
本设计是由AT89S52单片机控制模块、BH1415F调频调制发射模块、LED数码管显示模块、电源模块、音频输入模块、一根专用发射天线组成。
控制模块是通过小键盘向AT89S52单片机发出信息，经过编译处理把代码发送至BH1415F 芯片，调频调制发射模块是用变容二极管直接调频，结合锁相环（PLL）系统，可以得到很高的中心频率稳定度。
该数字化立体声调频发射机，实现了锁相环频率控制，具有较高频率稳定度，发射频率在87.5MHz 到108.0MHz范围内任意可调。
高频信号通过天线向空中发射调频电磁波，供耳机、收音机等带有调频接收功能的设备接收。
本设计适用于学校室内无线广播教学、电视现场等。
本文主要分为五个部分，从数控调频发射机的概述、方案分析与论证、系统硬件的设计与实现、系统软件的设计及编程、系统的组装和调试等方面，较全面的介绍了数控调频发射机频率控制系统的设计。
同时，由于本人知识能力有限和设计经验的缺乏，文中存在一些疏漏和不足之处，还请各位老师和广大读者加以指正。
关键词：调频发射机 AT89S52单片机 BH1415F 调频调制锁相环ABSTRACTFM transmitter is the most widely used audio emission equipment and technology, and the sound quality is comparatively mature, and can realize stereo broadcasting, but most FM transmitter remains fixed single transmit frequency. In order to meet different requirements of users for the transmit frequency, this paper designs an FM transmitter, through digital stereoAT89S52 SCM control frequency and phase lock loop, so as to realize the transmit frequency within the scope of certain and flexible adjustable.This design is by AT89S52 SCM control module, BH1415F FM modulation launch module, LED digital pipe display modules, power module, audio input module, a piece of special antenna. Control module is through the small keyboards to send information, AT89S52 SCM languae sent to deal with the code BH1415F chip, FM modulation launch module is directly with transfiguration diode, combined with FM phase lock loop (PLL) system, can get very high center frequency stability. This digital stereo FM transmitter, realized the lock cirtle frequency control, with high frequency stability, in 87.5 MHz to transmit frequency 108.0 MHz range arbitrary adjustable. The high frequency signal through the antenna to the air launch FM radio waves, for headset, with FM receiver function such as the equipment to receive. This design schools indoor wireless radio for teaching and TV spot, etc.This paper mainly divided into five parts, from nc FM transmitter, plan analysis and summary of the argument, system hardware design and implementation, and system of software design and programming, system assembly and debugging, etc., comprehensively introduced nc FM transmitter frequency control system design. At the same time, because I have knowledge ability is limited and design the absence of experience, this paper has some defects and deficiencies, also please all teachers and readers to correct.Key word: FM transmitter AT89S52 SCM BH1415F FM modulation Phase lock loop目录1 引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题来源及研究的目的和意义 (1)1.3 国内外在该方向的研究现状及分析 (2)1.4 研究的目标与内容 (3)1.4.1 研究目标 (3)1.4.2 研究内容 (3)2 方案分析与论证 (4)2.1 单片机控制方案的选择 (4)2.2 调频调制发射方案的选择 (6)2.3 频率显示方案的选择 (9)2.4 电源方案的选择 (10)2.5 音频输入方案的选择 (10)2.6 天线的选择 (10)3 系统硬件的设计与实现 (11)3.1 系统整体概述及功能框图 (11)3.2 单片机外围电路的设计 (12)3.2.1 