基于单片机的频率计设计

合集下载

【精编完整版】基于单片机的数字频率计的设计毕业论文

【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。

基于单片机控制的数字频率计设计

基于单片机控制的数字频率计设计

基于单片机控制的数字频率计设计1. 简介在电子领域中,频率对于信号处理和电路设计至关重要。

频率计是一种测量电信号频率的仪器,它可以帮助工程师们更好地理解信号的特性,并在电路设计和调试中起到至关重要的作用。

在本文中,我将详细探讨基于单片机控制的数字频率计的设计原理和实现方法,希望能帮助读者全面理解这一主题。

2. 频率计原理频率计的原理在于对输入信号的周期进行测量,并通过适当的算法将其转换为频率。

基于单片机的数字频率计设计采用计数的方法来测量信号周期,然后利用计数的结果和时间基准来计算频率。

在这个过程中,单片机起到了关键的控制和计算作用,能够精准地对输入信号进行测量和处理。

3. 单片机选择在设计数字频率计时,单片机的选择至关重要。

一般情况下,我们会选择性能稳定、计算能力强、易于编程的单片机作为核心控制芯片。

常用的单片机包括STC系列、STM32系列和PIC系列等,它们都具有较好的性能和可靠性,适合用于数字频率计的设计和实现。

4. 系统设计数字频率计系统一般由信号输入、单片机控制、显示模块和电源模块等部分组成。

在系统设计中,信号输入模块用于接收待测信号,并将其转换为数字信号输入到单片机中;单片机控制模块负责对输入信号进行计数和处理,并输出结果到显示模块;显示模块一般采用数码管或液晶显示屏,用于显示测量的频率数值。

电源模块需要为整个系统提供稳定的工作电压,确保系统正常运行。

5. 算法设计在数字频率计的设计中,算法的设计对于测量结果的准确性和稳定性至关重要。

一般而言,常见的测频算法包括时间测量法、计数器法和分频计数法等。

这些算法都需要考虑精确的计数和时间基准,以确保测量结果的准确性。

在算法设计中还需要考虑到单片机的计算能力和存储空间,选择合适的算法和数据结构来降低系统的复杂度和成本。

6. 实现方法基于单片机的数字频率计的实现方法有多种,可以根据具体的需求和应用场景选择合适的硬件和软件方案。

在硬件设计方面,需要考虑信号输入电路、计数电路、显示电路和电源电路等部分;在软件设计方面,需要编写相应的程序代码,实现信号测量、数据处理和显示控制等功能。

基于51单片机的频率计设计报告

基于51单片机的频率计设计报告

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:。

基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计1. 1 系统组成频率计由单片机89C51 、信号予处理电路、串行通信电路、测量数据显示电路和系统软件所组成,其中信号予处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形和分频电路。

系统软件包括测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模块、信号周期测量模块、定时器中断服务模块、浮点数格式化模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD 码转换模块。

1. 2 处理方法本频率计的设计以AT89C51 单片机为核心,利用它内部的定时/ 计数器完成待测信号周期/ 频率的测量。

单片机AT89C51 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中断要求的功能。

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1Hz ,则计数闸门宽度必须大于1000s。

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。

当待测信号的频率大于100Hz 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,这时要满足频率测量结果为3 位有效数字,则计数闸门宽度大于1s 即可。

2. 1 信号予处理电路频率计信号予处理电路如图3 所示,它由四级电路构成。

第一级为零偏置放大器,当输入信号为零或者为负电压时,三极管截止,输出高电平;当输入信号为正电压时,三极管导通,输出电压随着输入电压的上升而下降。

零偏置放大器把如正弦波样的正负交替波形变换成单向脉冲,这使得频率计既可以测量任意方波信号的频率,也可以测量正弦波信号的频率。

3. 1 数据处理过程在频率计开始工作,或者完成一次频率测量,系统软件都进行测量初始化。

测量初始化模块设置堆栈指针(SP) 、工作寄存器、中断控制和定时/ 计数器的工作方式。

定时/ 计数器的工作首先被设置为计数器方式, 即用来测量信号频率。

在对定时/ 计数器的计数寄存器清0 后,置运行控制位TR 为1 ,启动对待测信号的计数。

基于单片机简易频率计设计

基于单片机简易频率计设计

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。

四、软件程序设计1. 初始化程序初始化程序主要包括设置捕获定时器模块参数、设置LCD液晶屏参数等。

2. 捕获中断服务函数捕获中断服务函数是实现对输入信号上升沿和下降沿时间的捕获与计算,其具体实现过程如下:(1)当捕获定时器模块捕获到输入信号上升沿时,记录当前时间值。

