AT89C51简单频率计课程设计
基于AT89C51单片机实现的数字频率计设计
目录第1章绪论 (2)1.1 摘要 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (2)第2章元器件选型 (3)2.1 主控制器选择 (3)2.2 计时方案选择 (3)2.3 显示方案选择 (3)2.4 扩展接口选择 (4)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 系统原理框图 (4)3.2 时钟电路和复位电路 (5)3.3 基本电路设计 (6)3.4 数码管显示电路设计 (6)3.5 频率发生电路设计 (8)3.6 电源电路设计 (8)第4章程序流程图与源程序 (9)4.1 程序流程图 (9)4.2 主程序 (10)第5章系统功能分析与说明 (13)5.1 频率计的概述 (13)5.2 频率计的工作原理 (13)5.3 设计思想 (13)5.4 软硬件调试 (13)5.5 系统功能分析 (14)第6章课程设计总结 (14)参考文献 (14)附录 (15)第 1 章绪论1.1 摘要本文设计了一种以单片机AT89C51为核心的数字频率计。
介绍了单片机、数字译码和显示单元的组成和工作原理。
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8279驱动数码管显示频率值。
频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点。
适合测量低频信号。
系统简单可靠、操作简易，能基本满足一般情况下的需求。
既保证了测频精度，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。
【关键字】：频率计、单片机、LED显示1.2 本设计任务和主要内容一、设计题目设计一个频率计，数字显示格式：X X X X。
二、设计内容与要求1、通过定时器计数方式采集频率信号。
2、通过8279在4位数码管上显示频率大小。
三、设计目的1.通过亲身的设计应用电路，将所用的理论知识应用到实践中，增强实践动手能力，进而促进理论知识的强化。
2.通过频率计的设计系统掌握51单片机的应用。
掌握采集频率与数码显示软件编程及硬件设计的方法，掌握根据课题的要求，提出选择设计方案，查找所需元器，设计并搭建硬件电路，编程写入EPROM并进行调试等。
基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究
基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究【基于at89c51单片机的频率计设计方法的研究】一、引言在现代科技日新月异的今天，单片机作为一种微型计算机，已经被广泛应用于各个领域。
其中，at89c51单片机以其稳定、可靠、易用的特点，成为了广大电子爱好者和专业技术人员的首选。
频率计作为一种常见的电子测量仪器，通过对信号的计数或者对波形的周期进行时间测量，能够准确测量信号的频率。
基于at89c51单片机的频率计设计方法成为了研究的焦点。
二、基本原理1. at89c51单片机简介at89c51单片机是一款典型的8位微控制器，具有4 KB 的内部Flash 可编程存储器。
它集成了许多功能模块，包括定时器、串行总线接口、模数转换器等，非常适合用于频率计的设计。
2. 频率计的基本原理频率计主要通过计数或者时间测量来确定信号的频率。
在基于at89c51单片机的设计中，一般采用定时器/计数器模块来实现频率的测量。
三、设计方法1. 信号输入在频率计的设计中，首先需要考虑的是信号的输入。
可以通过外部引脚的方式输入信号，也可以通过模拟输入口进行信号的输入。
2. 信号计数利用at89c51单片机的定时器/计数器模块，可以很方便地对输入的信号进行计数。
通过对计数值的读取和处理，可以得到信号的频率。
3. 显示输出设计一个合适的显示模块，将测得的频率值以数字或者图形的方式呈现给用户，从而实现频率的测量和显示。
四、关键技术1. 定时器/计数器模块的应用at89c51单片机的定时器/计数器模块是实现频率计的关键。
通过合理的配置和使用，可以实现对复杂信号的准确测量。
2. 中断技术的应用在频率计的设计中，中断技术可以帮助我们实时地对信号进行处理，提高系统的实时性和准确性。
3. 数字滤波技术对于输入的信号，往往存在噪声和干扰，因此需要借助数字滤波技术对信号进行处理，提高测量的精度和稳定性。
五、实际应用基于at89c51单片机的频率计设计方法已经在许多实际应用中得到了广泛的应用。
基于AT89C51的频率计设计
基于AT89C51的频率计设计第一章绪论；随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片；采用不同的测量原理，可以设计出不同结构的频率测量；通常能对频率和时间两种以上功能测量的数字化测量仪；1.1频率计的概述；数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产；本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用；1.2频率计的主要性能；1.2.1.测试功能；它表明数字频率计所具备的全部测试第一章绪论随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片微机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、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测量仪器。