单片机的引脚功能说明 (12)3.2.2 单片机的复位电路 (14)3.2.3 单片机的时钟电路 (14)3.2.4 单片机的工作模式 (15)3.2.5 单片机最小系统 (16)3.3 频率控制模块的设计 (16)3.4 频率显示模块的设计 (17)3.5 调频调制发射电路的设计 (20)3.5.1 BH1415F的结构和特点 (20)3.5.2 BH1415F引脚功能说明： (21)3.5.3 BH1415F芯片内部电路说明及外围电路设计 (22)3.6 电源模块的设计 (28)3.7 音频输入模块的设计 (29)3.8 天线模块的设计 (30)3.9 系统总电路图 (31)4 系统软件设计及编程 (33)4.1 BH1415F的频率控制字及传送格式 (33)4.1.1 数据信号发送方式 (33)4.1.2 数据内容说明 (34)4.2 系统主程序流程图 (35)4.3 系统子程序流程图 (36)4.3.1 键盘处理子程序流程图 (36)4.3.2 BH1415F的16位频率控制字发送子程序流程图 (37)4.3.3 频率显示子程序流程图 (38)5 系统组装与调试 (39)5.1 调试所用的基本仪器 (39)5.2 系统组装 (39)5.3 系统调试 (39)5.4 系统整体性能评估 (40)结束语 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录 (44)1 引言1.1 概述调频广播经历了六十多年的发展，技术上已经比较成熟，但大多数调频发射机仍然存在发射频率固定单一的问题。
基于AT89S52单片机的简易频率计设计
简易频率计的设计中文摘要频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
频率计主要是由信号输入和放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。
AT89S52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示以及对分频比的控制。
利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
在整个设计过程中，所制作的频率计采用外部分频，实现10Hz~2MHz的频率测量，而且可以实现量程自动切换流程。
以AT89S52单片机为核心，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。
其待测频率值使用四位共阳极数码管显示，并可以自动切换量程，单位分别由红、黄、绿3个LED指示。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。
关键词：频率计；单片机；计数器；量程自动切换The design of simple Frequency MeasurementABSTRACTFrequency measurement is the most basic measurement in Electronic field. A simple frequency meter mainly by the signal input and amplifying circuit, microcontroller module, sub-frequency circuit module and display module. AT89S52 MCU is the control core frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement.Throughout the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the corresponding mathematical treatment to achieve 10Hz ~ 2MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of AT89S52 microcontroller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be easier for frequency measurement. The use of microcomputer technology to design a digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast response, small size and so on.KEY WORD: Frequency meter; single chip; counter; range automatically switch目录第一章前言 (1)1.1频率计概述 (1)1.2频率计发展与应用 (1)1.3频率计设计内容 (1)第二章系统总体方案设计 (2)2.1测频的原理 (2)2.2总体思路 (3)2.3具体模块 (3)第三章硬件电路具体设计 (5)3.1AT89S52主控制器模块 (5)3.1.1 AT89S52的介绍 (5)3.1.2 复位电路及时钟电路 (6)3.1.3 引脚功能 (7)3.1.4 单片机引脚分配 (8)3.2电源模块 (9)3.2.1 直流稳压电源的基本原理 (9)3.2.2 电源电路设计 (10)3.3放大整形模块 (11)3.4分频设计模块 (11)3.4.1 分频电路分析 (11)3.4.2 74LS161芯片介绍 (12)3.4.3 74LS151芯片介绍 (13)3.4.4 分频电路 (14)3.5显示模块 (14)3.5.1 数码管介绍 (15)3.5.2 频率值显示电路 (15)3.5.3 档位转换指示电路 (16)第四章系统的软件设计 (17)4.1软件模块设计 (17)4.2中断服务子程序 (18)4.3显示子程序 (19)4.4量程档自动转换子程序 (20)4.5应用软件简介 (20)4.5.1 Keil简介 (21)4.5.2 protues简介 (22)第五章频率计的系统调试 (23)5.1硬件调试 (23)5.1.1 电源模块调试 (23)5.1.2整形模块调试 (24)5.1.3 分频模块调试 (25)5.2软件调试 (25)5.2.1 Pouteus软件调试 (25)5.2.2 功能调试 (26)5.3系统调试 (27)5.3.1 系统软件调试 (27)5.3.2 系统软硬件调试 (27)5.4误差分析 (28)第六章总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (1)第一章前言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
