基于单片机的数字频率计的设计与制作

合集下载

基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计

课程设计论文

课题：基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计

基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计

一、设计要求 (2)

一）基础部分 (2)

二) 发挥部分 (3)

二、课程设计的意义与目的 (3)

三、方案设计 (4)

单片机数字频率计与可调方波发生器程序设计流程图 (4)

四、硬件设计原理图： (6)

五、硬件设计实物图： (6)

六、程序框架： (7)

七、功能说明： (7)

八、测量： (8)

低频测量： (8)

高频测量： (8)

九、误差分析： (9)

第一次误差分析： (9)

第二次误差分析： (9)

十：实现功能情况表： (10)

十一、心得与体会 (11)

十二、参考资料 (11)

十三、附录： (11)

Main主函数: (11)

按键扫描函数 (11)

数码管显示相关函数: (12)

PWM发生器函数: (13)

频率计测量功能相关函数: (19)

延时函数: (25)

基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计

一、设计要求

一）基础部分

1. 数字频率计设计要求：

1）被测信号为正弦波或方波，频率范围为1Hz～5MHz；

2）测量相对误差的绝对值不大于百分之一；

3）门限电压2V-5V；

4）测量数据刷新时间不大于2s，测量结果稳定。

2. 方波发生器设计要求：

1）方波发生器可以分为低频和高频2个端口产生，频率范围1Hz-6MHz；

2）通过不同按键实现频率的粗调和微调。

二) 发挥部分

1. 频率计范围为大于5MHz；

2. 测量相对误差的绝对值不大于千分之一；

3. 增加脉冲信号占空比的测量功能。

二、课程设计的意义与目的

基于单片机制作高频DDS信号发生器

在现代科学和电子技术的不断进步下，数字信号发生器（DDS）已经成为了频率控制和生成的重要工具。尤其是高频DDS信号发生器，其在雷达、通信、电子对抗等领域的应用具有不可替代的地位。本文将介绍如何使用单片机制作高频DDS信号发生器。

一、DDS技术概述

DDS，全称Direct Digital Synthesizer，即直接数字合成器，其工作原理是将数字信号通过数模转换器（DAC）转换成模拟信号。DDS 技术的核心是相位累加器，它将输入的数字信号的相位进行累加，从而生成新的频率信号。

二、硬件设计

1、单片机选择：本设计选用具有高速、低功耗、高集成度的单片机，如STM32F4系列。

2、频率控制字：通过设置频率控制字（FCW），可以控制输出信号的频率。频率控制字由一个16位二进制数组成，表示了相位累加的步进大小。

3、存储器：使用Flash存储器存储预设的频率波形数据。

4、DAC：数模转换器将存储器中的波形数据转换成模拟信号。本设计选用具有高分辨率、低噪声、低失真的DAC芯片。

5、滤波器：使用LC滤波器对DAC转换后的信号进行滤波，以得到更加纯净的信号。

三、软件设计

1、相位累加器：相位累加器是DDS的核心，它将输入的数字信号的相位进行累加，从而生成新的频率信号。

2、波形查找表：将所需的波形数据存储在波形查找表中，通过查表的方式获取波形数据，可以大大提高DDS的工作效率。

3、控制逻辑：控制逻辑负责处理输入的控制信号，如启动、停止、频率控制字等。

4、通信接口：为了方便远程控制，需要设计通信接口，如SPI、I2C 等。

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

Abstract

The 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.