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。
对石英晶体振荡器，各种信号发生器，各种倍频和分频电路输出信号的频率需要测量；广播，电视，电讯，微电子技术等现代化的科学领域，更需要进行频率测量。
采用不同的测量原理，可以设计出不同结构的频率测量仪器，所以按测量原理来分，数字频率计可分为谐振式，比较式和计数式三类；按选用电路形式来分，它又可以分为模拟式和数字式两类。
通常能对频率和时间两种以上功能测量的数字化测量仪器，称为数字频率计，有时也称为通用计数器或电子计数器。
当前较多采用的是数字频率计。
计数式频率计是基于时间或频率的A/D转换原理，并依赖于数字计数技术发展起来的一类新型数字仪器。
与其他电子仪器一样，数字频率计也经历了电子管，晶体管和集成电路等几个阶段，其性能日臻完善，功能不断扩大，若配以适当的插件或传感器，还可以对多种电量和非电量进行测量。
1.1 频率计的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。
基于AT89C51单片机嵌入式频率计的设计
基于AT89C51单片机嵌入式频率计的设计嵌入式频率计是一种用于测量频率的仪器，通常由单片机、显示屏、电源和输入输出接口等组成。
本文将以AT89C51单片机为核心，设计一种基于AT89C51单片机的嵌入式频率计。
首先，我们需要了解AT89C51单片机的特点和基本原理。
AT89C51是一款高性能、低功耗的8位CMOS单片机，具有4KB的闪存和128字节的数据RAM。
该单片机采用经典的8051核心，具备强大的计时/计数功能，适合于频率计的设计。
其次，我们需要确定输入输出接口和显示屏的类型和规格。
对于频率计来说，常用的输入方式有脉冲输入和信号输入，输出方式一般为显示屏或串口输出。
根据实际需求选择适合的输入输出接口和显示屏类型。
接下来，我们需要编写程序来实现频率计的功能。
首先，通过配置单片机的IO口为输入或输出，将脉冲输入连接到IO口上。
利用单片机的计时/计数功能，统计脉冲的数目，并将其转换成频率值。
然后，将频率值显示在显示屏上，以便用户查看。
在编写程序时，需要考虑到时钟频率和计数器的精度。
可以通过设置单片机的时钟频率，提高计数的精度。
同时，还可以根据实际情况选择合适的计数器，以适应不同的频率范围。
此外，还可以增加一些附加功能，如保存测量结果、设置警报阈值等。
通过设置相应的变量和标志位，可以实现这些功能，并通过显示屏或串口输出进行反馈。
最后，我们需要进行硬件连接和软件开发。
将单片机与显示屏、输入输出接口等相连，进行适当的调试和测试。
在开发过程中，需要注意硬件和软件的一致性，并及时修正错误和缺陷。
总之，基于AT89C51单片机的嵌入式频率计是一种简单而实用的测量仪器。
通过合理的硬件设计和软件开发，可以实现准确、稳定的频率测量，并具备一定的附加功能。
这种频率计不仅适用于实验室、工厂和仪表等领域，还可以用于学习和教育等用途。
采用AT89C51单片机的数字频率计设计
采用A T89C51单片机的数字频率计设计编辑：D z3w.C o m文章来源：网络我们无意侵犯您的权益,如有侵犯请[联系我们]采用A T89C51单片机的数字频率计设计概述：设计一种以单片机A T89C51为核心的数字频率计，介绍了单片机、数字译码和显示单元的组成及工作原理。
测量时，将被测输入信号送给单片机，通过程序控制计数，结果送译码器74-L S145与移位寄存器74L S164，驱动L E D数码管显示频率值。
通过测量结果对比，分析了测量误差的来源，提出了减小误差应采取的措施。
频率计具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点，适合测量低频信号。
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，因此频率计在教学、科研、测量仪器、工业控制等方面都有较广泛的应用。
测量频率的方法有多种，其中电子计数测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
本设计就是用计数的方法，以单片机A T89C51为控制核心，充分利用其软硬件资源，设计并制作了频率计的计数、显示部分。
1测频设计原理频率计测频原理方框图如图1所示。
被测输入信号通过脉冲形成电路进行放大与整形(可由放大器与门电路组成)，然后送到单片机入口，单片机计数脉冲的输入个数。
计数结果经L E D 数码管显示，从而得到被测信号频率。
2元器件选择与使用2．1单片机选择单片机A T89C51是因为有编程灵活、易调试的特点，而且A T89C51的引脚较多，利于电路的展。
它集成了C P U，R A M，R O M，定时器／计数器和多功能I／0口等一台计算机所需的基本功能部件，有40个引脚，32个外部双向输入／输出(I／O)端口，同时内含两个外中断口，两个16位可编程定时计数器，两个全双工串行通信口。