基于AT89S52的数字频率计设计
基于AT89S52的数字频率计设计基于AT89S52的数字频率计设计标签：频率计AT89S521602ALED分享到：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测量精度。
因此，频率的测量就显示得尤为重要，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、工业控制等其他领域。
随着微电子技术和计算机的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、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，本文考虑以单片机(AT89 S52)为控制平台和一个1602ALED显示器作为显示部件设计的一种频率计，整个设计采用定时、计数的方法测量频率，不但切实可行，而且体积小、成本低、低功耗、精度高、可自动量程转换、保密性强、设计简单，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PRIT EL绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序，是以KELL-51作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Proteus仿真软件来模拟和测试，最后通过综合调试，能实现所有要求的功能，完全满足本次设计的要求。
1 设计思路传统的测频仪器体积很大，耗能量大，主要靠手工操作，而最大的缺点是不以可编程，其量程转换、数据测量、采样控制和处理等均不能通过程序指令来进行控制，无法作为一个微型智能子系统与某一大型自动控制或测试系统进行接口。
针对这些缺点，本频率计在设计上做了改进，首先以信号放大整形后的方波脉冲作为控制闸门信号，然后采用计数器和锁存器对不同频率范围的信号直接进行计数来完成分频功能，分频后的信号由接口电路送给单片机，由单片机的计数对其进行计数，最后将计数结果通过运算转变为原号的频率数值，最后通过动态显示电路显示数值。
基于AT89S52单片机的简易计算器设计
单片机系统开发与应用工程实习报告选题名称:基于AT89S52单片机的简易计算器设计系（院）:计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式方向）班级:姓名:学号:指导教师:~ 2010 学年第 2 学期2010 年 5 月30 日摘要：随着科学技术的飞速发展，单片机具有集成度高、功能强、结构简单、易于掌握、应用灵活、可靠性高、价格低廉等优点，在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域得到了广泛的应用，已成为传统机电设备向智能化机电设备转变的重要手段。
单片机的应用正在不断加深，同时带动传统控制检测技术日益跟新。
在实时检测和自动控制的单片机系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬结合，加以完善。
本任务是简易的两位数的四则运算，程序是根据教材内容参考编写而成的，在功能上还不完善，限制也比较多。
本任务重在设计构思和电路图的绘制以及电路的焊接。
关键词：单片机；简易计算器；加减乘除；出错提示目录1 课题综述 (1)1.1计算器的历史 (1)1.2单片机概述 (1)1.3项目要求 (2)2 系统分析 (2)2.1总体设计 (2)2.2框图设计 (2)2.3知识点 (2)3 系统设计 (3)3.1电路原理图 (3)3.2元件清单 (3)3.3程序流程图 (3)4 代码编写 (4)5 系统仿真及调试 (17)总结 (18)参考文献 (19)1 课题综述1.1 计算器的历史提起计算器，值得我们骄傲的是最早的计算工具诞生在中国。
中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又叫做算筹，这种算筹多用竹子制成，也有用木头、兽骨充当材料的，约270,枚一束，放在布袋里克随身携带。
17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的“纳皮尔算筹”，英国牧师奥却德法发明了圆柱形对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算机的发展，也为现代计算器的发展奠定了良好的基础，计算器已经成为现代社会应用广泛的计算工具。
基于AT89C52的频率计
本产品是一个基于AT89C52的频率测量仪，精度±0.04%，响应时间0.5s，测量信号幅值范围1~5V。
本频率计需要5V电源为其供电，通过在单位时间里将被测信号放大后进行采集计数后，将频率信息用八位共阴数码管显示出来。
设计要求：（1）用万用板制作出频率计成品。
（2）尽可能提高测量精度、测量范围、响应时间等材料清单：AT89C52 芯片，74ls00，4个共阴数码管，1个复位开关，1个10uF电容，1个24MHz晶振，1个9014三极管，3个led灯，电阻和导线若干，2个30pF电容，排针一排。
设计说明：一、总体方案本频率计是先给该产品供5v稳压电源，然后用信号发生器供给信号，经过放大整形电路的作用后，再输入芯片中，而主控芯片用引脚电平中断变化来计数，用定时器来定出计时单位时间，信号采集后经过处理在数码管上显示出来。
二、硬件分析系统硬件框图（1）放大整形电路5V电源AT89c52数码管显示信号放大整形周期信号74ls00 及引脚图三极管9014由于输入的信号可以是正弦波，三角波。
而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。
在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。
所以在通过整形之前通过放大衰减处理。