基于51单片机的频率计的设计

基于51单片机的频率计的设计

基于51单片机的频率计的设计频率计是一种测量信号频率的仪器或装置,其原理是通过对信号进行计数和定时来测量信号的周期,并进而计算出信号的频率。

在本篇文章中,我们将设计一个基于51单片机的频率计。

设计方案:1.硬件设计:(1)时钟电路:使用11.0592MHz晶振为主频时钟源。

(2)信号输入:选择一个IO口作为信号输入口,通过外部电平转换电路将信号转换为51单片机能够处理的电平。

(3)显示装置:使用一个数码管或液晶显示屏来输出测量结果。

2.软件设计:(1)初始化:设置51单片机的工作模式、引脚功能、定时器等。

初始化时,将IO口配置为输入模式,用于接收外部信号。

(2)定时器设置:利用定时器来进行时间的测量,可以选择适当的定时器和计数器来实现定时功能。

(3)外部中断设置:使用外部中断来触发定时器,当外部信号边沿发生变化时,触发定时器的启动或停止。

(4)中断处理:通过中断处理程序来对定时器进行启动、停止和计数等操作。

(5)频率计算:将计数结果经过一定的处理和运算,计算出信号的频率。

(6)结果显示:将计算得到的频率结果通过数码管或液晶显示屏输出。

3.工作流程:(1)初始化设置:对51单片机进行初始化设置,包括端口、定时器、中断等的配置。

(2)外部信号输入:通过外部电平转换电路将要测量的信号输入至51单片机的IO口。

(3)定时测量:当外部信号发生边沿变化时,触发外部中断,启动定时器进行定时测量。

(4)停止计时:当下一个信号边沿出现时,中断处理程序停止定时器,并将计数结果保存。

(5)频率计算:根据定时器的设置和计数结果,计算出信号的周期和频率。

(6)结果显示:将计算得到的频率结果通过数码管或液晶显示屏进行显示。

4.注意事项:(1)确保信号输入的稳定性:外部信号输入前需要经过滤波处理,保证稳定且无杂波的输入信号。

(2)测量精度的提高:如有必要,可以通过增加定时器的位数或扩大计数范围来提高测量精度。

(3)显示结果的优化:可以根据需要,通过增加缓冲区、优化数码管显示等方式来改善结果的可读性。

基于单片机的频率计的设计

基于单片机的频率计的设计

第一章绪论1.1 课题研究的意义随着科学技术的发展,尤其是单片机技术和半导体技术的高速发展,频率计的研究及应用越来越受到重视,这样对频率测量设备的要求也越来越高。

目前的微处理器芯片发展迅速,出现诸如DSP、FPJA等不同领域的应用芯片。

而单片机是一门发展极快,应用方式极其灵活的使用技术。

它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本,在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到广泛的应用,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普遍接受及应用。

51系列及其衍生单片机还会在继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、原理和使用是非常重要的。

本次课程设计的内容是使用AT89C51单片机最小系统设计频率计系统,系统以单片机为主控单元,主要用于对方波频率的测量。

1.2 频率计研究的现状及发展趋势频率计是一种基础测量仪器,到目前为止已有30多年的发展历史。

传统的数字频率计可以通过普通的硬件电路组合来实现,其开发过程、调试过程十分繁琐,而且由于电子器件之间的互相干扰,从而影响频率计的精度,同时由于其体积较大,已经不适应电子设计的发展要求。

