基于单片机的多功能数字测量仪设计
基于单片机的心率测试仪设计
基于单片机的心率测试仪设计心率测试仪是一种用来测量人体心率的设备，它使用单片机技术来实现数据处理和显示功能。
本文将介绍基于单片机的心率测试仪的设计原理、硬件组成以及软件实现。
一、设计原理心率测试仪的设计原理是通过测量人体的心电信号来计算心率。
心电信号是由心脏产生的微弱电流，可以通过电极贴在人体皮肤上进行测量。
传感器将心电信号转换为模拟电压信号，然后经过滤波处理和放大处理后，再经过A/D转换，转换为数字信号供单片机处理。
单片机通过计算心电信号的周期来得到心率值，并将结果显示在液晶屏上。
二、硬件组成1.单片机：选择一款适用的单片机，如STM32系列的单片机，具有高性能和丰富的外设接口，以满足心率测试仪的需求。
2.心电信号传感器：选择一款专门用于心电信号测量的传感器，如AD8232芯片，可以提供可靠的心电信号采集。
3.滤波器：使用滤波器对心电信号进行滤波处理，去除杂散信号，只保留心电信号的频率分量。
4.放大器：为了增强心电信号的幅度，需要使用放大器来对滤波后的信号进行放大处理，方便后续的A/D转换。
5.A/D转换器：将放大后的模拟信号转换为数字信号，供单片机进一步处理。
三、软件实现1.心电信号采集与处理：通过传感器采集心电信号，并经过滤波和放大处理，得到滤波后的模拟信号。
2.A/D转换：将模拟信号通过A/D转换器转换为数字信号，供单片机处理。
3.心率计算：单片机通过计算心电信号的周期来得到心率值，可以使用峰值检测算法或阈值判定算法来实现。
4.数据显示：将计算得到的心率值通过串口或并口发送到液晶屏上进行显示，可以设计显示界面，包括心率值、时间等信息。
总结：基于单片机的心率测试仪设计主要包括硬件组成和软件实现两个部分。
硬件组成包括单片机、心电信号传感器、滤波器、放大器、A/D 转换器和液晶屏等。
软件实现包括心电信号采集与处理、A/D转换、心率计算和数据显示等。
通过合理的设计和编程，可以实现一个功能完善的心率测试仪。
单片机数字万用表设计
单片机数字万用表设计一、引言单片机数字万用表是一种多功能仪器，可以用于测量电压、电流、电阻等电气参数，广泛应用于电子工程、通信工程、无线电工程等领域。
本文旨在设计一款单片机数字万用表，结合单片机技术和模拟电路设计，实现功能齐全、精准度高、便携性强的数字万用表。
二、设计原理单片机数字万用表的核心部分是其测量模块，该模块能够接收被测电路的输入信号，并通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，然后经过单片机处理和显示模块的处理，最终将结果显示在液晶显示屏上。
整个设计流程主要包括以下几个方面：1.信号输入：设计合适的信号输入接口，能够接收被测电路的电压、电流、电阻等信号，并将其传输给ADC。
2.模数转换：通过ADC将模拟电信号转换为数字信号，通常选择12位或16位的ADC，以保证高精度的测量结果。
3.单片机处理：单片机接收ADC传输的数字信号，并进行处理计算，以得出测量结果。
4.显示模块：将测量结果显示在LCD液晶显示屏上，包括数值显示、单位显示等。
5.供电模块：提供适当的电源供电，保证仪器的正常工作。
基于以上设计原理，我们可以开始具体的设计工作。
三、电路设计1.信号输入接口信号输入接口是单片机数字万用表的核心部分之一，它需要能够接收不同类型的信号，包括电压、电流、电阻等。
为了实现这一功能，我们需要设计相应的信号接收电路，可以通过选择不同的接收电阻和放大电路，使之能够适应不同的输入信号。
对于电压信号的输入，可以设计一个简单的分压电路，将被测电路的电压信号转换为适合ADC输入的电压范围。
同时，为了避免输入电阻对被测电路的影响，可以选择高输入阻抗的运放作为信号接收器。
对于电流信号的输入，可以设计一个电流-电压转换电路，将电流信号转换为相应的电压信号，再进行ADC采集。
对于电阻信号的输入，可以设计一个简单的电桥电路，测量电阻值并将其转换为电压信号，再通过ADC进行采集。
2.模数转换模数转换部分选择12位或16位的ADC芯片，可以根据精度需求做适当选择。
基于ATMega16单片机的数字式水平测量仪设计
接下来推导图 １中 的计算公式 。 的计算公式推 导如
下：
ｏ －
ＯＡ＝ ． ａ ＡＯＡＸ是 亘 角 二 角彤 ， Ｏ ＡＸ＝ Ｏ
图 ２ 数 字式 水 平测 量 仪 硬 件 组成
拟输 出能提高信号 的灵 敏度并 大大的减小共模 噪声。 Ｓ Ａ１０ Ｃ ０ Ｔ输 出 的模 拟电压 。 的范 围是 ０５ ． Ｖ到 ４５ 电 ．Ｖ，
压 转 换 成 角 度 的公 式 为 ：
～
明 就是所求倾 角传感器所在平 面与水平 面 的夹 角 （ 两个平 面 的夹角定理 ）其证 明如下 ： ，
通 讯 作 者 ： 庆 泉 （９ ９ ） 男 ， 王 １７ 一 ， 汉族 ， 西 兴 平人 ， 士研 究 生 ， 程 师 ， 究 方 向为 嵌 入 式 系统 应 用研 究 。 陕 硕 工 研
１ ｌ 科技视界 ｓ Ｎｃ ８ ｃ Ｅ Ｅ＆ Ｔ ｃ Ｅ ＨＮ。Ｌ 。ＧＹ Ｖ ｓ。Ｎ