当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。
当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大[10]。
根据上述分析，放大电路放大整形电路采用高频晶体管9014与74LS00等组成。
其中9014为NPN型高频小功率三极管，组成放大器将输入频率为fx的周期信号如正弦波、三角波及方波等波形进行放大。
与非门74LS00构成施密特触发器，它对放大器的输出波形信号进行整形，使之成为矩形脉冲（3） AT89c52芯片AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。
基于52单片机数字频率计系统设计报告
基于52单片机数字频率计系统设计报告学号：1108441096课程设计报告基于AT89C52单片机数字频率计系统设计院系电子信息工程学院专业电气工程及其自动化班级（ 2 ）姓名华杰摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，同时也是一个非常重要的参数，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，频率的测量就显得更为重要。
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。
频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
本文中详细介绍了频率计的仿真及设计过程。
本文设计了一种以单片机STC89C52为核心的数字频率计。
介绍了单片机、放大整形模块、分频模块和LCD1602显示模块等各个模块的组成和工作原理。
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LCD1602显示频率值。
本次设计是以单片机STC89C52为控制核心，利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
应用单片机的控制功能和数学运算能力，实现计数功能和频率的换算，最后显示测量的频率值。
本次设计所制作的频率计外围电路简单，大部分功能都通过软件编程实现，利用单片机控制实现频率计的自动换挡功能；用单片机中断控制端口实现频率的测量功能；通过分频电路实现对频率档位的控制。
本次设计的频率计具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。
实现了1Hz~4MHz范围的频率测量，而且可以实现量程自动切换。
关键词：AT89C52；数字频率计；分频；放大电路目录摘要 (I)目录 (II)1 引言 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 数字频率计设计内容 (2)2.2 总体思路 (2)2.3 具体模块 (2)3 硬件设计 (4)3.1 电路设计的步骤 (4)3.2 STC89C52简介 (4)3.2.1STC89C52RC引脚功能说明 (5)3.2.2 单片机引脚分配 (6)3.3 信号调理及放大整形模块 (6)3.3.1 LM318介绍 (6)3.2.2 1N4733及74LS14介绍........................................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于AT89C52单片机的数字频率计设计
数字频率计设计摘要：本文提出设计数字频率计的多种方案，重点介绍以单片机AT89C52为控制核心，实现频率测量的数字频率计设计。
测频的基本原理是采用在高频段直接测频法，在低频段测周期法的设计思路；硬件部分由放大电路、波形变换和整形电路、闸门时基控制电路、分频电路、单片机和数据显示电路组成；软件部分由信号频率测量模块、周期测量模块、定时器中断服务模块、数据显示模块等功能模块实现。
应用单片机的控制功能和数学运算能力，实现计数功能和频率、周期的换算。
设计的频率计测量范围能够达到2HZ～50MHZ，满足所要求的频率范围，测量精度较高，平均相对误差仅为0.3401%。
另外，文章对频率测量过程中数据误差的来源进行了探讨，提出了减小误差的措施。
最后，文章还对频率计的设计方案提出了可扩展的地方。
关键词：数字频率计；单片机AT89C52；频率测量；周期测量；误差The design of digital frequency meterLU JiabinCollege of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, ChinaAbstract：This article proposes many kinds of plans design digital frequency meter, highlighting the design taking monolithic integrated circuit AT89C52 as the control core, the realization frequency measurement of digital frequency meter.Selected design ideas which directly measuring frequency law in the high-band and testing cycle law in the low-band; The hardware partially is composed by enlarged circuit、the profile transformation and the reshaping circuit、the gate at the base control circuits、sub-frequency circuits、the microcontroller and the data display electric circuit; The software design is achieved by many functional modules, such as the signal frequency measurement module、the signal cycle survey module、timer interruption of service