基于51单片机的数字频率计_毕业设计
【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文
目录1频率计的概要和发展动态 (1)2 单片机介绍 (1)2.1单片机的简介和发展 (1)2.2 AT89C51的原理 (2)2.2.1主要特性 (3)2.2.2管脚说明 (3)2.2.3振荡器特性 (4)2.2.4芯片擦除 (4)3 仿真软件protuse的介绍 (5)4系统模块设计 (6)5硬件部分 (6)5.1整形电路 (6)5.2控制电路 (7)5.3显示电路 (8)5.3.1 LCD1602引脚 (8)5.3.2 LCD1602的指令介绍 (8)5.4总体电路图 (9)6仿真结果 (11)6.1仿真结果 (11)6.2结果分析 (11)7 结论 (11)8参考文献 (12)附录 (12)1 keil C51软件介绍 (12)2 程序流程图 (13)3系统源程序 (14)1频率计的概要和发展动态在电子技术中,频率作为基本的参数之一,它与许多电参量的测量方案、测量结果密切相关,因此,频率的测量十分的重要。
在许多情况下,要对信号的频率进行精确测量,就要用到数字频率计。
数字频率计作为一种基础测量仪器,它被用来测量信号(方波、正弦波、锯齿波等)频率,并且用十进制显示测量结果。
它具有测量精度高、测量省时、使用方便等特点。
随着微电子技术和计算机技术的不断发展,单片机被广泛应用到大规模集成电路中,使得设计具有很高的性价比和可靠性。
所以,以单片机为核心的简易数字频率计设计,改善了传统的频率计的不足,充分体现了新一代数字频率计的优越性。
2 单片机介绍2.1单片机的简介和发展单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和IO接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强IO功能及较好的结构兼容性方向发展。
最新【毕业设计】基于51单片机和CPLD的等精度频率计
基于51单片机和CPLD的等精度频率计目录摘要 (1)1前言 (2)2 等精度频率测量原理分析 (3)2.1 等精度频率测量原理 (3)2.2 等精度频率测量的误差分析 (4)3 系统方案 (5)3.1 方案提出及比较 (5)3.2系统整体方案 (6)3.3单片机与CPLD连接方案 (7)3.4 单片机定时及数据处理方案 (8)3.5 CPLD计数方案 ...................................................... 错误!未定义书签。
4 方案实现........................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 CPLD设计 .............................................................. 错误!未定义书签。
4.2单片机设计.............................................................. 错误!未定义书签。
4.3关键源代码分析...................................................... 错误!未定义书签。
5 仿真及测试....................................................................... 错误!未定义书签。
5.1仿真分析.................................................................. 错误!未定义书签。
5.2 测试结果与分析..................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的数字频率计设计报告
目录摘要............................................. 错误!未定义书签。
关键词 (3)正文 (4)1 概述 (4)2 总体设计方案 (5)2.1软件 (5)2.2 设计思路 (5)3 系统软件设计 (5)3.1 主板说明 (5)3.2 芯片主要性能............................. 错误!未定义书签。
3.3 功能特性描述 (6)3.4 引脚描述 (6)4 系统软件设计 (9)4.1 初始定义 (9)4.2 子程序设计 (9)4.3 主要源程序 (10)5 系统调试 (13)6 课程设计体会 (15)7 参考文献 (15)附录 (16)数字频率计是现代科研生产中不可或缺的测量仪器,它以十进制数显示被测频率,基本功能是测量正弦信号,方波信号,及其它各种单位时间内变化的物理量。
本系统采用AT89S52单片机智能控制,结合外围电子电路,设计的频率计性能稳定。
在软件设计上采用了单片机的C语言设计,通过单片机内部定时/计数器同时动作,在测量频率时将测频率和测周期相结合,提高了频率计的测量准确性。
测量结果在四位七段式数码管上输出显示,结果精确到整数位。
频率计的软件设计,系统软件设计简单明了,适用于测量频率从1~9999Hz的脉冲信号,超频自动报警,安全可靠。
关键词:数字频率计;AT89S52单片机;信号;AT89S52最小系统板;LG5011BSR1.概述单片机是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。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在线系统可编程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。
基于单片机的数字频率计的设计(毕业设计)
1.2 设计思路