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙＶｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
２１ ０ ２年 ０ ３月第 ０ 期 ７
科 技 视 界
项目 与课题
基于 Ａ Ｍｅａ６ Ｔ ｇｌ 单片机的数字式水平测量仪设计
梁 小椿 王庆 泉 （ 兴学 院机 电工程 学 院 浙江 嘉
【 摘
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得到几何立体 图形 图 １ ：
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※项 目资 助 ：０ １年 度 嘉 兴 学 院 校 级 重 点 ＳＲ ２１ Ｔ计 划 项 目 。 目编 号 ８ １ １ ０ ０ 项 ５７ １５ 。
作者简 介： 梁小椿 （９ ６ ） 男， １８ 一 ， 汉族 ， 四川合江人 ， 嘉兴学院 ２ ０ 级本科 生， ｑ ￣ 息工程专业。 ０８ ， － ｇ
基于单片机的多功能温度测量仪表的设计
Ｋｅ ｒ ｓ： ｔｍｐ ｒｔｒ ａ ｔｅ； Ⅱｅ ｓ ｒ ｎ ｔｕ ｎ ；ｓｎ ｌ ｈｐ ｃ ｍｐ ｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｅ ａｕｅ ｍｅ ｓｔ ｒ ｌ ｕｅ ｉ ｓｒｍｅ ｔ ｉｇｅ ｃ ｉ ｏ ｕｅ ａ ｌ
０ 引言
在工农 业 生 产 当 中 ， 常需 要进 行 温 度 测 量 。 经
Ｕ Ｕ ｅ． ｏ ｇ ， Ｓ Ｎ ｎ Ｗ ｉｄ ｎ Ｕ Ｈｏ
（ ． ａｂ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｑ ｉ ｎ ｏｐｒｔ ｎ Ｈ ｒｉ ５０６ Ｃ ｉａ １Ｈ ｒｉ Ｅｅ ｒ ｏ ｅ ｕ ｍｅｔ ｒｏａｉ ， ａｂ １１４ ， ｈ ； ｎ ｃｉ Ｅ ｐ Ｃ ｏ ｎ ３ ｎ ２Ｃ ｍｐｔｒＣｎ ｒ Ｈ ｒｉ ｎ ｅｓｙｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｒｉ ０ ４ ， ｈｎ ） ． ｏ ｕｅ ｅｔ ， ａｂ Ｕ ｉ ｒｔ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｂｎ１ ００ Ｃ ｉａ ｅ ｎ ｖ ｉ Ｓｅ ｏ ５
整个系统不易取得较高的性能价格 比 ２ Ｊ 。本文提 。
出了一种 由单片机控 制 的集 测量 与变送 一体 化 的多
１ 硬件 组 成及 软 件 设 计
便携式 多功能数 字温度测 量仪表 的硬件 由温度
功能数字温度测量仪表， 它将温度测量元件和温度 指示仪表以及变换发送单元集成在一起 ， 采用便携 式结构。该测温仪本身就是一个完整的温度测量系 统， 它不仅可以将代表被测温度值的电信号转换成
目 前使用最广泛的温度测量系统一般 由温度测量元 件 、 变送 器 和 温 度指 示 仪 表 三 个部 分 组成 口。 温度 】
这种结构存 在着两 个 方 面 的缺点 ： 一是 三个 部分 相 互 分离 ， 不便 于 随身 携带 和进 行临时性 的测 量 ； 二是
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AbstractFrequency measurement is the most basic measurement in electronic field, while also a very important parameter, and with a number of the measurement results of electrical parameters have a very close relationship, so, the measurement of frequency has become more important. The digital frequency meter is an indispensable of measuring instruments in the field of scientific research and production of computers, communications equipment, audio and video. It is a decimal number to display the signal's frequency measuring instruments. The frequency measurement is one of the most basic measurement electronics measurements. Frequency of simulation and design process is described in detail in this article. This paper introduces a microcontroller STC89C52 as the