基于单片机简易的频率计

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1、武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书摘要11．芯片介绍11.1LM324[1]11.2AT89S52[2]11.2.1AT89S52的主要性能11.2.2AT89S52的功能特性描述21.2.3AT89S52的引脚功能描述31.2.4特殊功能寄存器41.2.5存储器结构71.2.6定时器0和定时器171.2.7定时器271.2.8中断81.2.9晶振特性91.2.10Flash编程―并行模式102总体方案设计112.1设计要点112.2系统方案113模块设计与实现123.1显示模块123.2单片机总控制单元：123.3放大整形电路[4]13

2、4软件设计[3]145测试结果186总结与体会19参考文献20附录1：总体电路原理图21附录2：元件清单22武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书摘要本次设计的简易频率计，是以AT89S52单片机为控制核心，辅以放大整形电路，显示电路构成的。简易频率计能够根据题目要求能够用4位7段数码管显示待测频率，格式为0000Hz。测量频率0~9999Hz信号类型：正弦波、方波和三角波。测量信号幅值：0.1~9V。另外，采用在线编程校准大大提高了频率计的测量精度，在9999Hz的频率范围内，可以把误差控制在0.022%以下。而且具有灵活的现场可更改性。在

3、不更改硬件电路的基础上，对系统进行各种改进还可以进一步提高系统的性能。该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。对所设计的频率计的各项指标进行了测量和记录，满足要求，且在局部某些地方有自己的创新之处，相比用中规模集成器件构成的频率计优点有成本低、原理简单、功能齐全，实现价值高，各项性能较好。关键字：数字频率计AT89S52可编程高精度I武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书1．芯片介绍本次课程设计主要用到的芯片有用于整形电路的集成运放LM324和主控芯片AT89S52，下面对这两块芯片作一下详细的介绍。1.1LM324[

4、1]图1LM324的外形LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图1所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图2所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图3。图2运算放大器的符号图3LM324的引脚排图

5、由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。1.2AT89S52[2]1.2.1AT89S52的主要性能l与MCS-51单片机产品兼容l8K字节在系统可编程Flash存储器l1000次擦写周期l全静态操作：0Hz～33Hzl三级加密程序存储器23武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书l32个可编程I/O口线l三个16位定时器/计数器l八个中断源l全双工UART串行通道l低功耗空闲和掉电模式l掉电后中断可唤醒l看门狗定时器l双数据指针l掉电标识符1.2.2AT89S52的功能

6、特性描述AT89S52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。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。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52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。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工

7、串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。其引脚结构图如图4所示。图4AT89S52的引脚结构23武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书1.2.3AT89S52的引脚功能描述VCC:电源GND:地P0:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作

8、高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P