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”。常用的频率测量方法主要有两种:直接测频法和间接测频法 (即测周期法)。直接测频法在低频段的相对测量误差较大,故常用 于测量高频信号;测周期法在高频段的相对测量误差较大,更适合于 测量低频信号由于本次设计的实际测量范围为1Hz~200KHz左右,主 要是针对在低频段的测量,且由于单片机具有程序运算功能,频率为 周期的倒数,这样使得频率测量与周期测量可以互通,故此次设计采 用间接测量法(测周期法)。其原理图如下所示:
使用液晶显示器(LCD)进行数据显示
采用LED显示管只能显示0~9和一些简单的英文字母,这使得频率计的功能 受到极大的限制,而LCD显示管能够解决LED的不足,增强显示功能。LCD具有体 积小、低耗电量、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,因 此广泛应用于各种仪表设备中去。LCD液晶显示器主要有字符型和点阵型两种。 字符型LCD能显示特定的字符,应用在特定的场合,可以代替常用的LED显示器 显示和进行其他特殊字符的显示;点阵型LCD则可以以点阵的形式显示字符、图 形和汉字,满足各种需要。
被测闸门信号
未知
高频基准信号
实际检出已知信号
1.3 电路设计
数字频率计系统设计共包括四大模块:单片机控制模块、电源模
块、放大整形模块及LED显示模块。 数字频率计设计总框图如下:
被测信 号
放大整形电 路
单片机
LED 显 示
电源电 路
最新【毕业设计】基于51单片机和CPLD的等精度频率计
基于51单片机和CPLD的等精度频率计目录摘要 (1)1前言 (2)2 等精度频率测量原理分析 (3)2.1 等精度频率测量原理 (3)2.2 等精度频率测量的误差分析 (4)3 系统方案 (5)3.1 方案提出及比较 (5)3.2系统整体方案 (6)3.3单片机与CPLD连接方案 (7)3.4 单片机定时及数据处理方案 (8)3.5 CPLD计数方案 ...................................................... 错误!未定义书签。
4 方案实现........................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 CPLD设计 .............................................................. 错误!未定义书签。
4.2单片机设计.............................................................. 错误!未定义书签。
4.3关键源代码分析...................................................... 错误!未定义书签。
5 仿真及测试....................................................................... 错误!未定义书签。
5.1仿真分析.................................................................. 错误!未定义书签。
5.2 测试结果与分析..................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的频率计设计报告(免费)
《频率计》实验报告班级:电子094 姓名:刘洋学号:0910910408班级:电子094 姓名:王铁柱学号:0910910414实验日期:2011-11-14至2011-12-14一.设计要求1.1实验目的及原理(1)利用单片机计数器功能实现正弦波频率的检测。
(2),频率计又称为频率计数器是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。
1.2实验要求(1)输入信号为峰峰值为5V的正弦信号,信号频率为1~60KHz,设计整形电路将正弦信号整形为方波。
(2)利用单片机定时/计数器的计数功能对整形后方波进行计数从而实现频率的测量。
(2)在数码管或LCD实时显示输入信号的频率。
1.3实现部分(1)输入信号峰峰值可在1V~10V范围变化。
(2)实现了方波和正弦波的频率检测,通过按键进行方波或正弦波检测模式的改变,在数码管或LCD进行检测模式的显示。
(3)正弦波测量范围达到1Hz~3.8MHz,正弦波测量范围达到1Hz~4.7MHz,测量精度达到10Hz单位,高于实验要求。
二.总体设计2.1频率计测频原理概论:简而言之就是:“通过测量单位时间内出现的方波个数,进行频率计算”。
将输入的正弦波信号经波形转换模块转换为方波,高频信号再经过分频模块进行分频。
由晶体振荡器产生的基频,按十六进制分频得出的分频脉冲,经过驱动电路增加带载能力。
在时间间隔T内累计周期性的重复变化次数N,则频率的表达式为式:数字频率计的原理框图如下:电路总设计图2.2 系统组成及工作原理数字频率计由以下模块组成:单片机控制模块、驱动模块、施密特电路波形转换模块、按键模块、分频模块和显示模块。
(1)STC89C52单片机简介TN清零信号锁存信号III IIIIV VSTC89C52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。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
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目录第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。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
毕业设计-用单片机实现频率计的设计