core design of digital frequency meter. Introduced of the composition and working principle of microcontroller, amplifying and shaping module, frequency division module and LCD1602 display module and other modules.The design is based on STC89C52 microcontroller for the control of the core, using its internal timer and counter to complete the test signal frequency measurement. Application control features of the microcontroller and the operational ability of the counting function and frequency conversion, and finally use displays the measured frequency value. The design frequency meter produced peripheral circuits is simple, most of the functions are controlled via software programming, application control features of the microcontroller to achieve the frequency of automatic shift function; frequency measurement functions the microcontroller interrupt control port; control of the frequency of stalls by the divider circuit. The design of the frequency meter is high accuracy, fast response, small size, etc. Achieve100Hz to 4MHz frequency measurements, and can automatically switch the flow to achieve scale.Key words：Frequency meter; microcontroller; counter; measurement目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 频率计概述 (2)1.2 频率计发展现状 (2)1.3 数字频率计的种类 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 数字频率计设计内容 (4)2.2 频率测量原理 (4)2.3 总体思路 (5)2.4 具体模块 (5)3 硬件设计 (7)3.1 电路设计的内容和方法 (7)3.1.1 电路设计的步骤 (8)3.2 单片机概述 (8)3.2.1 STC89C52简介 (9)3.2.2 STC89C52RC引脚功能说明 (10)3.2.3 单片机引脚分配 (12)3.3 单片机最小系统 (13)3.3.1 单片机最小系统原理 (13)3.3.2 复位电路及时钟电路 (13)3.4 信号调理及放大整形模块 (14)3.4.1 LM318介绍 (14)3.4.2 1N4733及74LS14介绍 (15)3.5 分频模块 (15)3.5.1 74LS161介绍 (15)3.5.2 74LS153介绍 (16)3.6 LCD显示和键盘 (17)3.6.1 LCD1602简介 (17)3.7 MAX232简介 (20)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计 (22)4.1.1 主程序流程图设计 (22)4.1.2 子程序流程图设计 (22)4.2 Keil和Proteus软件介绍 (25)4.2.1 Keil简介 (25)4.2.2 Proteus简介 (26)4.3 程序编写及仿真图设计 (26)5 调试 (28)5.1 系统调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.3 软硬件联合调试 (30)5.4 误差分析 (30)6 总结 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)附录 (34)引言频率计是我们在电子电路实验中经常会用到的测量仪器之一，它能将频率用液晶显示器或者数码管直接显示出来，给测试带来很大的方便，使结果更加直接；且频率计还能对其他多种物理量进行测量，如声音的频率、机械振动的频率等，都可以先转变成电信号，然后用频率计来测量。