其片内集成了4K B的F L A S H P E R O M用来存放应用程序，这个F L A S H程序存储器除允许一般的编程器离线编程外，还允许在应用系统中实现在线编程，并且还提供了对程序进行三级加密保护的功能。
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。
最新基于89C51的数字频率计--课程设计
单片机系统课程设计任务书目录1 引言 (1)2 系统概述 (2)2.1 频率测量原理 (2)2.2 方案比较 (2)2.3方案选择 (3)3 系统硬件设计 (3)3.1 系统硬件总述 (3)3.2 信号输入电路 (4)3.3 开关电路 (5)3.4 计数电路 (6)3.5 AT89C51介绍 (7)3.6 数字频率计显示电路 (8)3.7 时钟控制电路 (9)4．系统软件设计 (9)4.1 系统软件总述 (10)4.2 显示器初始化设计 (11)4.3 计数子程序 (12)4.4 数制转换子程序设计 (13)4.5 显示子程序设计 (14)5系统的功能调试 (15)6 结论 (16)参考文献 (17)附录A (17)附录B (18)1 引言单片机是20世纪中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。
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皮鞭接受及应用，51系列单片机还会在今后很长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。
数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。
随着复杂可编程逻辑器件（CPLD）的广泛应用，以EDA工具作为开发手段，运用汇编语言。
将使整个系统大大简化。
提高整体的性能和可靠性。
2 系统概述2.1 频率测量原理频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。
通常情况下，计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时称闸门时间为1秒。
闸门时间也可以大于或小于一秒。
基于AT89C51的简易电子琴单片机课程设计
单片机课程设计题目名称：基于单片机的可演奏电子琴设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：成绩：评语：指导老师签名：日期：摘要电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。
它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。
本文的主要内容是用AT89c51单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。
以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。
本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
AbstractElectronic organ is a modern electronic music technology and the product is a new type of keyboard instruments. It played an important role in modern music. SCM has powerful control functions and flexible programming characteristics. It has converged with modern people's lives, become an irreplaceable part. The main content is AT89C51 control of the core components, design of a electronic organ. SCM as a host to the core, with the keyboard, speaker and other core modules. In the main control module has 16 keys and a speaker. The system is steady, its simple hardware circuits, software functions, reliability of control system and high cost performance is its advantages. It also has certain practical and reference value.