随着科学技术的发展,频率计也日益发展。

目前已经有操作方便、量程(足够)宽、可靠性高的频率计;也有适应高分辨率、高精度、高稳定度、高测量速度的频率计。

除通常通用频率计所具有的功能外,还要有数据处理功能,统计分析功能,时域分析功能等等,或者包含电压测量等功能等其他功能。

这些要求有的已经实现或者部分实现,但要真正完美的实现这些目标,对于科学工作者来说,还有许多工作要做,而不是表面看来似乎发展到头了。

早期,设计师们追求的目标主要是扩展测量范围,再加上提高测量精度、稳定度等,这些也是人们衡量频率计的技术水平,决定频率计价格高低的主要依据。

基于单片机的频率计的设计

基于单片机的频率计的设计

基于单片机的频率计的设计一、频率计的基本原理频率是指单位时间内信号周期性变化的次数。

频率计的基本原理就是在一定的时间间隔内对输入信号的脉冲个数进行计数,从而得到信号的频率。

常用的测量方法有直接测频法和间接测频法。

直接测频法是在给定的闸门时间内测量输入信号的脉冲个数,计算公式为:频率=脉冲个数/闸门时间。

这种方法适用于测量高频信号,但测量精度会受到闸门时间和计数误差的影响。

间接测频法是先测量信号的周期,然后通过倒数计算出频率。

其适用于测量低频信号,但测量速度较慢。

在实际设计中,通常会根据测量信号的频率范围选择合适的测量方法,或者结合两种方法来提高测量精度和范围。

二、系统硬件设计1、单片机选型在基于单片机的频率计设计中,单片机是核心控制部件。

常用的单片机有 51 系列、STM32 系列等。

选择单片机时需要考虑其性能、资源、价格等因素。

例如,对于测量精度和速度要求不高的应用,可以选择51 单片机;而对于复杂的系统,可能需要选择性能更强的 STM32 单片机。

2、信号输入电路为了将输入信号接入单片机,需要设计合适的信号输入电路。

一般需要对输入信号进行放大、整形等处理,使其成为标准的脉冲信号。

常见的整形电路可以使用施密特触发器来实现。

3、显示电路频率计的测量结果需要通过显示电路进行显示。

常用的显示器件有液晶显示屏(LCD)和数码管。

LCD 显示效果好,但驱动较为复杂;数码管显示简单直观,驱动相对容易。

4、时钟电路单片机需要一个稳定的时钟信号来保证其正常工作。

时钟电路可以采用外部晶振或内部振荡器,根据系统的精度和稳定性要求进行选择。

5、复位电路为了确保单片机在系统启动时能够正常初始化,需要设计复位电路。

复位电路可以采用上电复位和手动复位两种方式。

三、系统软件设计1、主程序流程系统启动后,首先进行初始化操作,包括设置单片机的工作模式、初始化显示、设置定时器等。

然后进入测量循环,等待输入信号,在给定的闸门时间内进行计数,并计算频率,最后将结果显示出来。

基于单片机的频率计的设计与制作

基于单片机的频率计的设计与制作

基于单片机的频率计的设计与制作一、设计背景与意义频率是指在单位时间内信号的周期次数或波形的周期数,是电子通信、自动化控制、测量仪器等领域中常用的参数之一、频率计是一种用来测量信号频率的仪器,广泛应用于各个领域。

本文将设计一种基于单片机的频率计,具有结构简单、精度高、易于实现批量生产等特点。

二、设计原理与电路结构本频率计的设计原理基于定时器的计数功能。

具体电路结构如下:1.接收电路:接收被测信号,并经过滤波电路对信号进行滤波处理。

2.方波信号发生电路:采用集成电路产生频率为1MHz的方波信号。

3.单片机控制电路:使用单片机控制定时器1进行计数,并通过串口与PC机进行通信。

三、程序设计与实现1.初始化设置:设置单片机的工作模式和波特率,以及定时器的计数参数。

2.接收输入信号:从信号输入引脚读取信号,并通过滤波电路进行滤波处理。

3.方波信号计数:使用定时器对方波信号进行计数,并保存计数值。

4.系统中断处理:当定时器溢出时,触发中断函数对计数值进行处理。

5.输出结果:将计数值发送到PC机上,通过串口进行通信。

四、制作过程与方法1.电路制作:根据上述电路结构图,选择合适的元器件进行电路制作,焊接完整电路板。

2.程序编写:使用C语言或汇编语言编写单片机的程序,实现频率计的功能。

3.调试测试:将电路板接入供电并连接到PC机上,通过串口与PC机进行通信,测试频率计的测量精度和稳定性。

4.性能优化:对频率计的测量精度和稳定性进行优化,例如增加滤波电路、调整定时器参数等。

五、结论与展望本文设计与制作了一种基于单片机的频率计,实现了对输入信号频率的测量。

经过实际测试,频率计具有测量精度高、稳定性好等优点,能够满足实际应用的需求。

在今后的研究中,可以进一步优化频率计的设计,提高测量精度和稳定性,并拓展其在更多领域的应用。

基于单片机的频率计设计的参考文献

基于单片机的频率计设计的参考文献

文章标题:基于单片机的频率计设计与实现一、概述在现代电子领域中,频率计是一种常见的电子测量仪器,用于测量信号的频率。

基于单片机的频率计设计在实际应用中得到了广泛的应用。

本文将深入探讨基于单片机的频率计设计与实现,包括其原理、设计过程、实现步骤等内容,以便读者能够全面了解这一领域。

二、频率计原理及设计过程1. 频率计原理概述频率计是用于测量信号频率的仪器,其原理主要基于信号周期的测量。

在基于单片机的频率计设计中,一般通过计算脉冲信号的周期或脉冲数量来实现频率测量,然后利用单片机进行数据处理和显示。

2. 频率计设计过程基于单片机的频率计设计的关键步骤包括信号采集、信号处理、数据显示等。

首先需要设计信号采集电路,将待测频率信号转换为单片机可接受的电压信号;然后进行信号处理,包括周期测量、频率计算等;最后通过数码显示、液晶显示等方式将测量结果进行显示。