基于单片机原理的多功能测量仪的设计毕业设计
基于单片机原理的多功能测量仪的设计毕业设计目录设计总说明 (III)General Design Description (V)一 .绪论 (8)1.1课题的研究背景 (8)1.2测量仪表的简介 (8)1.3 51单片机简介 (9)二.电参数测量的理论依据 (11)2.1交流电流、电压有效值的测量 (11)2.2两相间相位差的测量 (12)2.3 单相有功功率、无功功率、视在功率的测量 (13)2.4 三相有功功率的测量 (13)2.5功率因数的测量 (14)三.方案设计 (14)3.1 使用功能要求 (15)3.2 仪器设计的总体框架和各模块的划分 (16)四．硬件电路设计 (18)4.1信号采集电路 (18)4.1.1 电压信号采集电路 (18)4.1.2 电流信号采集电路 (20)4.2整形电路设计 (20)4.3 A/D转换电路 (21)4.4 74ls138译码器 (31)4.5 A/D转换电路 (33)4.6显示电路设计 (34)4.6.1数码管的介绍 (34)4.6.2数码管结构 (36)4.6.3驱动方式 (36)4.6.4适用范围 (38)4.7 CD4511 (39)4.7.1引脚功能 (39)4.7.2工作范围 (40)4.7.3真值表 (40)4.7.4使用方法 (40)4.7.5锁存功能 (41)4.8 通信接口电路 (43)4.8.1 Rs485特点 (43)4.8.2接口 (43)4.8.3 rs485功能 (44)4.8.4 RS-485通信电路 (45)五．系统软件设计 (46)5.1 程序模块的划分 (46)5.2 结构化程序的设计方法 (46)5.3 软件模块 (47)5.3.1 主程序流程图 (47)5.3.2数据采集子程序 (49)5.3.3数据处理程序 (49)5.3.4 A/D转换程序 (51)5.3.5数码管显示 (52)5.3.6 RS485 (52)六．总结与展望 (54)附录A: 总电路图 (57)附录B: 总的系统框图 (58)附录C: 程序 (59)致谢 (64)基于单片机原理的多功能测量仪的设计设计总说明随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、功率因数等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于AT89C51单片机的心率体温测量仪设计
己 口 Ｉ ］ 年 ］月
第］ 己 卷 ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ — ＤＳ １ ８ Ｂ２ ０ ｔ ｏ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ — Ｍ ＰＸ２ １ ０ ０ ｔ ｏ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ
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基于单片机的数字心率计设计
基于单片机的数字心率计设计摘要:本论文中的心率计采用光电传感和放大滤波技术制作出一个光电脉搏探头,然后经过A/D转化把信号传送给主芯片STC89S52单片机作信息处理后送LCD液晶显示屏显示,LED发光二级管发光报警指示。
该电路能够有效地抑制干扰、提高精度,得到较理想的脉搏波信号,具有低功耗低成本的特点。
关键词:单片机STC89S52 光电传感器LCD液晶显示屏LED发光二极管为了提高心率测量的精确与速度,多种心率测量仪被运用到医学上来。
心率计很快产生,并得到发展。
随着人们的生活节奏加快、单片机技术的发展,设计一种以使用方便为前提,能够快速测出人心率的心率计,不仅是临床者的欲求,也是体育训练者和外出旅游者的需求,因此,心率计有着广阔的市场前景。
它的设计为现代社会人们的生活带来了诸多便利,在提高人们的生活质量、防治疾病的产生有一定的作用。
1 硬件设计与实现数字心率计主要是通过光电传感器采集外界人体心率后经信号的滤波放大比较处理再单片机控制液晶显示屏显示,达到理想测心率和显示输出效果。
数字心率计的总体设计电路框图如图1所示,主要包括取样电路、放大滤波电路、整形电路、单片机处理电路和显示电路。
先用红外光电传感器采集与心跳同频率的信息,当人体组织半透明度的数值较大时,红外光电二极管发射出的透过人体组织的光强度很弱,光敏三极管无法导通,所以输出端为高电平;当人体组织半透明度的数值较小时,红外光电二极管发射出的透过人体组织的光强度较强,光敏三极管导通,输出端为低电平,这样就形成了频率与心率次数成正比的低频信号,它近似于正弦波形。
脉搏为50次/分时,频率是0.78 Hz,199次/分时,频率是3.33 Hz,从传感器过来的是低频信号。
该低频信号首先经滤波电路以消除高频干扰,再经过二级线性放大器,放大器将信号放大后,再进行比较得到脉冲信号,该脉冲信号通过P3.2口送到单片机后,软件对信号进行处理,最后在液晶显示屏上显示数值。
基于STM32的脉搏测量仪设计