目录摘要 (1)Abstract (1)1 系统概述 (3)1.1 课程设计的目的和意义 (3)1.2 本系统主要研究内容 (3)1.3 本系统主要研究目标 (4)1.4主要芯片简介 (4)2 方案论证 (4)2.1 控制模块选择方案 (4)2.2 按键模块选择方案 (5)3 方案的实现 (5)3.1系统实现的具体措施 (5)3.2系统硬件设计 (6)3.2.1 系统硬件总体设计 (6)3.2.2子系统（模块）一 (6)3.2.3子系统（模块）二 (7)3.2.4 子系统（模块）三 (8)3.3系统软件设计 (9)3.3.1系统软件总体设计 (9)3.3.2子程序（模块）一：LED显示 (9)3.3.3子程序（模块）二:扬声器 (10)3.3.4子程序（模块）三：矩阵键盘 (12)4 系统调试 (13)4.1 Proteus 简介 (13)4.2 keil 简介 (13)4.3 Proteus和Keil的联调 (14)5 设计心得 (15)参考文献 (16)附录1： (17)1 系统概述1.1课程设计的目的和意义单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
51简易频率计课程设计
51简易频率计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握简易频率计的基本原理和功能。
2. 学生能运用所学的电子元件和电路知识，设计并搭建一个简易频率计。
3. 学生能通过实验和数据分析，掌握频率、周期等基本物理概念。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成简易频率计的搭建和调试。
2. 学生能够运用电子测量工具，进行数据采集、处理和分析。
3. 学生能够通过团队协作，解决实际操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣和热情，提高创新意识和动手能力。
2. 学生在实践过程中，体验科学探究的乐趣，增强对科学研究的信心和好奇心。
3. 学生通过团队协作，培养合作精神、沟通能力和共享成果的意识。
本课程针对五年级学生，结合电子技术基础知识，以简易频率计为载体，旨在让学生在动手实践中掌握基本原理和技能。
课程注重培养学生的实际操作能力、团队协作能力和科学素养，为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
通过对课程目标的分解和实现，教师可以更好地进行教学设计和评估，确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容1. 简易频率计原理：介绍频率、周期的基本概念，讲解简易频率计的工作原理和电路组成。
相关教材章节：第五章第三节“频率与周期”；第六章第一节“简易频率计的原理与设计”。
2. 电子元件认知：学习常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）的原理和功能。
相关教材章节：第三章“常用电子元件及其特性”。
3. 电路设计与搭建：学习并实践简易频率计电路的设计方法，掌握电路搭建和调试技巧。
相关教材章节：第六章第二节“简易频率计电路设计”；第六章第三节“电路搭建与调试”。
4. 数据采集与处理：运用电子测量工具进行数据采集，学习数据处理和分析方法。
相关教材章节：第四章“数据采集与处理”。
5. 团队协作与成果展示：分组进行项目实践，培养学生团队协作能力，展示并分享项目成果。
相关教材章节：第二章“科学探究方法与实践”。
基于AT89C51单片机的频率计设计
基于AT89C51单片机的频率计设计频率计是一种测量信号频率的仪器。
在工业自动化、仪器仪表和电子实验等领域广泛应用。
本文将基于AT89C51单片机设计一个简单的频率计。
一、设计原理频率计的工作原理是通过计数单位时间内输入信号的脉冲数量，并将其转化为频率进行显示。
本设计使用AT89C51单片机作为控制核心，采用外部中断引脚INT0作为计数脉冲输入口，通过对计数器的计数值进行处理，最终转化为频率并在LCD1602液晶屏上进行显示。
二、硬件设计硬件电路主要包括AT89C51单片机、LC1602液晶显示屏、脉冲输入引脚INT0，以及供电电路等。
其中，AT89C51单片机的P0口用于与LC1602液晶屏的数据口连接，P2口用于与液晶屏的控制口连接。
脉冲输入引脚INT0连接到外部信号源，通过中断请求实现计数器的计数功能。
液晶显示屏的VDD和VDDA引脚接5V电源，VSS和VSSA引脚接地，RW引脚接地，RS引脚接P2.0，E引脚接P2.1，D0-D7引脚接P0口。
三、软件设计软件设计主要包括初始化设置、中断服务程序、计数器计数和频率转换、液晶屏显示等模块。
1.初始化设置：首先设置P0和P2为输出端口，中断引脚INT0为外部触发下降沿触发中断，计数器为初始值0。
2.中断服务程序：中断服务程序负责处理外部脉冲输入引脚INT0的中断请求。
每当INT0引脚检测到下降沿时，计数器加13.计数和频率转换：在主函数中，通过读取计数器的值并根据单位时间计算频率。
通过AT89C51单片机的定时器模块，我们可以设置一个单位时间进行计数。
在单位时间结束后，将计数器的值除以单位时间得到频率。
4.液晶屏显示：通过P0口向液晶屏的数据口发送频率值，并通过P2口向液晶屏的控制口发送控制信号，完成频率的显示。
四、测试结果将生成的二进制固件烧录到AT89C51单片机中，将脉冲信号输入到INT0引脚，即可在LCD1602液晶显示屏上看到实时的频率值。