毕业设计-用单片机实现频率计的设计目录1 单片机概述 (1)1.1什么是单片机 (1)1.2 单片机的应用 (2)1.3 单片机历史及发展趋势 (2)1.4 单片机应用系统的结构及其必需的外接电路 (3)1.4.1 51单片机最小系统 (3)1.4.2 晶振电路 (3)1.4.3 复位电路 (4)1.4.4 定时计数器的原理 (5)2 频率计方案选定 (8)2.1 频率计概述 (8)2.2 频率测量仪的设计思路与频率计算 (8)2.3方案设计 (8)2.3.1 方案一 (9)2.3.2 方案二 (10)2.3.3 两种方案的比较 (11)3 系统软件设计 (12)3.1 频率计仿真模型 (12)3.2液晶显示部分程序设计 (13)3.3 频率测量部分设计 (17)3.3.1 方案一程序设计 (17)3.3.2 方案二程序设计 (18)3.4 频率计仿真结果 (20)3.5 PCB设计 (22)4 焊接及系统的测试 (23)5 总结 (26)1 单片机概述1.1什么是单片机单片机就是一种微型计算机,是一种“程序存储式”计算机。
它是在一块硅片上集成了中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、程序存储器(ROM或EPROM)、定时/计数器以及各种I/O接口,也就是集成在一块芯片上的计算机。
微处理器CPU主要由:运算器、数据总线、控制器组成。
同时,单片机具有优异的性价比,而且集成度、可靠性高,但受集成度限制,片内存储器容量较小(一般内ROM:8KB以下,内RAM:256KB以内),单片机的控制功能强,易于开发和扩展,可构成各种规模的应用系统。
MCS51单片机基本组成如图1所示。
图1 MCS-51单片机基本组成单片机是靠程序运行的,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!1.2 单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
(4)编写软件;
(5)系统调试,仿真。
2等精度频率计的原理与应用
2.1 等精度频率计的原理
频率计的核心为单片机对数据的运算处理,而此等精度测量方法是以同步门逻辑控制电路为核心的。同步门逻辑控制电路由D触发器构成。
基本频率测量要求:
幅度:0.5V~5V
频率:1Hz~500kHz
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
1 绪 论
1.1 数字频率计简介
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,方波信号以及其他各种单位时间变化的物理量。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,精度高,显示直观,所以经常要用到数字频率计。
国际国通用数字频率计的主要技术参数:1.频率测量围:电子计数器的测频围,低端大部分从10Hz开始;高端则以不同型号的频率计而异。因此高端频率是确定低、中、高速计数器的依据。如果装配相应型号的变频器,各种类型的数字频率计的测量上限频率,可扩展十倍甚至几十倍。2.周期测量围:数字频率计最大的测量周期,一般为10s,可测周期的最小时间,依不同类型的频率计而定。对于低速通用计数器最小时间为1ys;对中速通用计数器可小到0.1ys。3.晶体振荡器的频率稳定度:是决定频率计测量误差的一个重要指标。可用频率准确度、日波动、时基稳定度、秒级频率稳定度等指标,来描述晶体振荡器的性能。4.输入灵敏度:输入灵敏度是指在侧频围能保证正常工作的最小输入电压。目前通用计数器一般都设计二个输入通道,即d通道和月通道。对于4通道来说,灵敏度大多为50mV。灵敏度高的数字频率计可达30mV、20mV。5.输入阻抗:输入阻抗由输入电阻和输入电容两部分组成。输入阻抗可分为高阻(1M//25PF、500k//30PF)和低阻(50)。一般说来,低速通用计数器应设计成高阻输入;中速通用计数器,测频围最高端低于100MHz,仍设计为高阻输入;对于高速通用计数器,测频>100MHz, 设计成低阻 (50Q) 输入,测频<100MHz,设计成高阻(500k//30PF)输入。
基于51单片机的数字频率计
• 6、RESET/VPD(9脚):复位信号输入端/备用电源输入 端;
单片机执行程序都是从地址0000H开始的,所以在进入系 统时必须对CPU进行复位,有时候程序运行错误或操作错 误,系统会处于锁死的状态为了摆脱这样的状态也必须对 单片机进行复位。
复位的方法比较简单:只要在RESET脚上加一个持续时 间为24个振荡周期(两个机器周期)的高电平就可以了。
• 7、EA/VPP(31脚):内/外部ROM选择端; • 8、P0口(39-32脚):双向IO口P00-P07(P0口无上拉
电阻,作输出用需要接上拉电阻);
• 9、P1口(1-8脚):准双向通用IO口; • 10、P2口(21-28脚):准双向通用IO口; • 11、P3口(10-17脚):准双向通用IO口;
环境干扰等因素。经实际多次测试频率在 等于1000Hz的时候最大相对误差达到0.1%, 符合误差要求。
• 实物图
2.3 显示模块
• 2.3.1 LCD1602简介
LCD1602是一种专门用来显示字母、数字、 符号等的点阵型液晶模块,它由若干个5X7 或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字 符位都可以显示一个字符,每位之间有一 个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到 了字符间距和行间距的作用。LCD1602是= 显示的内容为16X2,即可以显示两行,每 行16个字符液晶模块。
2.3.4 LCD1602地址
比如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接 写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢? 这样不行,因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高 电平1,所以实际写入的数据应该40H+80H=C0H
基于51单片机的数字频率计设计