基于STM32的脉搏测量仪设计脉搏测量仪是一种用来测量人体脉搏的医疗设备，可以用于监测心率和脉搏波形等信息，帮助医生了解人体的心血管健康状况。
本文将介绍基于STM32的脉搏测量仪的设计。
首先，我们选择了STM32系列的单片机作为主控芯片。
STM32系列具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点，非常适合作为嵌入式系统的主控芯片。
接下来，我们需要设计传感器部分。
传感器可以采集脉搏信号，并将信号转换为数字信号供STM32芯片处理。
常见的脉搏信号传感器有光电传感器和压电传感器。
我们选择了光电传感器，因为它具有适应性强、响应速度快等优点。
光电传感器可以通过光电效应将脉搏信号转换为电信号，并使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
然后，我们需要对脉搏信号进行预处理。
由于脉搏信号存在噪声等干扰，我们需要进行滤波和放大等处理，以提取出我们所需的脉搏信息。
滤波可以使用数字滤波器来实现，它可以有效地去除噪声。
放大可以使用放大电路来实现，以增加信号的幅度。
接着，我们需要编写软件算法来对脉搏信号进行分析和处理。
首先，我们需要使用数字信号处理算法来对信号进行分析，提取出脉搏的周期和幅度等信息。
然后，我们可以根据这些信息计算出心率等指标，并将结果显示在LCD屏幕上。
最后，我们需要设计用户界面和外设控制部分。
用户界面可以使用LCD屏幕和按键等元件来实现，用户可以通过按键来控制脉搏测量仪的功能。
外设控制部分可以使用串口、蓝牙等通信模块来实现，以便将脉搏数据传输到手机或计算机上进行进一步的分析和存储。
总结起来，基于STM32的脉搏测量仪设计主要包括：选择STM32作为主控芯片、设计传感器部分、进行脉搏信号预处理、编写软件算法、设计用户界面和外设控制部分等。
通过这些设计，我们可以实现一个功能齐全的脉搏测量仪，方便医生进行心血管健康监测和诊断。
(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文
集成电路课程设计课题：基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名：韩颖班级：测控12-1学号：指导老师：汪玉坤日期：目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块（1）DS18B20的内部结构（2）高速暂存存储器（3）DS18B20的测温功能及原理（4）DS18B20温度传感器与单片机的连接（5）单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。
它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线"，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能（1）检测两点温度（2）两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围：-30℃到+99℃测量精度：0.0625℃显示精度：0.1℃显示方法：LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过IO口传到1602LCD显示。
浅析几种基于单片机的数字频率测量仪的设计_殷勤奋
图4测周法测量频率时序图一、引言频率测量是电子测量系统中的一个重要参数，测量精度的高低对于一个控制系统的设计有着密切关系。
而单片机具有体积小、功能强等优势，在电子领域应用已十分广泛。
为此，本文介绍了以AT89C51单片机为核心，充分利用其内部资源，采用计数、测周、同步三种测量方法，实现对一个连续脉冲的频率测量，并通过数码管显示被测脉冲频率，满足了不同电子测量系统对测量精度的要求，其中重点分析了同步测量法。
二、系统组成及工作原理利用单片机实现对某一信号频率的测量，首先需要单片机对被测信号进行脉冲采集，即单片机能准确识别的信号为周期性矩形脉冲信号，前级波形整形电路本文不作介绍。
本设计利用单片机的P3.2、P3.4口作为脉冲信号采集端口，通过单片机对采集到的脉冲信号进行运算处理，最终由I/O 口驱动数码管，显示出被测信号频率。
系统硬件原理图如图1所示。
三、测量方法选择频率即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 内测得某周期性信号的重复变化次数为N ，则其频率可表示为f=N ／T 。
频率测量主要有三种方法：（1）计数法；（2）测周法；（3）同步法。
（一）计数法计数法测量频率是利用单片机内部两个定时器/计数器T0和T1，使一个工作在定时模式，另一个工作在计数模式下完成测量功能的。
计数法测量频率时序图如图2所示。
用定时器T1来产生一个1S 的时钟基准，同时计数器T0对由P3.4口输入的周期性矩形脉冲信号的下降沿进行累积计数，再将累积计数值M 送数码管显示。
设计软件流程图如图3所示。