基于AT89C51的频率设计
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章设计方案论证与比较 (3)2.1 基于集成电路的简易数字频率计设计 (3)2.2 基于AT89C51的频率计设计 (3)2.3 方案的可行性和优点 (4)第3章频率计电路的工作原理 (6)3.1 单元电路工作原理 (6)3.1.1 信号转换电路 (6)3.1.2 分频电路 (7)3.1.3 数据选择电路 (8)3.1.4 单片机硬件系统设计 (9)3.1.5 显示电路 (12)3.2 基于AT89C51的频率计总体硬件电路图 (13)第4章基于AT89C51频率计的软件设计 (15)第5章电路的仿真 (20)总结 (21)参考文献 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要随着电子信息产业的不断发展，信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。
传统的频率计通常是使用很多的逻辑电路和时序电路来实现的，这种电路一般运行缓慢，而且测量频率的范围比较小。
考虑到上述问题，本电路设计一个基于单片机技术的数字频率计，可使测量频率范围大、运行速度快。
在线路实现上更加可靠。
本文从频率计的原理出发，首先把待测正弦信号经过整形；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。
利用单片机设计的数字频率计，选择了实现系统的各种电路元器件，并对硬件电路进行了仿真。
关键词单片机；数字频率计；测量第1章绪论在电子技术中，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，因此频率的测量就显得更为重要。
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，以及便于测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法如周期测频法，直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。
(完整word版)基于AT89C51单片机的电子计算器的课程设计
C51单片机电子计算器课程设计一．课程设计背景当今时代,是一个新技术层出不穷的时代。
在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
过去习惯于传统电子领域的工程师、技术员正面临着全新的挑战，如不能在较短时间内学会单片机，势必会被时代所遗弃，只有勇敢地面对现实，挑战自我,加强学习，争取在较短的时间内将单片机技术融会贯通,才能跟上时代的步伐。
它所给人带来的方便也是不可否定的，它在一块芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。
20世纪80年代以来,国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。
20世纪末，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提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
本设计是由单片机实现的模拟计算器，它不仅能实现数据的加减乘除运算，而且还能使数据及其计算结果在数码管上显示出来，能够实现0-256的数字四则运算。
本设计是用单片机AT89C51来控制，采用共阳极数码显示，软件部分是由C语言来编写的。
设计任务二、元器件清单及简介89c51型芯片一片排阻两个晶振12MHZ 一个电容22uf 两个面包板三个导线若干三、设计原理及分析根据功能和指标要求，本系统选用MCS 51 单片机为主控机。
通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。
具体设计考虑如下:①由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，对数字的大小范围要求不高,故我们采用可以进行四位数字的运算，选用8 个LED 数码管显示数据和结果。
课程设计基于单片机AT89C51的数字钟自动计时器
学院单片机课程设计基于51单片机的数字时钟的设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：二〇一一年六月摘要本文设计的是一个基于单片机AT89C51的数字钟自动计时器,附有复位电路,显示电路,按键电路等。
复位电路是单片机的初始化操作,除正常的初始化外,为摆脱窘境,通过复位电路能够从头开始。
时钟电路采纳12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。
在上电时LED显示器开始显示时刻并自动计时，在按键电路中只设置了三个按键，通过检测第一个按键按下的次数来实现调时、调分、调秒按键的作用，再通过LED显示器显示时、分、秒的改变。
而且在P1端口处接了一个指示灯，指示按键的按下。