基于单片机的数字频率计的设计与实现

基于单片机的数字频率计的设计与实现摘要

随着电子信息产业的发展，信号作为其最基础的元素，其频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要，而且需要测频的范围也越来越宽。传统的频率计通常采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量范围低，精度低。因此，随着对频率测量的要求的提高，传统的测频的方法在实际应用中已不能满足要求。因此我们需要寻找一种新的测频的方法。随着单片机技术的发展和成熟，用单片机来做为一个电路系统的控制电路逐渐显示出其无与伦比的优越性。

本文阐述了以AT89C51单片机为控制器件的频率测量方法，并用汇编语言进行设计，采用单片机智能控制，结合外围电子电路，用以实现高低信号频率的测量。本文设计的是一个简易数字频率计，被测信号可以是正弦波、三角波、方波。首先，我们把待测信号经过放大整形;然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，获得频率值;最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。

本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统得各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。

关键词单片机;频率计;测量

Design and implementation of Digital Frequency

Meter Based on Single Chip Mircrocompute

Abstract

Along with the development of electronic information industry, signal as the basic elements, the frequency measurement in scientific

基于51单片机的频率计设计报告

在该设计报告中，我将介绍基于51单片机的频率计的设计原理、硬件设计和软件设计。

设计原理：

频率计是一种用于测量信号频率的仪器。基于51单片机的频率计的设计原理是利用单片机的定时计数器来测量输入信号的脉冲个数，然后将脉冲个数转换为频率。

硬件设计：

硬件设计主要包括输入信号的采集电路、计数电路和显示电路。

输入信号的采集电路使用一个比较简单的电路，包括一个电阻和一个电容，用于将输入信号转换为脉冲信号。

计数电路使用单片机的定时计数器来进行计数。在这个设计中，我们使用TIMER0和TIMER1作为计数器，分别用于测量输入信号的高电平时间和低电平时间，然后将两个时间相加得到一个完整的周期，再根据周期反推频率。

显示电路使用一个LCD模块来显示测量得到的频率。在这个设计中，我们使用IO口将计算得到的频率发送给LCD模块，通过LCD模块来显示频率。

软件设计：

软件设计主要包括信号采集、脉冲计数和频率计算。

信号采集主要通过定时器的中断来进行。在采集到一个脉冲之后，中

断程序会使计数器加1

脉冲计数是通过对输入信号高电平时间和低电平时间计数来完成的。

在脉冲计数的过程中，我们需要启动TIMER0和TIMER1，并设置正确的工

作模式和计数值。

频率计算是通过将高电平时间和低电平时间相加得到一个完整的周期，然后再根据周期反推频率来完成的。最后，将计算得到的频率发送给LCD

模块进行显示。

总结：

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。

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。

基于单片机的数字频率计的课程设计 1HZ-10MHZ概要

物理与电子信息系

课程设计报告

课程名称：单片机课程设计

题目：基于单片机数字频率计的设计学生姓名：谢叮咚学号：******** 系部：物理与电子信息系2011级指导教师：**

职称：讲师

湖南人文科技学院物理与电子信息系制

1.引言.................................................... ................ ................ . (1)

1.1 数字频率计的发展与意义................ .............. (1)

1.2 数字频率计的分类........................... ...................... .. (2)

1.3 频率计国内外的发展趋势..................... (2)

2.系统总体设计............................................................ ................ .. (2)

2.1系统设计要求..................................... ................ ................ . (2)

2.2测频方法....................................... ................ ................ . (3)

2.3系统设计思路........................................................ ................... .. (3)

基于51单片机的数字频率计_毕业设计论文

基于51单片机的数字频率计

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。

毕业设计-基于单片机的数字频率计设计

编号：

毕业设计说明书

题目：基于单片机的数字频率计设计

院（系）：电子工程与自动化学院

专业：自动化

学生姓名：

学号：

指导教师：

职称：教授

题目类型：

实验研究工程技术研究

2012年5月10日

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：频率计；单片机；计数器；测量

Abstract

基于51单片机数字频率计的设计

在电子技术领域中，频率计是一种常见的测试仪器，它可以用来测量信号的频率。在本文中，我们将通过介绍基于51单片机数字频率计的设计实现来了解它的工作原理和设计流程。

1. 确定设计需求

在进行任何项目之前，我们需要明确自己的设计需求。对于频率计而言，它的主要需求就是准确地测量信号的频率。因此，我们需要确定我们需要测量的频率范围和精确度。

2. 确定硬件设计

在确定了设计需求之后，我们需要确定硬件设计。对于数字频率计而言，它需要一个计数器来计算信号的脉冲数量。在本设计中，我们采用74LS90计数器芯片来实现计数功能。我们还需要一个51单片机来读取计数器的计数值，并将其转换为对应的频率值。