三、基于单片机的频率计实现步骤1. 信号采集电路设计在基于单片机的频率计设计中,信号采集电路的设计是至关重要的一步。

一般可以采用信号调理电路、滤波电路等手段,将待测频率信号进行合理的处理,以适应单片机的输入要求。

2. 单片机程序设计单片机程序设计是基于单片机的频率计设计中的核心环节。

通过合理的程序设计,可以实现脉冲信号的计数、周期测量、频率计算等功能,从而得到准确的频率测量结果。

3. 数据显示方式选择在频率计的实现中,数据显示方式的选择也是需要考虑的重要因素。

常见的数据显示方式包括LED数码管显示、液晶显示、数码管显示等,可以根据实际需求进行选择。

四、频率计设计的应用价值基于单片机的频率计设计具有广泛的应用价值。

在电子测量领域中,频率计可用于对各种信号频率进行准确测量;在电子教学和科研中,基于单片机的频率计设计也可以作为一个实验评台,帮助学生和研究人员深入了解频率计的原理和实现。

五、个人观点和总结基于单片机的频率计设计是一项充满挑战和机遇的工作。

通过深入研究和实践,可以更好地掌握电子测量技术和单片机应用技术。

基于单片机的频率计设计

基于单片机的频率计设计

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

基于STC15单片机的频率计及方波发生器设计频率计是一种测量信号频率的仪器,而方波发生器是一种能够产生方波信号的电路。

本文将介绍基于STC15单片机的频率计和方波发生器的设计。

一、引言频率计和方波发生器是电子领域常用的测试仪器和电路。

本文中,我们将结合STC15单片机的特性,设计一种简单、稳定且易于使用的频率计和方波发生器。

二、频率计设计频率计是一种能够测量信号频率的仪器。

对于频率计的设计,我们需要通过捕获信号的上升沿和下降沿并计算时间差来计算频率。

1.硬件设计硬件设计主要包括信号捕获电路和单片机的连接。

信号捕获电路中,我们可以使用一个触发器电路来捕获信号的上升沿和下降沿。

触发器电路可以使用CD4013等型号的D触发器芯片。

通过将信号接入D触发器的CLK引脚,并将Q和/CLR引脚连接到单片机的输入脚,我们可以通过检测D触发器输出的脉冲来捕获信号的边沿。

在信号捕获电路中,我们还需要使用一个电阻和一个电容来形成一个低通滤波器,以滤除高频噪声。

将信号捕获电路的输出接入单片机的外部中断引脚,可以方便地触发单片机中断服务程序进行频率计的测量。

2.软件设计频率计的软件设计主要包括中断服务程序和主程序。

中断服务程序中,我们需要在捕获到信号边沿时,记录当前时间并清除中断标志位。

通过记录上升沿和下降沿时间的差值,我们可以得出信号的周期和频率。

主程序中,我们可以定时地调用频率计测量函数,并将测量结果显示在LCD屏幕上。

方波发生器是一种能够产生方波信号的电路。

在方波发生器的设计中,我们可以通过单片机的IO口来控制信号的频率和占空比。

1.硬件设计硬件设计中,我们需要连接单片机的IO口和电路中的相关元件。

在方波发生器电路中,我们可以使用一个555定时器芯片或者一个RC电路来产生方波信号。

通过单片机的IO口来控制触发信号的频率和高低电平持续的时间,我们可以产生所需的方波信号。

2.软件设计方波发生器的软件设计主要包括主程序的编写和IO口状态的控制。

基于AT89C51单片机的频率计设计

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stm32单片机的频率计的设计

基于stm32单片机的频率计的设计

基于stm32单片机的频率计的设计介绍本文讲述了基于STM32单片机的频率计的设计与实现,本文首先简要介绍了STM32单片机,然后介绍了实现频率计的基本原理,接着介绍了设计所需的硬件以及用户间接口,最后介绍了STM32实现频率计的源代码。

1、STM32单片机STM32单片机是一种定时器和外部芯片,它具有微控制器的操作性能,可提供完整的系统开发环境,支持多个异构技术。

STM32单片机提供32位微控制器和多个外设来满足各种功能要求,可直接连接外设,如ADC,DAC,SPI,UART,CAN,I2C等,使用方便,可以通过采用数字信号处理器(DSP)的性能来提升加速系统的性能。

2、基本原理基于STM32单片机的频率计原理很简单,通过测量输入信号的波形,统计一段时间内输入信号的交叉点数量,根据单位时间的交叉点数量计算输入信号的频率。

3、硬件和用户接口硬件:STM32单片机是实现频率计的核心设备,以及部分外围芯片:可以通用逻辑元件(Logic Chip)或是数字信号处理器(DSP),作为系统搭建的基本单元。