（二）测周法测周期法又称计时法，是利用周期和频率之间互为倒数的关系，通过测量周期性矩形脉冲信号一个或多个周期的时间，取其一个周期的倒数即为该脉冲信号的频浅析几种基于单片机的数字频率测量仪的设计殷勤奋，汤宇（江苏省无锡技师学院，浙江无锡214000）摘要：本文介绍了以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为核心，利用其中断源，分别采用计数法、测周法和同步法实现对不同频率的测量，以满足不同电子测量系统对测量精度的要求。
基于51单片机超声波测距仪设计
基于51单片机超声波测距仪设计超声波测距仪是一种应用较为广泛的测量设备，可以用于测量物体与超声波传感器之间的距离。
本文将基于51单片机设计一个简单的超声波测距仪，并介绍其原理、硬件电路和程序设计。
一、原理介绍：超声波测距仪的工作原理是利用超声波传感器发射超声波，并接收其反射回来的波，通过计算发射和接收之间的时间差，从而确定物体与传感器之间的距离。
超声波的传播速度在空气中近似为331.4m/s，根据速度与时间关系，可以通过测量时间来计算距离。
二、硬件电路设计：1.超声波模块：选用一个常见的超声波模块，包括超声波发射器和接收器。
2.51单片机：使用51单片机作为控制器，负责控制超声波模块和处理测距数据。
3.LCD显示屏：连接一个LCD显示屏，用于显示测距结果。
4.连接电路：将超声波发射器和接收器分别连接到单片机的引脚，将LCD显示屏连接到单片机的相应引脚。
三、程序设计：1.初始化：包括初始化单片机的GPIO引脚、定时器以及其他必要的设置。
2.发送信号：发射一个超声波信号，通过超声波模块的引脚控制。
此时，启动定时器开始计时。
3.接收信号：当接收到超声波的反射信号时，停止定时器，记录计时的时间差。
根据超声波传播速度，可以计算出距离。
4.显示结果：将测得的距离数据显示在LCD显示屏上。
四、实现效果：通过以上设计，可以实现一个简单的超声波测距仪。
在实际应用中，可以根据需求扩展功能，例如增加报警功能、计算速度等。
总结：本文基于51单片机设计了一个超声波测距仪，包括硬件电路设计和程序设计。
通过该设备可以实现对物体与超声波传感器之间的距离进行测量，并将结果显示在LCD显示屏上。
该设计只是一个基本的框架，可以根据需要进行进一步的改进和优化。
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。
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现本文介绍的是一种基于51单片机的红外测距仪的设计与实现。
该测距仪可用于精确测量物体到距离范围内的距离，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
1. 系统概述该系统基于51单片机，采用红外传感器进行测距。
传感器接收到反射回来的红外信号后，通过单片机的处理，计算出物体与红外传感器的距离，并通过显示屏展示出来。
2. 系统设计系统由红外传感器模块、51单片机模块和显示屏模块组成。
下面分别介绍：（1）红外传感器模块该模块采用红外线传感器GP2Y0A02YK0F，该传感器可以实现1.5-15cm的测距范围。
传感器工作电压为5v，输出信号为模拟信号。
（2）51单片机模块该模块采用STC89C52单片机，由于系统只需要进行简单的计算，而且运算速度不需要太快，因此选择了这款单片机。
系统通过单片机的ADC模块读取红外传感器的模拟信号，并通过计算获得具体的距离数据，再通过串口通信输出到PC机。
（3）显示屏模块该模块采用一块16*2字符液晶屏，并通过单片机控制显示距离结果。
3. 系统实现系统实现步骤如下：（1）系统初始化单片机需要初始化计时器、串口和ADC模块。
（2）红外测距传感器可以输出模拟信号，单片机通过ADC模块进行转换，得到具体的电压值。
然后通过公式计算距离。
（3）显示距离数据将距离数据通过串口发送到PC机，并在显示屏上显示出来。
PC机通过串口读取数据，将数据显示到PC机软件界面中。
4. 系统特点该系统具有以下特点：（1）测量距离的精度高，可以测量1.5-15cm的距离范围。
（2）系统成本低，易于实现和制作，适用于大规模生产。
（3）系统体积小，方便携带和安装。
5. 结论本文介绍的基于51单片机的红外测距仪可实现高精度的距离测量，成本低、易于实现，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
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基于单片机的多功能数字测量仪设计编号本科生毕业设计基于单片机的多功能数字测量仪Design of Digital MultipurposeMeter Based on Single Chip Microcomputer学生姓名房虎专业电气工程及其自动化学号110432319指导教师孙荣春学院电子信息工程学院2015年6月毕业设计（论文）原创承诺书1.本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的多功能数字测量仪》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。
