微机原理与单片机课程设计报告-基于单片机原理设计的数字频率计

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1、河南理工大学本科课程设计报告摘要本设计是一个基于单片机原理设计的数字频率计。随着电子信息产业的不断发展，信号频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通常是用很多的逻辑电路和时序电路来实现的，这种电路一般运行较慢，而且测量频率的范围较小。考虑到上述问题，本设计利用单片机的原理设计了一个数字频率计。频率计的设计原理实际上是测量单位时间内的周期数。这种方法免去了实测以前的预测，同时节省了划分频率的时间，克服了原来高频率采用测频模式而低频段采用测周期模式的测量方法存在换挡速度慢的缺点。通常情况下

2、计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为一秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门时间越长则每测一次频率的时间隔就越长。闸门时间越短，测得频率值刷新据越快，但测得的频率精度就可能会受到影响。首先，我们把待测信号经过放大整形，然后把信号送入单片机的定时计数器里进行计数，得到频率值，最后把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，选择了实现系统的各种电路元器件，并用仿真软件对硬件电路进行了仿真。关键词：单片

3、机，频率计，频率测量-16-河南理工大学本科课程设计报告目录1概述………………………………………………………………………………31.1频率计概述…………………………………………………………………31.2频率计发展状况……………………………………………………………31.3本设计实现的功能…………………………………………………………41.4本设计的意义………………………………………………………………42系统总体方案及硬件设计………………………………………………………52.1设计方案介绍…………………………………

4、……………………………52.2数字频率计的原理…………………………………………………………52.3单片机的概述………………………………………………………………52.4信号放大电路………………………………………………………………62.5数据显示电路………………………………………………………………72.6硬件电路工作过程…………………………………………………………83软件设计…………………………………………………………………………93.1测频软件实现原理…………………………………………………………93.2软件流

5、程图…………………………………………………………………94Proteus软件仿真………………………………………………………………105课程设计体会……………………………………………………………………12参考文献……………………………………………………………………………12附1：源程序代码…………………………………………………………………13附2：系统原理图…………………………………………………………………16-16-河南理工大学本科课程设计报告1概述1.1频率计概述频率是电子技术领域的一个基本参数，同时也是

6、一个非常重要的参数，因此，频率测量已成为电子测量领域最基本最重要的测量之一。随着科学技术的不断发展提高，人们对科技产品的要求也相应的提高，数字化的电子产品越来越受到欢迎。频率计作为比较常用和实用的电子测量仪器，广泛应用于科研机构、学校、家庭等场合，因此它的重要性和普遍性勿庸质疑。数字频率计具有体积小、携带方便；功能完善、测量精度高等优点，因此在以后的时间里，必将有着更加广阔的发展空间和应用价值。比如：将数字频率计稍作改进，就可制成既可测频率，又能测周期、占空比、脉宽等功能的多用途数字测量仪器。将数字频率计和

7、其他电子测量仪器结合起来，制成各种智能仪器仪表，应用于航空航天等科研场所，对各种频率参数进行计量；应用在高端电子产品上，对其中的频率参数进行测量；应用在机械器件上，对机器振动产生的噪声频率进行监控；等等。研究数字频率计的设计和开发，有助于频率计功能的不断改进、性价比的提高和实用性的加强。以前的频率计大多采用TTL数字电路设计而成，其电路复杂、耗电多、体积大、成本高。随后大规模专用IC（集成电路）出现，如ICM7216，ICM7226频率计专用IC，使得频率计开发设计变得简单，但由于价格较高，因此利用IC设计

8、数字频率计的较少。现在，单片机技术发展非常迅速，采用单片机来实现数字频率计的开发设计，实现频率的测量，不但测量准确，精度高，而且误差也很小。在这里，我们将介绍一种简单、实用的基于单片机AT89C52的数字频率计的设计和制作。1.2频率计发展状况由于当今社会的需要，对信息传输和处理的要求不断提高，对频率的测量的精度也需要更高更准确的时频基准和更精密的测量技术。而频率测量所能达到的精度，主要取决于作为标准频率源的精度