用户界面:为了使用户可以方便显示信息,设置等操作,需要实现一个用户交互接口,这里可以使用LCD屏幕或者LED手柄等外设。

4、源代码int main(void){//初始化STM32SystemInit();//初始化定时器timer_init();//初始化用户接口user_interface_init();//初始化输入信号gpio_init();while(1){//计算输入信号的交叉点数量int count = calucate_cross_point();//根据输入的交叉点数量计算频率double frequency = calculate_frequency(count);//显示计算出的频率display_frequency(frequency);}return 0;}。

基于单片机的简单频率计课程设计报告

基于单片机的简单频率计课程设计报告

《单片机原理与接口技术》课程设计报告频率计目录1功能分析与设计目的.................................................................................... 错误!未定义书签。

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 测试数据解决, 图表及现象描述 (10)4 讨论 (11)5 心得与建议 (12)6 附录(程序及注释) (13)1功能分析与设计目的背景: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。

题目规定:用两种方法检测(Δm , ΔT )规定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重要有以下几种: 脉冲数定期测频法(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。

脉冲数定期测频法(M法):此法是记录在拟定期间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。

基于51单片机的频率计的设计讲解

基于51单片机的频率计的设计讲解

基于51单片机的频率计的设计讲解频率计是一种测量信号频率的仪器。

基于51单片机的频率计设计能够实现对不同频率信号的测量,具有简单、可靠、价格低廉的优势。

本文将详细介绍基于51单片机的频率计的设计原理、电路设计和程序设计。

设计原理:基于51单片机的频率计的设计原理主要包括输入信号的检测和计数、计数值显示和频率计算。

当外部信号输入到单片机的输入引脚时,单片机通过计数器对输入信号的波形进行计数,计数值与输入信号的频率成正比。

通过将计数值转换为频率值,并在显示屏上显示,即可实现对输入信号频率的测量。

电路设计:输入电路:输入电路主要负责将外部信号通过耦合电容和电阻接入单片机的输入引脚。

在输入电路中,耦合电容的作用是将交流信号的AC分量通过,阻隔直流信号的DC分量。

电阻的作用是限制输入信号的幅值,防止单片机输入引脚的过大电流。

计数电路:计数电路是基于51单片机的频率计的核心部分,主要由计数器和时钟发生器组成。

计数器负责对输入信号的波形进行计数,时钟发生器负责提供计数脉冲。

计数器的选择应根据所需测量范围来确定,通常使用定时器/计数器来实现。

显示电路:显示电路主要由数码管和驱动电路组成。

通过将计数值转换为对应的数字,并将数字数据发送给数码管进行显示。

驱动电路负责控制数码管的亮度和显示方式。

程序设计:输入信号的采样:在程序中,通过定时器/计数器对输入信号进行采样,采样时间根据信号频率来确定。

采样得到的数据存储在特定的寄存器中,以供后续的计数和计算。

计数器的计数:通过对输入信号进行计数,得到计数值。

计数值的大小与输入信号的周期成反比,与输入信号频率成正比。

计数器的计数方式可以是边沿计数或脉冲计数,根据实际需求选择。

频率计算和显示:通过将计数值转换为频率值,并将频率值显示在数码管上。

频率计算可以采用简单的比例关系,如频率=计数值/计数时间。

将频率值转换为对应的数字,并通过驱动电路控制数码管的显示。

总结:基于51单片机的频率计通过对输入信号进行采样、计数、计算和显示,能够实现对不同频率信号的测量。

基于单片机的数字频率计的设计

基于单片机的数字频率计的设计

基于单片机的数字频率计的设计
一、前言基于单片机的数字频率计是一种基于微处理器的实验仪器,是利用单片机测量时间的差值来计算出某种信号的频率。

在不同的应用场合中,数字频率计有着广泛的应用前景。

本文结合实际情况,对基于单片机的数字频率计的设计进行详细的论述。

二、基于单片机的数字频率计设计 1. 概述
单片机数字频率计是通过计算一定间隔时间内信号变化的次数来计算信号的频率。

它具有精度高、灵敏度好、测量范围大、使用方便等优点,是目前应用较为广泛的频率测量仪器。

2. 设计要求(1)系统的测量范围要求较大,可以测量1Hz~100kHz范围内的信号频率。

(2)系统的灵敏度要求高,可以检测低频率信号。

(3)系统的测量精度要求高,能够达到0.01Hz的测量精度。

(4)系统的显示功能要求清晰,可以准确显示测量结果。