2本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。
3.在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。
4.本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。
以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：• 年•• 月•••日摘要本次设计用单片机芯片AT89S52设计一个多功能数字测量仪，实现电压、电流、电阻、温度等测量，并配有计时功能，具有按键与显示功能。
此系统由分流电阻、分压电阻、基准电阻、单片机最小系统、显示部分、报警部分、A/D 转换和控制等部分组成。
为使系统更加稳定，使系统整体精度得以保障，本电路使用了AD0809数据转换芯片，单片机系统设计采用AT89S52单片机作为主控芯片，配以RC上电复位电路和11.0592MHZ震荡电路，显示采用LCD1602液晶显示屏，程序每次执行周期耗时缩到最短，这样保证了系统的实时性。
温度的测量则采用温度传感器DS18B20来完成。
本次设计会通过硬件和软件两个方面的实现来展开。
关键词：多功能数字测量仪 AD转换与控制 AT89S52AbstractThis design used to design a digital multipurpose meter, with chip AT89S52 of one-chip computer, it can measure voltage,current,resistance,the temperature and so on, and it is equipped with timing function,with buttons and display function.This system is made up of shunted resistance, resistance of partial pressure, basic resistance, minimum system of 52 one-chip computers, shown that some , warning part , AD change and control.In order to make the system more stable , and to make the whole precision of the system will be ensured, this circuit has used AD0809 data to change the chip, the one-chip computer system is designed to adopt AT89S52 one-chip computer as the master chip, together with the RC power-on reset circuit and 11.0592MHZ oscillator circuit, shown with LCD1602 screens. Each execution cycle time-consuming process reduced to a minimum, thus ensuring that the system in real time，the measurement of the temperature is adopted DS18B20 to complete.This design will be through the two aspects of hardware and software implementation.Key words:Digital multipurpose meter；AD changes and controls；AT89S52目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I 第1章绪论 .. (1)1.1多功能数字测量仪的设计目的和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3多功能数字测量仪的特点 (2)1.4多功能数字仪的发展趋势 (3)1.5本设计的任务 (4)第2章总体设计方案及选用芯片介绍 (5)2.1总体设计方案 (5)2.2芯片的选择及介绍 (6)2.2.1 AT89S52芯片的介绍 (6)2.2.2 ADC0809芯片的介绍 (8)2.2.3 DS18B20芯片的介绍 (9)2.2.4 LCD1602液晶显示器介绍 (11)第3章多功能数字测量仪硬件设计 (12)3.1电路工作过程描述 (12)3.2系统各部分实现方法 (12)3.2.1电源电路 (12)3.2.2输入端子 (13)3.2.3直流电流测量电路 (13)3.2.4直流电压测量电路 (15)3.2.5电阻测量电路 (18)3.2.6温度测量电路 (19)3.2.7交直流转换电路 (20)3.2.8模数转换电路 (21)3.2.9报警电路 (22)3.2.10显示电路 (22)3.2.11单片机最小系统 (23)3.2.12选择开关和按键 (23)第4章多功能数字测量仪软件设计 (25)4.1系统设计目标 (25)4.2 C语言概述 (25)4.3软件设计思路 (26)4.4系统模块设计 (28)4.4.1初始化模块 (28)4.4.2 A/D数据采集和转换模块 (29)4.4.3数据处理模块 (30)4.4.4按键模块 (31)4.4.5显示模块 (32)4.4.6计时模块 (33)4.5量程选择框图 (34)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)附录1 (38)附录2 (39)第1章绪论本章将介绍多功能数字测量仪的设计目的和意义，结合国内外研究现状，深入研究和了解多功能数字测量仪的特点，对本次设计的内容有一定程度的了解，为后续的设计打下一定的基础。
1.1多功能数字测量仪的设计目的和意义传统的指针式多功能仪表单一精度低，不能满足数字化时代的需求，而数字多功能测量仪表则具有精度高、输入快、输入阻抗大、数字显示、读数准确、可扩展性强、集成方便、抗干扰能力强、测量自动化程度高等优点，因而被广泛应用，得到工程师的青睐。
数字多功能测量仪表是利用模数转换原理，将被测数据转化为数字量，并将测量结果以数字的形式显示出来的一种测量仪表。
数字多功能测量仪表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域使用的一种基本测量，已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。
多功能数字测量仪表作为电子测试领域不可缺少的产品之一，已随着时代科技的进步，把电量及非电量的测量技术提高到了崭新水品。
1.2国内外研究现状多功能数字测量仪表是在20世纪60年代问世的，而我国的多功能数字测量仪表起步于20世纪70年代中期，先后经历了引进、发展、技术创新3个阶段，目前，我国每年生产大量的中低档多功能数字测量仪表，并向100多个国家大量出口，然而我国所需的高档多功能数测量仪表以进口为主，随着大规模集成电路构成的单片机多功能数字测量仪表和高档智能多功能数字测量仪表的问世，标志着电子测量领域的迅速发展。
现在，多功能数字测量仪表已成为主流，有取代模拟式仪表的趋势，与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高、准确度高、显示清晰、过载能力强、便于携带、使用简单等优点。
目前电子行业具有很高的发展速度，测试测量仪器更是走在行业的尖端，便携式高精度仪器更是发挥了巨大的作用，并且显示了无比的潜力。
当今多功能数字测量仪表种类繁多，型号各异而且多样化。
按量程转换方式可分为手动、自动量程和手动/自动量程：按用途及功能分为低档、中档、智能和双显示及多重显示多功能数字测量仪表，其中中档和智能数字仪表又具有多种分类，现如今，已形成普通式、单片式和智能式多功能数字仪表。
且市场上已形成多功能数字仪表的专用集成电路，如：A/D转换器芯片、电源集成电路、数字/模拟条图双显示多功能数字仪表集成电路、带微处理器和串行接口的高精度多功能数字测量仪表集成电路等。
由于科学的进步，社会的发展，电子产业也会发展到一个新的阶段，电子技术的提高在一定程度上代表了一个国家的整体实力，高精尖的电子产品更新换代的周期越来越短，每一款电子产品的设计生产都需要更精密的电子测量仪与子相配合，这样我们就需要更为先进的测量仪表来为电子产品的开发提供支持，所以，精密的测量仪器将是电子行业发展的重中之重。
1.3多功能数字测量仪的特点数字多功能测量仪，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续的、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式多功能仪表功能单精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片的多功能数字测量仪，精度高、抗干扰能力强，可扩展尾强、集成方便，目前，由各种单片机芯片构成的多功能数字测量仪，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。
多功能数字测量仪表具有以下几点特点：（1）显示清晰直观，计数准确为了提高观察的清晰度，新型的手持式多功能数字测量仪已普遍采用字高为26mm的大屏幕LCD。
有些多功能数字测量仪表还增加了背光源，以便于夜间观察读数。
（2）显示位数多多功能数字测量仪表的显示位数通常为3位半到8位半。
（3）准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。
它表示测量结果与真值的一致程度，也反映了测量误差的大小，准确度愈高，测量误差愈小。