数字频率计的设计与实现毕设论文.doc

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1、摘要：电子信息产业的日新月异，使得信号频率的测量在科研和日常生活中扮演着越来越重要的角色。传统的频率计大多以逻辑电路和时序电路来实现，运行速度较慢，且测量频率的范围较小。为了避免上述弊端，本论文设计以AT89S52单片机为控制核心的数字频率计,采用直接测频法，用放大电路、整形电路、单片机和数字显示线路组成的硬件部分来实现。该方案测频范围满足设计要求。可测方波、正弦波、三角波，频率范围为1HZ~9999HZ。关键词：数字频率计AT89S52单片机测量Abstract:Electronicinformationindustrywitheachpassingday,makethes

2、ignalfrequencymeasurementplayingamoreandmoreimportantroleinscientificresearchanddailylife.Mostoftraditionalfrequencymeterwithlogiccircuitsandsequentialcircuitstorealize,soitrunslowerandmeasuretherangeofmeasuringfrequencyisless.Inordertoavoidtheseproblems,thispaperdesignstheAT89S52singlechip

3、microcomputerasthecoreofdigitalfrequencymeter,thedirectfrequencymeasurementmethodisadopted,withamplifyingcircuit,shapingcircuitanddigitaldisplaycircuit,single-chipcomputerhardwareparts.Theschemefrequencymeasuringrangemeetthedesignrequirements.Measurablesquarewave,sinewave,trianglewave,1HZ~9

4、999HZfrequencyrange.Keywords:digitalfrequencymeterAT89S52singlechipmicrocomputermeasurement目录第一章绪论11.1频率计的研究背景11.2本课题数字频率计的研究内容1第二章直接测频法与间接周期测频法12.1数字频率计的原理12.2方案比较与论证22.3设计思路4第三章系统硬件设计43.1系统设计概述43.2主芯片模块53.3放大整形模块63.4数字显示模块73.5系统总体原理图103.6系统复位电路11第四章系统软件设计114.1系统软件框图11第五章系统调试135.1硬件调试135.2

5、软件介绍135.3软件仿真结果14第六章结束语16参考文献17致谢18附录19第一章绪论1.1频率计的研究背景频率是电子信息领域的一个基本且重要的参数。因此，频率的测量已经成为电子测量领域最重要最基本的测量之一。数字频率计具有很多优点，如体积小、方便携带；高测量精度、强大的功能，广泛的应用于科学研究、教育教学、家庭生活等领域。未来的社会，数字频率计必将得到更广泛的应用和发展。例如，将之改进一些，即可做成多用途的数字测量仪器，它不仅可以测频率，还可以测周期、脉宽等参数。早期的频率计更多的是采用TTL数字电路，其结构电路复杂、功耗大、成本昂贵、体积大。之后，由于大规模专用集成电路

6、的出现和发展，频率计的制作容易了很多，但是其价格昂贵，所以利用集成电路设计的数字频率计很少。如今，单片机的高速发展，使得采用单片机实现的数字频率计的测量精度高、误差小。因而，接下来，我将介绍这种高精度、简单、可靠地基于单片机的数字频率计。1.2本课题数字频率计的研究内容本次研究将设计出一种用十进制数字直接显示被测信号频率的数字频率计.该频率计可以测量正弦波,方波,三角波的频率,且测量频率范围从1HZ到10KHZ,并将测量结果直接用十进制计数显示.技术指标如下：频率测量范围：0～9999Hz;输入信号波形：正弦波、方波、三角波；第二章直接测频法与间接周期测频法2.1数字频率计的

7、原理数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。频率是单位时间（1S）内信号发生周期变化的次数。如果我们能在给定的1S时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。这就是数字频率计的基本原理。数字频率计由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、译码、显示电路。由555定时器，分级分频系统及门控制