3. 硬件构成该系统由单片机、按键开关、LCD显示屏、LED指示灯、变频器、电源模块等组成,图1所示。

图1 系统硬件结构
4. 软件编程(1)定义功能
主要定义如下几个功能:测量频率,显示频率,校正频率,控制LED灯的亮灭,系统设置等功能。

(2)编写程序运用C语言编写系统程序,对硬件进行操控,实现上述功能。

三、结论基于单片机的数字频率计是一种比较先进的仪器,具有精度高、灵敏度好、测量范围大、使用方便等优点。

本文介绍基于单片机的数字频率计设计,从硬件结构和软件编程两个方面进行了详细的阐述,希望能够为大家对基于单片机的数字频率计的设计有所帮助。

基于单片机的简易频率计设计

基于单片机的简易频率计设计

基于单片机的简易频率计设计频率是电信号的基本参数之一,频率的测量在科学研究、工程应用、工业控制等领域具有重要价值。

单片机作为一种微型计算机,具有高性能、低功耗、易于编程等优点,因此,基于单片机的简易频率计设计具有实际的应用价值。

系统架构:基于单片机的简易频率计主要由单片机、信号源、频率计和显示模块组成。

其中,单片机是整个系统的核心,控制信号源的启动和停止,读取频率计的数据,并通过显示模块显示测量结果。

信号源:信号源是用来产生需要测量的交流信号。

一般可以使用函数发生器或信号发生器作为信号源。

频率计:频率计是用来测量交流信号的频率。

可以使用专用的频率计芯片,也可以使用单片机内部的计数器功能。

显示模块:显示模块用于显示测量结果。

可以使用LED显示屏、液晶显示屏等。

主程序:主程序主要负责控制整个系统的运行。

主程序需要初始化单片机和各个模块。

然后,主程序需要从频率计读取频率数据,并计算出频率值。

主程序需要将测量结果显示在显示模块上。

中断服务程序:中断服务程序用于处理外部中断事件,例如信号源的启动和停止。

当外部中断触发时,中断服务程序会执行相应的操作,例如启动或停止测量过程。

定时器程序:定时器程序用于控制测量周期和读取频率计数据的时间间隔。

定时器程序需要在主程序的控制下启动和停止。

测试环境:在实验室环境下进行测试,使用函数发生器作为信号源,输出不同频率的交流信号。

测试方法:将设计的频率计连接到函数发生器的输出端,启动频率计进行测量,并观察显示模块上的测量结果。

验证结果:经过测试和验证,基于单片机的简易频率计能够准确测量不同频率的交流信号,测量结果稳定可靠。

本文设计了一种基于单片机的简易频率计,该频率计具有结构简单、成本低、易于实现等优点。

通过测试和验证,该频率计能够准确测量不同频率的交流信号,具有实际的应用价值。

本设计可以为科学研究、工程应用、工业控制等领域提供一种实用的测量工具。

频率计是一种用于测量信号频率的电子仪器,被广泛应用于各种领域。

基于AT89C51单片机的频率计设计

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. 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. 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. 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)。

[摘要] 本设计采用的是脉冲宽度测量法实现对频率的测量,采用了MCS-51系列的单片机AT89C51和五个硬件电路。

单片机片内有两个独立的16位定时计数器,对被测信号进行分频后送入单片机,由单片机内部时钟12分频的脉冲信号对其测量,将测量的结果,经过运算后通过LED数码管显示出来。

本文设计的频率计就是基于上述设计思路,实现测量的数字化、自动化、智能化。

[关键词] 数字频率计;频率测量;周期测量;单片机控制目录前言 (1)1测量频率的方案及基本原理 (2)1.1数字频率计的测量方案选取 (2)1.2 测量频率的基本原理 (2)2频率计的整体设计思想及设计框图 (4)2.1系统总体设计要求 (4)2.2设计思想 (4)3系统的实现 (5)3. 1硬件系统的组成 (5)3.2软件系统的设计 (10)4 被测信号的频率范围及其误差分析 (14)4.1 频率运算的基本方法 (14)4.2同步计数计时法 (16)4.3 连续采样的两种方法及其误差分析 (16)4.4所测频率最大值fxmax (21)4.5所测频率最小值fxmin (21)5 结论 (23)参考文献 (24)前言频率计是一种基础测量仪器,到目前为止已有30多年的发展史。

一直以来,人们对频率计的特性主要有如下需求:(1)足够宽的频率测量范围;(2)高精度和高分辨率。

精度是指测量的准确程度,即仪器的读数接近实际信号频率的程度,精确度越高测量越准确。

分辨率表明很小的变化都能在仪器上显示出来,高分辨率可快速测出更小的漂移值和不稳定值。

长期以来,人们测量频率的方法有两大种类:直接测量频率法,间接测量频率法。

直接测量就是依据频率的定义对被测信号进行测量,即是单位时间内(通常是一秒)发出的脉冲个数,直接测量频率法在低频误差较大,不能满足设计要求。

间接测量频率法有多种,较常用的是周期测量频率法和脉冲宽度测量法,实际上周期测量和脉冲测量方法基本相同,本论文就是用的脉冲宽度测量法实现对频率的测量,他的特点是测量迅速、灵敏,结构简单,精度高,误差小。