在那个地址主若是以AT89C51单片机为核心操纵器，P0口接LED 显示模块，P1口接按键的，通过按键输入来操纵显示器的显示。
关键字AT89C51，LED显示器，数字时钟ABSTRACTThis design is based on AT89C51 single-chip digital clock auto-timer, with a reset circuit, display circuit, the key circuit. Reset circuit is a microcontroller initialization, in addition to the normal initialization, for the bail out through the reset circuit can begin again. 12MHz crystal clock circuit, as the system clock source, with high accuracy.LED display on power began to show time and automatic timing, set in the key circuit only three buttons, a button pressed by detecting the number of the first to achieve the transfer, the transfer points, transfer second key role, through the LED display hours, minutes, seconds to change. And then at the P1 port of a light to indicate the button press. Here is AT89C51 microcontroller as the core of the main controller, P0 port access the LED display module, P1 port access keys, keystrokes to control the monitor display.Keywords AT89C51, LED display, digital clock目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)No table of contents entries found.1 绪论课程设计要求1. 应用MCS-51单片机设计单片机实现数字钟（LED显示：小时、分、秒）仿真电路；2. 选用8位LED数码显示，实时显示时、分、秒，采纳组合按键实现时钟对表功能，能调时、调分、调秒；3. 要求显示范围最大到23小时59分59秒，用按时中断来实现。
基于AT89C51单片机的频率计设计
基于AT89C51单片机的频率计设计1、频率计方案概述本频率计的设计以AT89S51单片机为核心，利用他内部的定时／计数器完成待测信号周期／频率的测量。
单片机AT89S51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。
在定时器工作方式下，在被测时间间隔内，每来一个机器周期，计数器自动加1（使用12 MHz时钟时，每1μs加1），这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。
在计数器工作方式下，加至外部引脚的待测信号发生从1到0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。
外部输入在每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期（24个振荡周期），所以最大计数速率为时钟频率的1／24（使用12 MHz时钟时，最大计数速率为500 kHz）。
定时／计数器的工作由运行控制位TR控制，当TR置1，定时／计数器开始计数；当TR清0，停止计数。
本设计综合考虑了频率测量精度和测量反应时间的要求。
例如当要求频率测量结果为3位有效数字，这时如果待测信号的频率为1 Hz，则计数闸门宽度必须大于1 000 s。
为了兼顾频率测量精度和测量反应时间的要求，把测量工作分为两种方法：（1）当待测信号的频率＞100 Hz时，定时／计数器构成为计数器，以机器周期为基准，由软件产生计数闸门，计数闸门宽度＞1 s时，即可满足频率测量结果为3位有效数字；（2）当待测信号的频率＜100 Hz时，定时／计数器构成为定时器，由频率计的予处理电路把待测信号变成方波，方波宽度等于待测信号的周期。
这时用方波作计数闸门，当待测信号的频率＝100 Hz，周期为10ms，使用12 MHz时钟时的最小计数值为10 000，完全满足测量精度的要求。
2频率计的量程自动切换使用计数方法实现频率测量时，外部的待测信号为单片机定时／计数器的计数源，利用软件延时程序实现计数闸门。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录1功能分析与设计目标 (1)2 频率计的硬件电路设计 (3)2.1 控制、计数电路 (3)2.2 译码显示电路 (5)3 频率计的软件设计与调试 (6)3.1 软件设计介绍 (6)3.2 程序框图 (8)3.3 功能实现具体过程 (8)3.4 测试数据处理，图表及现象描述 (10)4 讨论 (11)5 心得与建议 (12)6 附录 (13)1功能分析与设计目标背景：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，因此频率的测量就显得更为重要。
