单片机课程设计6位数字显示计时(DOC)

单片机

课程设计报告书

课题： 6 位数显频率计数器院（系）：机电工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

姓名：

学号：

2014年1月14日

目录

一、前言----------------------------------------------------

1.1、课程设计任务------------------------------------------------

1.2、课程设计任务完成要求------------------------

1.3、设计目的-----------------------------------------------------

二、方案提出与论证-------------------------------------

2.1频率测量原理与方法-----------------------------------

三、系统硬件设计----------------------------------------

3.1电路原理图总图-------------------------------------------------

3.1.1电源供电电路--------------------------------------------------

3.1.2 单片机时钟电路----------------------------------------------

3.1.3单片机复位电路-----------------------------------------------

3.1.4显示及驱动电路-----------------------------------------------

3 .2 AT89C51单片机芯片的功能及其参数------------------

四、系统软件设计----------------------------------------

4.1软件流程图-------------------------------------------------------

4.2程序调试及误差分析-------------------------------------------

五、制作PCB板及焊接元件调试--------------------

六、元器件明细表----------------------------------------

七、实验总结-------------------------------

八、参考文献----------------------------------------------

题目四：6位数显频率计数器

一前言

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。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，会被经常使用到。

1.1、课程设计任务

任务要求: 1、要求能够对0－25KHZ的脉冲信号频率进行准确计数，计数误差不超过±2HZ。

2、计数的频率结果通过6位动态数码管显示出来。

分析：本课程设计主要任务是设计一个频率计数器，其主要功能如下：利用AT89C51单片机的T0、T1的定时计数器功能，来完成对输入的信号进行频率计数，计数的频率结果通过6位动态数码管显示出来。要求能够对0－25KHZ的信号频率进行准确计数，计数误差不超过±2HZ。

1.2、课程设计任务完成要求

1、根据题目要求设计控制系统。

2、完成硬件系统的制作。

3、完成软件的编写及调试（先用PROTEUS软件仿真）。

4、完成的控制系统能达到题目的要求。

5、完成2000字以上的课程设计报告

1.3、设计目的：

A、熟悉和掌握51单片机的原理、结构和应用；

B、用PROTEL进行电路的设计,进一步了解相关软件的功能以及设计的一些规则;

C、熟悉用C语言进行程序设计的一般方法、步骤和应用；

D、积极发扬团队精神和集体荣誉感，互相协作、互相帮助；

E、熟悉电路的调试的接线方法和调试方法及其原理

F、锻炼自己的实践和动手能力，为以后能更快的投入工作而做准备；

二、方案提出与论证

2.1频率测量原理与方法

方案一：直接测频法。把被测频率信号经过脉冲形成电路后加到闸门的一个输入端，只有在闸门开通时间1秒内，被计数的脉冲被送到计数器进行计数。设计数器的值为N，由频率定义式计算得到被测信号频率为f＝N/T=N。

方案二：测量周期法。将被测量信号经过过零检测后转换成方波信号，利用单片机查询两个下降沿，在此期间根据晶体振荡器产生的时钟经过12分频的脉冲送计数器进行计数，设计数值为N，送入计数器的时钟周期为T,则得被测量信

号的周期值为NT，然后取其倒数即为被测量信号的频率(1/NT) 。

理论上分析：采用直接测频法在测量低频段信号时的相对测量误差较大，但在高频段测量信号的频率有较高的精度。如果采用测频法测量低频段频率信号，要想提高精确度，势必会大幅度增加闸门开通时间T，时效性较差。相反，采用测量信号周期然后取其倒数的方法在低频段测量时精度很高。

但是本题目要求误差为±2HZ，经过试验分析，加上必要的软件编程的措施，可以直接用高频的测法，在高频段，误差与示波器的显示频率基本一致，低频时，误差小于±0.5HZ，满足题目的要求！

52单片机中断的进入都是需要一定的时间的，如果我们没有把这个考虑进去，直接进行软件的设计，误差达到了±20HZ。不满足题目的要求！因而在编程的时候，把中断事件也考虑进去！这样可以使得误差减小！

三、系统硬件设计

3.1电路原理图总图