另外，我们还需要硬件板、LCD显示屏、按键等元件来搭建数字频率计的电路结构。

3. 确定软件设计

硬件设计完成后，我们需要开发相应的软件来实现我们的需求。在本设计中，我们使用KEIL C51软件来编写51单片机的程序。

编写软件的主要步骤是读取计数器计数值、计算出对应的频率值、将频率值显示在LCD屏幕上，并实现按键控制。我们需要将这些步骤按照程序流程依次实现。

4. 进行测试

在软件编写完成后，我们需要对数字频率计进行测试，以确保其满足我们的需求。我们可以使用信号发生器给数字频率计输入不同频率的信号，然后观察LCD屏幕上显示出来的相应频率值是否准确。

如果测试结果不满足我们的需求，则需要对硬件或软件进行优化或调试，直到数字频率计能够正常工作为止。

总之，基于51单片机的数字频率计设计是一个较为简单的电子

基于FPGA和单片机的高精度数字频率计的设计与实现

一、引言

数字频率计是一种用来测量信号频率的仪器，通常用于检测和控制电子电路、通讯系统、工业自动化装置等领域。在实际应用中，频率计对于频率的测量精度要求很高，同时还需要具备快速响应、稳定性好和抗干扰能力强等特点。本文将介绍一种基于FPGA和单片机的高精度数字频率计的设计与实现。

二、设计原理

1. 信号输入

高精度数字频率计的设计首先需要对信号进行采集和处理。通常采集的信号是来自于传感器、射频发射机、计时器等设备输出的波形信号。这些信号可能是方波、正弦波等各种周期信号，需要进行适当的信号调理才能进行后续的数字处理。

2. FPGA实时处理

FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）是一种集成了大量可编程逻辑和存储器的可重构数字电路芯片。它的设计灵活、速度快、功耗低等特点，非常适合于数字信号处理任务。在本设计中，FPGA用于对输入信号进行数字化、滤波、计数等处理，以提高频率计的测量精度和稳定性。

3. 单片机控制和显示

单片机通常用于系统的控制和显示。它可以对FPGA进行配置和控制，同时还可以将测量结果显示在液晶屏或者其他显示设备上，方便用户进行实时监测和操作。

三、设计流程

1. 信号采集和调理

首先需要对采集的信号进行滤波和数字化处理，使其能够被FPGA所识别。这一步通常需要采用运算放大器进行信号放大、滤波等处理，使得信号的波形清晰、稳定，以便后续的数字处理。

2. FPGA处理

在FPGA中，需要设计一个数字频率计的计数器，用于对输入信号的周期进行计数，从而得到它的频率。还需要设计一个时钟模块，用于控制计数器的计数频率和精度。

用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文

本设计详细介绍了该系统的原理与构成，并以MCS-51系列单片机和数码显示电路为核心设计了系统硬件电路。硬件电路中，选用单片机为核心设计了系统的单片微机和计数器，并通过编程计数器实现对标准频率与被测频率进行同步检测计数，显示电路选择了六位显示，在制作上选择了6个74LC164和6个LED制作完成。单片微机完成对计数数据进行运算处理功能。通过相关资料运用proteus软件设计相应的等精度频率计电路原理图以及显示电路原理图。在软件设计中，在Keil51软件平台下编写了应用程序，采用模块化编程，使得所编程序具有可读性强，易于调试、修改方便的特点。论文中提到具体方案是将基于单片机控制的等精度频率计中的电路部分包括电源，同步门逻辑控制电路，显示电路等几部分。重点为同步门逻辑控制电路，同步门逻辑控制电路以单片机芯片AT89C52为核心，接复位电路和晶体振荡器，与D触发器相连，分别用于对标准频率脉冲和被测频率脉冲进行计数。标准频率信号由单片机AT89C52的石英晶体振荡器产生。D触发器用于控制计数的同步启动和停止。
测量误差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.5%。
2.1.1 D触发器
图2-1
如图2-1所示，此为所需D触发器74HC164物理形状，74HC164为十四管脚的芯片，同步门逻辑控制电路由D触发器来产生产生同步门信号。D触发器（74HC164）控制单片机对标准频率信号和被测信号的计数开始和停止。
若在一定时间间隔T测得这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f=N/T。其中脉冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为1s，则门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于1s。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器计得的脉冲数N是在1秒时间的累计数，所以被测频率fx=NHz。