为了实现智能化的计数测频，实现一个宽领域、高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计当中。
用单片机来做控制电路的数字频率计测量频率精度高，测量频率的范围得到很大的提高。
题目要求：用两种方法检测（Δm ，ΔT ）要求显示单位时间的脉冲数或一个脉冲的周期。
设计分析：电子计数式的测频方法主要有以下几种：脉冲数定时测频法(M法)，脉冲周期测频法(T法)，脉冲数倍频测频法(AM法)，脉冲数分频测频法(AT法)，脉冲平均周期测频法(M/T法)，多周期同步测频法。
下面是几种方案的具体方法介绍。
脉冲数定时测频法(M法)：此法是记录在确定时间Tc内待测信号的脉冲个数Mx，则待测频率为：Fx=Mx/ Tc脉冲周期测频法(T法)：此法是在待测信号的一个周期Tx内，记录标准频率信号变化次数Mo。
这种方法测出的频率是：Fx=Mo/Tx脉冲数倍频测频法(AM法)：此法是为克服M法在低频测量时精度不高的缺陷发展起来的。
通过A倍频，把待测信号频率放大A倍，以提高测量精度。
其待测频率为：Fx=Mx/A To脉冲数分频测频法(AT法)：此法是为了提高T法高频测量时的精度形成的。
由于T法测量时要求待测信号的周期不能太短，所以可通过A分频使待测信号的周期扩大A倍，所测频率为：Fx=AMo/Tx脉冲平均周期测频法(M/T法)：此法是在闸门时间Tc内，同时用两个计数器分别记录待测信号的脉冲数Mx和标准信号的脉冲数Mo。
若标准信号的频率为Fo，则待测信号频率为：Fx=FoMx/Mo多周期同步测频法：是由闸门时间Tc与同步门控时间Td共同控制计数器计数的一种测量方法，待测信号频率与M/T法相同。
以上几种方法各有其优缺点：脉冲数定时测频法，时间Tc为准确值，测量的精度主要取决于计数Mx的误差。
其特点在于：测量方法简单，测量精度与待测信号频率和门控时间有关，当待测信号频率较低时，误差较大。
脉冲周期测频法，此法的特点是低频检测时精度高，但当高频检测时误差较大。
脉冲数倍频测频法，其特点是待测信号脉冲间隔减小，间隔误差降低；精度比M法高A倍，但控制电路较复杂。
脉冲数分频测频法，其特点是高频测量精度比T法高A倍，但控制电路也较复杂。
脉冲平均周期测频法，此法在测高频时精度较高，但在测低频信号时精度较低。
多周期同步测频法，此法的优点是，闸门时间与被测信号同步，消除了对被测信号计数产生的±1个字误差，测量精度大大提高，且测量精度与待测信号的频率无关，达到了在整个测量频段等精度测量。
功能描述：由于水平有限，本次设计采用相对简单的M法和T法两种方法测量简单方波的频率或脉宽（由于是输入简单方波信号，省去了被测输入信号通过脉冲形成电路进行放大与整形这个步骤）。
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或脉宽计时，计数（计时）的频率结果通过5位八段LED数码管显示器显示出来。
设计指标：M 法由于T0、T1对外部脉冲信号的最高计数频率为振荡频率的1/24，而振荡频率为12MHz ，得M 法最高计数频率为500KHz ，而本设计设定最高计数频率即为500KHz 。
误差要求尽量小。
T 法仅设定能测的外部脉宽范围为65536×20us ，以使定时计数器在不产生溢出中断的情况下进行测量。
本设计的频率测量误差要求尽量小，实践证明误差控制在1/100范围内。
2 频率计的硬件电路设计原理介绍图2-1 数字式频率计原理框图由上图可以看出，待测信号经过放大整形电路后得到一个待测信号的脉冲信号，然后通过计数器计数，可得到需要的频率值，最后送入译码显示电路中显示出来。
但是控制部分相对重要，它在整个系统的运行中起至关重要的作用。
本设计控制电路和计数器电路以A T89C51为核心，译码显示电路采用单片机静态显示计数来显示，采用5位七段LED 数码管显示器。
下面分节介绍各部分硬件电路： 放大整形电路 控制门电路计数器电路 译码显示电路待测信号2.1 控制、计数电路单片机作为控制系统和计数器，是本次设计的最重要的部分，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
所以本次设计采用AT89C51单片机。
89C51单片机, 它提供下列标准特征：4K字节的程序存储器，128字节的RAM，32条I/O线，2个16位定时器/计数器,，一个5中断源两个优先级的中断结构，一个双工的串行口，片上震荡器和时钟电路。
其引脚说明如下：引脚说明：·VCC：电源电压。
·GND：接地。
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，作为输出口用时，每个引脚能驱动8个TTL逻辑门电路。
当对0端口写入1时，可以作为高阻抗输入端使用。
当P0口访问外部程序存储器或数据存储器时，它还可设定成地址数据总线复用的形式。
在这种模式下，P0口具有内部上拉电阻。
在EPROM编程时，P0口接收指令字节，同时输出指令字节在程序校验时。