单片机是一门发展极快,应用方式极其灵活的使用技术。

它以灵活的设计、微小的功耗、低廉的成本,在数据采集、过程控制、模糊控制、智能仪表等领域得到广泛的应用。

微电子技术和计算机技术的飞速发展,使得现代电子系统的设计和应用进入了一个全新的时代。

高性能但结构简单的电子技术产品已经成为了市场的主体。

频率的测量在生产和科研部门中经常使用, 频率计在教学、科研、仪器测量、工业控制等方面都有较广泛的应用。

也是一些大型系统实时检测的重要组成部分。

采用单片机与频率测量技术相结合可大大提高频率计的自动化程度和灵活性,采用分频周期测量法可提高测频的精确度。

本设计是对被测信号进行分频后送入单片机,由单片机内部时钟12分频的脉冲信号对其测量,将测量的结果,经过运算后通过LED数码管显示出来。

本文设计的频率计就是基于上述设计思想。

实现测量的数字化、自动化、智能化。

众所周知,数字化、自动化、智能化已成为各类仪器仪表设计的方向,这里介绍一种用单片机控制的、全自动、数字显示的测量频率的方法。

本论文基于单片机的频率计设计针对中高频的测量,该设计具有结构简单,价格低廉,使用方便,可靠性高,可自主更改测量频率范围,灵活性强等很多优点。

1测量频率的方案及基本原理1.1数字频率计的测量方案选取频率测量方法很多,但常用的是直接测量法和间接测量法。

直接测频法是依据频率的含义把被测频率信号加到闸门的输入端,只有在闸门开通时间T(以1s 计)内,被测(计数)的脉冲送到十进制计数器进行计数。

设计数器的计数值为N,则可得到被测信号频率为f= N 。

但是由于闸门的开通、关闭的时间与被测频率信号的跳变难以同步,因此采用此测量方法在低频段的相对测量误差可能达到50%,即在低频段不能满足设计要求。

直接测频法更加简单方便可行,直接测频法虽然在低频段测量时误差较大,但在低频段我们可以采用间接测频法测量,这样就可以提高测量精度了。

间接测频法最常用的方法就是直接周期测量法。

直接周期测量法是用被测周期信号直接控制计数门控电路,使主门开放时间等于TX,时标为TS 的脉冲在主门开放时间进入计数器。

设在TX 期间计数值为N,可以根据TX=N ×TS 来算得被测信号周期。

与直接测频法相似,经误差分析,用该测量法测量时,被测信号的周期越短,测量误差越大。

也就是说,直接周期测量法在高频段时误差较大,但同样可以在高频段采用直接测频法来提高测量精度。

下面我们选择和直接周期测量法相似的脉冲宽度测量法对被测信号进行频率测量。

脉冲宽度测量,测量电路在检测到脉冲信号的上升沿时打开计数器,在下降沿时关闭计数器。

设脉冲宽度为TWX,计数时钟周期为TS =1/fs,计数结果为N,则根据TWX=N/fs=N ⨯TS 就可得出测量结果。

这种脉宽测量方法与周期测量方法基本相同。

由以上分析可得频率测量的主要思路,高频的我们可以通过分频转化为低频段进行测量。

1.2 测量频率的基本原理频率测量的主要思路是:首先被测信号通过放大器进行放大,然后对放大后的脉冲信号整形、分频,其次由单片机控制选择器选择分频通道,被选择的分频信号进入单片机,最后用单片机中的已知标准频率的信号去测量一个或几个已分频的被测信号的周期(见图1-1,以4分频为例)。

在被测信号的一个或几个周期内,通过的标准信号的脉冲个数为N,则被测信号的周期TX 如下计算[1]。

TX=T0⨯N/m (1-1) 其中m 为分频数图1-1 测频原理图N被测信号被测信号的四分频标准信号通过标准脉冲的个数 Nfxf 0/4f x标准信号周期 T0 =1/f0 (1-2) 所以被测信号频率 fx =1/Tx=m ⨯f0/N (1-3) 被测信号频率的相对误差: dfx/fx =dN/N+dfo/f0 (1-4) ∆fx=∆N + ∆f0 (1-5) 即:∆fx=∆N + ∆f0为被测信号的相对误差; ∆N= dN/N =±1/N 为读数的相对误差,即量化误差;∆fo=df0/f0 为标准频率的相对误差,由石英晶体振荡器决定,石英稳定度达1010-~1110-,所以相对误差很小。