单片机数字频率计代码

单片机数字频率计代码以下是一个基于单片机的简单数字频率计的代码示例： c.

#include <reg51.h>。

sbit inputPin = P1^0; // 输入信号引脚。

sbit ledPin = P2^0; // LED指示灯引脚。

unsigned int count = 0; // 计数器。

void delay(unsigned int time) {。

unsigned int i, j;

for (i = 0; i < time; i++)。

for (j = 0; j < 1275; j++);

}。

void main() {。

TMOD = 0x01; // 设置定时器0为工作模式1。 TH0 = 0; // 定时器0高8位清零。

TL0 = 0; // 定时器0低8位清零。

ET0 = 1; // 允许定时器0中断。

EA = 1; // 允许总中断。

TR0 = 1; // 启动定时器0。

while (1) {。

if (inputPin == 1) {。

delay(10); // 延时10ms，防止抖动。

if (inputPin == 1) {。

while (inputPin == 1); // 等待输入信号变为低电平。

count++; // 计数器加1。

}。

void timer0_isr() interrupt 1 {。

TH0 = 0; // 定时器0高8位清零。

TL0 = 0; // 定时器0低8位清零。

ledPin = ~ledPin; // LED指示灯翻转。

基于单片机的频率计设计

频率计是一种常用仪器，用于测量信号的频率。本文将介绍一种基于单片机的频率计的设计。

设计思路：

1. 选择合适的单片机：由于频率计需要精确测量信号的周期，所以选择一个具有高精度和稳定性的单片机至关重要。常用的单片机有

AT89S51、ATmega328等。

2.连接外部时钟源：为了提高计时的精度，可以选择连接一个外部时钟源，如晶振。将晶振连接到单片机的计时器输入引脚，通过计时器来计算脉冲信号的周期。

3.配置计时器模式：根据信号的特性，选择合适的计时器模式。常用的模式有边沿计数模式和脉冲计数模式。边沿计数模式适用于非连续的信号，脉冲计数模式适用于连续的信号。

4.初始化计时器：在程序中对计时器进行初始化，设置计时器的工作模式、计数范围等参数。还需设置中断使能和相应的中断处理函数。

5.开始计时：当信号输入到单片机的计时器引脚时，通过中断处理函数开始计时，记录起始时间。

6.结束计时：当信号的周期结束时，再次触发中断，记录结束时间。

7.计算频率：根据起始时间和结束时间，计算出信号的周期，再通过周期计算出频率。可以选择在显示器上显示频率或者通过串口通信输出。

8.重复计算：根据需要，可以选择连续计算多个信号的频率，以增加测量的准确性。

这个设计是一个基本的频率计，可以测量连续或间断的信号频率。根据实际需求，还可以进行一些改进和扩展，例如可以加入滤波电路来提高信号的稳定性和抗干扰能力，还可以增加输入和输出接口，方便与其他仪器和设备进行连接和通信。

总结：

基于单片机的频率计是一种常见的测量仪器，通过利用计时器来测量信号的周期，从而计算出信号的频率。这种设计简单易行，稳定性好，可以满足大多数频率测量的需求。在实际应用中，可以根据具体要求进行相应的改进和扩展。

基于单片机的数字频率计的设计

1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。

1.2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 系统总体设计

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。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：