基于-AT89C52单片机的简易频率计设计

单片机系统开发与应用工程实习报告

选题名称:基于AT89C52单片机的简易频率计设计

系（院）:

专业:计）

班级:

姓名:学号:

指导教师:

学年学期: 2009 ~ 2010 学年第 2 学期

2010 年 5 月 30 日

摘要：

在电子技术中，频率是一个经常用到的参数之一，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。本项目主要阐述了以AT89C52单片机作为核心器件，采用模块化布局，设计一个简易数字频率计，以达到测量频率并进行显示的目的。本项目利用单片机的部定时器溢出产生中断来实现定时，把单片机部的定时/计数器0作为定时器，实现2.5ms定时。外部待测脉冲从单片机的TI（第15引脚）输入，以定时/计数器1作为计数器，利用中断方式来达到间接测量的目的。最后采用四位数码管显示。本设计采用C语言进行软件编程，用keil软件进行调试。最后把调试成功后的程序固化到AT89C52单片机中，接到预先焊好的电路板上，接上待测脉冲，通电运行，数码管成功显示待测脉冲频率。

关键词：单片机；频率计；AT89C52

目录

1 项目综述 (1)

1．1 设计要求 (1)

1．2 系统设计 (1)

2硬件设计 (2)

2.1 电路原理图 (2)

2.2 元件清单 (2)

2.3 主要芯片引脚说明 (3)

3 软件设计 (4)

3.1 程序流程图 (4)

3.2 软件设计简述 (5)

3.3 程序清单 (6)

4 系统仿真及调试 (10)

4.1 硬件调试 (10)

4.2 软件调试 (10)

5 结果分析 (10)

总结 (11)

参考文献 (12)

1 项目综述

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。本项目主要阐述了选择AT89C52单片机作为核心器件，采用模块化布局，设计一个简易数字频率计测量频率并进行显示。

1．1 设计要求

基于AT89C52单片机简易频率计的设计要求如下：

(1)测量围。幅度：0.5～5V；频率：1Hz~1MHz.

(2)测试误差≤0.1%。

(3)用4位数码管显示。当频率变化时，能通过数码管及时看到变化后的信号频率。1．2 系统设计

1．2．1 框图设计

基于AT89C52单片机简易频率计的电路主要由数码管显示电路、复位电路、晶振电路、电源电路等几部分组成，系统框图如图3.1所示。

图3.1 基于AT89C52单片机简易频率计系统框图

1．2．3 知识点

本项目需要通过学习和查阅资料，掌握和了解如下知识：

1)+5V电源原理及设计。

2)单片机复位电路工作原理及设计。

3)单片机晶振电路工作原理及设计。

4)频率信号发生器的特性及使用。

5)驱动电路74LS244的特性及使用。

6)AT89C52单片机引脚结构及功能。

7)单片机C语言程序设计方法。

2 硬件设计

2.1 电路原理图

基于AT89C52单片机简易频率计电路原理图如图2-1所示。

图2-1 基于AT89C52单片机简易频率计电路原理图

2.2 元件清单

基于AT89C52单片机简易频率计元件清单如表2-1所示。

表2-1 基于AT89C52单片机简易频率计元件清单

元件名称型号数量/个用途单片机AT89C52 1 控制核心

晶振12MHz 1 晶振电路

电容30pF 2 晶振电路

电解电容10uF/10V 1 复位电路

电阻10kΏ 1 复位电路

驱动器74LS244 1 LED驱动

非门74LS04 1 位选信号

数码管4位共阴 1 显示电路

按键 1 复位电路

电源+5V/0.5A 1 提供+5V

2.3 主要芯片引脚说明

2.3.1 AT89C52引脚说明

AT89C52为40脚双列直插封装8位通用微处理器，采用工业标准的C51核，在部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。AT89C52 共有 6 个中断向量：两个外中断（INT0 和INT1），3 个定时器中断（定时器0、1、2）和串行口中断。

AT89C52引脚图如下：

图2-2 AT89C52引脚图

主要管脚有：

XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口。

RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。

VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。

P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。

P1，P2，P3是一组带有部上拉电阻的8 位双向I/O 口。

2.3.2 74HC244引脚说明

74HC244可以让输入的数据保持比较长的时间，简单输入接口扩展通常使用的典型芯片为74HC244，由该芯片可构成三态数据缓冲器。74HC244 芯片的引脚排列如下图所示：

图2-3 74HC244引脚图

74HC244芯片部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以1C和2G作为它们的选通工作信号。当1/OE和2/OE都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当1/OE和2/OE都为高电平时，输出呈高阻态。

3 软件设计

本项目利用单片机的部定时器溢出产生中断来实现定时。待测信号由单片机的TI 中断来间接测量。定时/计数器0定时2.5ms中断并对中断次数进行计数，当2.5ms中断次数计到40次即0.1s时，查看定时/计数器1上的计得的数值，经过计算得到的待测信号的频率值，放入显示缓冲区，由数码管进行显示。

3.1 程序流程图

主程序流程图如图3-1所示。