若不考虑标准频率的误差,则被测信号的相对误差为:NN dN N f 1±==∆≈∆ (1-6)根据以上分析,被测信号的相对误差取决于N,N 越大,被测信号频率的精度越高。

由于标准信号f0不变,可采用对被测信号fx 进行m 分频的方法,来提高N,从而减小相对误差,提高被测频率的精度。

2频率计的整体设计思想及设计框图2.1系统总体设计要求测量范围:根据分频数值m 自由设定 测量信号电压: 0.5V 显示方式:6位LED 数显频率测量、周期测量、自校、记数功能2.2设计思想单片机中一般都设有定时计数器,如MCS-51系列的单片机片内有两个独立的16位定时计数器, 本设计是对被测信号进行分频后送入单片机,由单片机内部时钟12分频的脉冲信号对其测量,将测量的结果,经过运算后通过LED 数码管显示出来。

本文设计的频率计就是基于上述设计思想从而实现测量的数字化、自动化、智能化。

提高频率计的工作频率只能在硬件选材上下工夫。

本文所设计的频率计,为了能实现对超高频的信号进行测频,保证测量的高精度,在硬件选材方面做如下选择:选用了前置分频器CC74HC4040,其特点是工作频率高,且可工作于输入正弦信号的场合。

选用了带施密特触发器的反相器7414。

单片机的12MHz 晶振选用超高精度的晶体振子TCXO 器件,它具有对温度进行自动补偿的功能,其稳定度可达±3PPM 。

单片机选用89C51,其片内有4KB 的E2PROM 、128B 的RAM,故整个系统比较简单。

整个电路的功能框图[2]:图2-1 系统结构框图波形放大整形分频多路开关单片机显示fx3系统的实现数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波,方波或其它周期性变化的信号。

如配以适当的传感器,可以对多种物理量进行测试,比如机械振动的频率,转速,声音的频率以及产品的计件等等。

因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器系统实现包括硬件系统的实现和软件系统的实现。

硬件系统五个电路单元和一个AT89C51单片机:软件系统设计的实现包括两个部分,主程序的设计和中断服务子程序的设计。

软硬件的紧密配合,才能使频率计稳定、精确的工作。

3. 1 硬件系统的组成硬件系统包括五个电路单元和一个单片机A T89C51。

硬件系统的五个电路单元分别为:(1)放大电路,(2)整形电路,(3)分频处理电路,(4)多路开关,(5)单片机外围电路及其显示电路。

下面图3-1是系统的硬件电路图[3]。

图3-1 系统的硬件电路框图下面分别对他们的作用和功能作简单的介绍。

3.1.1放大电路前向通道是由放大、整形、分频、多路开关四级电路组成(见上图3-1)。

第一级电路是由开关三极管组成的零偏置放大电路(见下图3-2)。

输入信号R1R2T图3-2 零偏置放大电路开关三极管组成的零偏置放大电路用来保证放大电路具有良好的高频响应, 当输入信号为零或负电压时, 三极管工作在截止状态,输出为高电平,当输入为正电压时,三极管工作在饱和状态,即导通状态,输出电压随输入电压上升而下降。

零偏置放大器可把正负交替波形变换成单向脉冲,该电路可以测量任意方波信号、正弦波信号、锯齿波信号、三角波信号等频率。

放大器的放大能力实现了对小信号的测量,三极管应采用开关三极管以保证放大器具有良好的高频应。

3.1.2整形电路前向通道的第二级电路即为整形电路。

整形电路采用带施密特触发器的反相器7414,其主要作用是对放大器输出的信号进行整形,使其输出的信号脉冲与后级电路相兼容。

也就是他用于把放大器生成的单向脉冲变换成与CMOS电平相兼容的方波。

3.1.3分频处理电路前向通道的第三级电路即为分频处理电路。

第三级采用12位二进制异步计数器CC74HC4040,对整形后的信号进行分频, 对输入信号的分频,从12个输出端输出的分别是对被测信号进行21、22、23、24、25、26、27、28、29、210、211、212分频,而该系统只取前八个输出与后级八选一电路中八个输入端相连。

3.1.4多路开关前向通道的第四级电路即为多路开关电路,也就是八选一数据选择器。

第四级电路是由CC74HC151构成的多路开关(见上图3-1),将数据选择器的输出端直接与单片机的外中断INT1相连,通道的控制信号A2、A1、A0与CPU的I/O端P3.2、P3.1、P3.0相连,根据对被测信号相对误差的要求,CPU给出对应的控制信号,选择相应的分频输入通道,被测信号通过INT1的引脚向CPU申请中断。

相关文档
最新文档