毕业论文课题:基于单片机的数字频率计的设计摘要本方案主要以单片机为核心,主要分为时基电路,复位电路,显示电路三大部分,设计以单片机为核心,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。
*******************************************************************************************************************************************专抠专欢迎**业抠为您的**代群大加入**做 2 学**毕 4 生**设 6 服** 3 务** 8 解** 2 决** 2 问** 3 题** ***********************************************************************************************************************************************AbstractThe 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.The design of the89C51microcontroller core, microcontroller applications and control functions and arithmetic operations with LED digital display tube to the measured frequency is displayed. System is simple, reliable, easy to operate and can basically meet the general needs. Both to ensure the accuracy of the system frequency measurement, but also the system has good real-time. The frequency meter design is simple and easy to carry, expansion capability, wide application.[Key words] microcontroller, operation, frequency meter, LED digital tube。
基于51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2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:频率计数器严格地按照Nf=T公式进行测频。
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: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。
整形电路是对一些不是方波的待测信号转化成方波信号,便于测量。
4、分频模块:考虑单片机外部计数,使用12MHz时钟时,最大计数速率为500kHz,因此需要外部分频。
分频电路用于扩展单片机频率测量范围,并实现单片机频率测量使用统一信号,可使单片机测频更易于实现,而且也降低了系统的测频误差。
5、显示模块:显示电路采用四位共阳极数码管动态显示,为了加大数码管的亮度,使用4个PNP三极管进行驱动,便于观测。
基于51单片机的频率计
1.实验任务利用51单片机的T0、T1的定时计数器,来完成对输入的信号进行频率计数,计数的频率结果通过8位动态数码管显示。
此设计能够对0-250KHZ的信号频率进行准确计数,计数误差不超过±1HZ。
2.电路原理图图4.31.13.系统板上硬件连线(1).把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
(2).把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
(3).把“单片机系统”区域中的P3.4(T0)端子用导线连接到“频率产生器”区域中的W A VE 端子上。
4.程序设计内容(1).定时/计数器T0和T1的工作方式设置,由图可知,T0是工作在计数状态下,对输入的频率信号进行计数,但对工作在计数状态下的T0,最大计数值为fOSC/24,由于fOSC=12MHz,因此:T0的最大计数频率为250KHz。
对于频率的概念就是在一秒只数脉冲的个数,即为频率值。
所以T1工作在定时状态下,每定时1秒中到,就停止T0的计数,而从T0的计数单元中读取计数的数值,然后进行数据处理。
送到数码管显示出来。
(2).T1工作在定时状态下,最大定时时间为65ms,达不到1秒的定时,所以采用定时50ms,共定时20次,即可完成1秒的定时功能。
5.C语言源程序#includeunsigned char code dispbit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};unsigned char dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,10,10};unsigned char temp[8];unsigned char dispcount;unsigned char T0count;unsigned char timecount;bit flag;unsigned long x;void main(void){unsigned char i;TMOD=0x15;TH0=0;TL0=0;TH1=(65536-4000)/256;TL1=(65536-4000)%6;TR1=1;TR0=1;ET0=1;ET1=1;EA=1;while(1){if(flag==1){flag=0;x=T0count*65536+TH0*256+TL0;for(i=0;i<8;i++){temp[i]=0;}i=0;while(x/10){temp[i]=x ;x=x/10;i++;}temp[i]=x;for(i=0;i<6;i++){dispbuf[i]=temp[i];}timecount=0;T0count=0;TH0=0;TL0=0;TR0=1;}}}void t0(void) interrupt 1 using 0 {T0count++;}void t1(void) interrupt 3 using 0 {TL1=(65536-4000)%6;TH1=(65536-4000)/256;timecount++;if(timecount==250){TR0=0;timecount=0;flag=1;}P0=dispcode[dispbuf[dispcount]]; P2=dispbit[dispcount]; dispcount++;if(dispcount==8){dispcount=0;}}。
基于51单片机的数字频率计
基于51单片机的数字频率计作者:刘祥静柴欣君白皓贺程梅许圣儒来源:《科学导报·学术》2020年第16期摘 ;要: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。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
它以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算频率测量仪的设计思路主要是:对信号分频,测量一个或几个被测量信号周期中已知标准频率信号的周期个数,进而测量出该信号频率的大小,其原理如右图1所示。
若被测量信号的周期为,分频数m1,分频后信号的周期为T,则:T=m1Tx。
由图可知:T=NTo(注:To为标准信号的周期,所以T为分频后信号的周期,则可以算出被测量信号的频率f。
)由于单片机系统的标准频率比较稳定,而是系统标准信号频率的误差,通常情况下很小;而系统的量化误差小于1,所以由式T=NTo可知,频率测量的误差主要取决于N值的大小,N 值越大,误差越小,测量的精度越高。
基于单片机的数显频率计毕业设计
毕业设计说明书课题名称: 基于单片机的数字式频率计专业名称: 电子信息技术学生姓名:学生学号:指导老师:通过本次设计,使我们能够掌握单片机应用技术及MCS-51汇编语言程序设计方法,从而真正获得一技之长,以利于今后自身的发展。
此书是介绍用AT89S52单片机的I/O口实现数字式频率计功能的过程。
其中包括方案的选择,用Protel99软件画电路原理图、PCB 印制电路板图,以及复位模块、时钟模块、显示模块、按键模块、驱动模块等功能模块硬件电路的设计。
然后根据硬件系统的功能要求进行程序设计,从最基本的P点显示程序设计,自动运行程序设计到最后的调整运行程序的设计。
本次设计的数字式频率计能正确测量特定信号频率、周期、脉宽、占空比。
电源通电后,单片机最小系统会自动显示提示符“P.”等待功能键按下。
分别按下“A、B、C、D键”,系统会分别相对地进入测频率、测周期、测脉宽及测占空比状态。
该数字式频率计人机界面友好,系统的控制按钮不多,操作顺序简单明了。
本次设计采用汇编语言编写所有程序,同时使用keillC51软件对程序进行了调试。
在设计中使用的PROTEL及WORD等软件也发挥了巨大功用。
关键字 AT89S52,软件编程,数字式,频率计第1章设计方案论证 (1)1.1 总体方案 (1)1.2 各种参数测量方案 (1)1.2.1 频率测量 (1)1.2.2 周期测量 (2)1.2.3 脉宽测量 (2)1.2.4 占空比测量 (2)1.3 各部分硬件电路设计方案 (2)1.3.1 键盘、显示接口电路 (2)第2章工作原理 (7)第3章电路原理图 (8)第4章元件清单 (9)第5章电路原理介绍 (11)5.1 电源电路 (11)5.1.1 电源总体设计 (11)5.1.2 电源各部分简介 (11)5.1.3 电源参数的计算 (12)5.2 硬件系统中的电路模块 (14)5.2.1 键盘/显示接口电路 (14)5.2.2 时钟电路模块 (15)5.2.3 键盘接口电路模块 (15)5.2.4 复位电路模块 (16)5.3 下载线电路介绍 (17)第6章各参数测量原理 (18)6.1 频率测量 (18)6.2 周期测量 (18)6.3 脉宽测量 (19)6.4 占空比测量 (19)第7章主要芯片介绍 (20)7.1 AT89S52芯片 (20)7.2 74LS244芯片 (21)第8章硬件分配 (23)第9章存储器地址分配 (24)9.1 RAM区资源的分配 (24)第10章流程框图 (25)10.1 显示子程序流程图 (25)10.2 键控程序流程图 (26)10.3 测频率程序流程图 (27)10.4 测周期程序流程图 (28)10.5 测脉宽程序流程图 (29)10.6 测占空比程序流程图 (30)10.7 键扫子程序流程图 (31)第11章程序清单 (32)第12章使用说明及注意事项 (52)结束语 (53)参考文献 (54)附图 (55)致谢 (56)第1章设计方案论证1.1 总体方案本次毕业设计的任务是设计一个具有测量特定信号频率、周期、脉宽、占空比功能的数字式频率计。
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论文作者签名:日期:指导教师签名:日期:毕业设计题目:基于51单片机的数字频率计目录第1节摘要 (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 C语源程序代码 (15)基于51单片机的数字频率计河南工业职业技术学院计控0904班学生:指导老师: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。