module、the data display module and so on. Achieving counting function and conversion between cycle and frequency by using control functions and mathematics operation ability of microcontroller. Like these the survey scope can achieve 2HZ ~ 50MHZ, both can reach the frequency range requirements designed, the measuring accuracy high, and can cause the average relative measuring error to be only 0.3401%. In addition, the article has carried on the discussion to the data error origin in the process surveyed the frequency, and proposed the measures reduce the measuring error. Finally, the article also raise the frequency of the design options will be further improved.Key Words：Digital frequency meter; Microcontroller AT89C52; Frequency measurements; Measure- ment cycle; error文献综述科学技术发展到今天，数字化产品以其独特的优越性而越来越受到广大消费者的认可。
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简易频率计的设计中文摘要频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
频率计主要是由信号输入和放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。
AT89S52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示以及对分频比的控制。
利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
在整个设计过程中，所制作的频率计采用外部分频，实现10Hz~2MHz的频率测量，而且可以实现量程自动切换流程。
以AT89S52单片机为核心，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。
其待测频率值使用四位共阳极数码管显示，并可以自动切换量程，单位分别由红、黄、绿3个LED指示。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。
关键词：频率计；单片机；计数器；量程自动切换The design of simple Frequency MeasurementABSTRACTFrequency measurement is the most basic measurement in Electronic field. A simple frequency meter mainly by the signal input and amplifying circuit, microcontroller module, sub-frequency circuit module and display module. AT89S52 MCU is the control core frequency of dollars to complete its count of the signal under test, decoding, display and control of the frequency division ratio. Using its internal timer or counter to complete the signal of the under test cycle / frequency of measurement.Throughout the design process, periodic measurement of the frequency meter application and the corresponding mathematical treatment to achieve 10Hz ~ 2MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale. To the core of AT89S52 microcontroller, with the MCU internal timer / counter gate time, it can be easier for frequency measurement. The use of microcomputer technology to design a digital display of frequency meter, have a measurement of high accuracy, fast response, small size and so on.KEY WORD: Frequency meter; single chip; counter; range automatically switch目录第一章前言 (1)1.1频率计概述 (1)1.2频率计发展与应用 (1)1.3频率计设计内容 (1)第二章系统总体方案设计 (2)2.1测频的原理 (2)2.2总体思路 (3)2.3具体模块 (3)第三章硬件电路具体设计 (5)3.1AT89S52主控制器模块 (5)3.1.1 AT89S52的介绍 (5)3.1.2 复位电路及时钟电路 (6)3.1.3 引脚功能 (7)3.1.4 单片机引脚分配 (8)3.2电源模块 (9)3.2.1 直流稳压电源的基本原理 (9)3.2.2 电源电路设计 (10)3.3放大整形模块 (11)3.4分频设计模块 (11)3.4.1 分频电路分析 (11)3.4.2 74LS161芯片介绍 (12)3.4.3 74LS151芯片介绍 (13)3.4.4 分频电路 (14)3.5显示模块 (14)3.5.1 数码管介绍 (15)3.5.2 频率值显示电路 (15)3.5.3 档位转换指示电路 (16)第四章系统的软件设计 (17)4.1软件模块设计 (17)4.2中断服务子程序 (18)4.3显示子程序 (19)4.4量程档自动转换子程序 (20)4.5应用软件简介 (20)4.5.1 Keil简介 (21)4.5.2 protues简介 (22)第五章频率计的系统调试 (23)5.1硬件调试 (23)5.1.1 电源模块调试 (23)5.1.2整形模块调试 (24)5.1.3 分频模块调试 (25)5.2软件调试 (25)5.2.1 Pouteus软件调试 (25)5.2.2 功能调试 (26)5.3系统调试 (27)5.3.1 系统软件调试 (27)5.3.2 系统软硬件调试 (27)5.4误差分析 (28)第六章总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (1)第一章前言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
由于频率信号抗干扰性强，易于传输，因此可以获得较高的测量精度。
随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。
1.1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。
传统的频率计采用测频法测量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成，产品不但体积大，运行速度慢而且测量低频信号不准确。
本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，测量准确度高，响应速度快，体积小等优点[1]。
1.2频率计发展与应用在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。
单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。
单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。
其中以AT89S52为内核的单片机系列目前在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要[2]。
1.3频率计设计内容利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。
参数要求如下：1．测量范围10HZ—2MHZ；2．用四位数码管显示测量值；3．能根据输入信号自动切换量程；4.可以测量方波、三角波及正弦波等多种波形；第二章系统总体方案设计2.1测频的原理测频的原理归结成一句话，就是“在单位时间内对被测信号进行计数”。
被测信号，通过输入通道的放大器放大后，进入整形器加以整形变为矩形波，并送入主门的输入端[3]。
由晶体振荡器产生的基频，按十进制分频得出的分频脉冲，经过基选通门去触发主控电路，再通过主控电路以适当的编码逻辑便得到相应的控制指令，用以控制主门电路选通被测信号所产生的矩形波，至十进制计数电路进行直接计数和显示。
若在一定的时间间隔T内累计周期性的重复变化次数N，则频率的表达式为式：Nf x=T（1）图1说明了测频的原理及误差产生的原因。
0.x个脉冲）图1 测频原理在图1中，假设时基信号为1KHZ，则用此法测得的待测信号为1KHZ×5=5KHZ。
但从图中可以看出，待测信号应该在5.5KHZ左右，误差约有0.5/5.5≈9.1%。
这个误差是比较大的，实际上，测量的脉冲个数的误差会在±1之间。
假设所测得的脉冲个数为N，则所测频率的误差最大为δ=1／（N-1）*100%。
显然，减小误差的方法，就是增大N。
本频率计要求测频误差在1‰以下，则N应大于1000。
通过计算，对1KHZ以下的信号用测频法，反应的时间长于或等于10S，。
由此可以得出一个初步结论：测频法适合于测高频信号。
频率计数器严格地按照Nf=T公式进行测频[4]。
由于数字测量的离散性，被测频率在计数器中所记进的脉冲数可有正一个或负一个脉冲的1±量化误差，在不计其他误差影响的情况下，测量精度将为：1()fA Nδ=应当指出，测量频率时所产生的误差是由N和T俩个参数所决定的，一方面是单位时间内计数脉冲个数越多时，精度越高，另一方面T越稳定时，精度越高。
为了增加单位时间内计数脉冲的个数，一方面可在输入端将被测信号倍频，另一方面可增加T来满足，为了增加T的稳定度，只需提高晶体振荡器的稳定度和分频电路的可靠性就能达到。
上述表明，在频率测量时，被测信号频率越高，测量精度越高。
2.2总体思路频率计是我们经常会用到的实验仪器之一，频率的测量实际上就是在单位时间内对信号进行计数,计数值就是信号频率。
本文介绍了一种基于单片机AT89S52 制作的频率计的设计方法,所制作的频率计测量比较高的频率采用外部十分频，测量较低频率值时采用单片机直接计数，不进行外部分频。
该频率计实现10HZ~2MHZ的频率测量,而且可以实现量程自动切换功能，四位共阳极动态显示测量结果，可以测量正弦波、三角波及方波等各种波形的频率值。
2.3具体模块根据上述系统分析，频率计系统设计共包括五大模块：单片机控制模块、电源模块、放大整形模块、分频模块及显示模块。
各模块作用如下：1、单片机控制模块：以AT89S52单片机为控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，和显示以及对分频比的控制。
利用其内部的定时／计数器完成待测信号周期／频率的测量。
单片机AT89S52内部具有2个16位定时／计数器，定时／计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。
(因为AT89C51所需外围元件少，扩展性强，测试准确度高。
)2、电源模块：为整个系统提供合适又稳定的电源，主要为单片机、信号调理电路以及分频电路提供电源，电压要求稳定、噪声小及性价高的电源。
3、放大整形模块：放大电路是对待测信号的放大，降低对待测信号幅度的要求。