程序校验时需要外接上拉电阻。
·P0口：P0口是一带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P0口的输出缓冲能接受或输出4个TTL逻辑门电路。
当对P0口写1时，它们被内部的上拉电阻拉升为高电平，此时可以作为输入端使用。
当作为输入端使用时，P0口因为内部存在上拉电阻，所以当外部被拉低时会输出一个低电流（IIL）。
·P1口：P2是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。
P1口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。
当向P1口写1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。
作为输入口，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出电流（IIL）。
P2口在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如MOVX ＠DPTR）时，P2口送出高8位地址数据。
在这种情况下，P2口使用强大的内部上拉电阻功能当输出1时。
当利用8位地址线访问外部数据存储器时（例MOVX ＠R1），P2口输出特殊功能寄存器的内容。
当EPROM编程或校验时，P2口同时接收高8位地址和一些控制信号。
·P3口：P3是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。
P3口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。
当向P3口写1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。
作为输入口，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出电流（IIL）。
P3口同时具有A T89C51的多种特殊功能，P3.0的第二功能是串行输入口RXD，P3.1的第二功能是串行输出口TXD，P3.2的第二功能是外部中断0，P3.3的第二功能是外部中断1，P3.4的第二功能是定时器T0，P3.5的第二功能是定时器T1，P3.6的第二功能是外部数据存储器写选通/WR，P3.7的第二功能是外部数据存储器读选通/RD。
M法主要使用管脚为P3.0、P3.1以及P3.5。
其具体使用方法如下：P3..0口与寄存器74LS164的A，B端口连接，串行输出待显示的数据。
P3.1口接移位寄存器74LS164的CLK(第8引脚)，输出同步时钟信号。
P3．5口(即T1)输入脉冲信号。
T法主要使用管脚为P2.0、P3.0、P3.1以及P3.3。
其具体使用方法如下：P2.0口接开关用于控制何时输出显示脉宽时间。
P3..0口与寄存器74LS164的A，B端口连接，串行输出待显示的数据。
P3.1口接移位寄存器74LS164的CLK(第8引脚)，输出同步时钟信号。
P3．5口(即T1)输入脉冲信号。
2.2 译码显示电路显示电路采用静态显示方式。
频率测量结果经过译码,通过89C51 的串行口送出。
串行口工作于模式0 ,即同步移位寄存器方式。
这时从89C51 的RXD(P3.0) 输出数据,送至串入并出移位寄存器74164 的数据输入口A 和B ;从TXD( P3.1) 输出时钟,送至74164 的时钟输入口CP。
74164 将串行数据转换成并行数据,进行锁存。
74164 输出的8 位并行数据送至8 段L ED ,实现测量数据的显示。
使用这种方法主程序可不必扫描显示器,从而单片机可以进行下一次测量。
这种方法也便于对显示位数进行扩展。
7段LED3 频率计的软件设计与调试3.1 软件设计介绍本设计过程使用到的软件有：W AVE 软件模拟器，keil uVision2，protuse 。
软件设计过程：在keil uVision2中输入所编程序 ，保存为以.c 为后缀的文件，新建项目，加入刚保存的文件，编译，调试到程序编译不显示错误。
在option for target 项中output 中选中 creat hex files ，重新编译程序，软件生成以.hex 为后缀的文件。
在protuse 软件中画出所设计的电路模拟图，加载入前面生成的以. Hex 为后缀的文件，运行，观察，调试数码管显示的数值，并与设置的输入信号频率作比较，调试，分析误差产生原因，改进程序与电路图。
使用伟福软件编译所设计的c 程序，调试到正确无误。
并最终通过硬件来验证所设计的频率计是否达到先前设定的设计指标。
图示：74LS164并行输出 串行输入Keil软件程序设计Protuse软件模拟Protuse是数字电路模拟常用的工具，方便易用，如图是工作窗口：3.2 程序框图M 法:注：以上两流程图均只表示出程序设计的简单流程，并且只表示出处理一次测量的过程，多次测量重复以上步骤即可。
具体细节或某些中间变量的赋值和对程序流程的影响详细见程序注释。
3.3 功能实现具体过程M 法具体过程：T0定时50ms ，T1对方波的计数，数值串行输出和静态显示三大部分内容，此外还要附加延时程序以使静态显示数值稳定等。