ABSTRACTThis text introduces the control system of a kind of elevator PLC.The elevator is perpendicular directional of the conveyance equipments be indispensable in the high building of transportation equipments.It depends electric power, dragging along to move a car that can carry person or thing and lead a track in the building of the well way up do perpendicularity to ascend and descend sport, there is prominent function in the people's life.And the control elevator circulate of the PLC system also has more and more high request, request to attain the movement purpose of "steady, quasi-, quick" of elevator movement.That system mainly from PLC, logic control the electric circuit constitute.Include an exchanges difference to tread electric motor among them, after the electric appliances, get in touch with a machine, route of travel switch and press button, give out light the indicator constitute and transducer for the control system of integral whole.The this machine control unit adoption carries on whole process a control to the machine by the programmable controller PLC of Mitsubishi company.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。
本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率,采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。
测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波,时基宽度为1us,10us,100us,1ms。
用单片机实现自动测量功能。
基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
它以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算频率测量仪的设计思路主要是:对信号分频,测量一个或几个被测量信号周期中已知标准频率信号的周期个数,进而测量出该信号频率的大小,其原理如右图1所示。
图1 频率测量原理若被测量信号的周期为,分频数m1,分频后信号的周期为T,则:T=m1T x 。
由图可知: T=NT o(注:T o为标准信号的周期,所以T为分频后信号的周期,则可以算出被测量信号的频率f。
)由于单片机系统的标准频率比较稳定,而是系统标准信号频率的误差,通常情况下很小;而系统的量化误差小于1,所以由式T=NT o可知,频率测量的误差主要取决于N值的大小,N值越大,误差越小,测量的精度越高。
1.3 基本设计原理基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。
它以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。
所谓“频率”,就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。
若在一定时间间隔T内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f x。
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秒时间内的累计数,所以被测频率fx=NHz。
第2节 数字频率计(低频)的硬件结构设计2.1 系统硬件的构成本频率计的数据采集系统主要元器件是单片机AT89C51,由它完成对待测信号频率的计数和结果显示等功能,外部还要有分频器、显示器等器件。
可分为以下几个模块:放大整形模块、秒脉冲产生模块、换档模拟转换模块、单片机系统、LCD 显示模块。
各模块关系图如图2所示:图2 数字频率计功能模块2.2 系统工作原理图该系统工作的总原理图如图3所示:图3 数字频率计系统工作原理图显示时基电路倍频锁相放大整形单片机被测信号2.3 AT89C51单片机及其引脚说明89C51是一种高性能低功耗的采用CMOS工艺制造的8位微控制器,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。
引脚说明:·V CC:电源电压·GND: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。
·P1口:P1口是一带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P1口的输出缓冲能接受或输出4个TTL逻辑门电路。
当对P1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,P1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(I IL)。