单片机频率计数器课程设计

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1、课程设计报告课程名称：单片机课程设计题目：基于单片机的频率计数器设计学院：环境与化学工程系：过程装备与测控工程专业：班级：学号：学生姓名：起讫日期：指导教师：摘要数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。本课程设计主要设计一个简易的频率计，来实现信号在0-9999HZ范围内周期变化的方波频率的测定。该文主要介绍了基于STC89C52单片机频率计的设计方案

2、和实现方法，该系统主要由硬件和软件两部分组成，其中重点给出了具体硬件电路图和软件流程图以及具体工作原理。硬件部分通过洞洞板的布线设计帮助，可以确保焊接时尽量少的飞线和出错。软件通过keilµvision编译及调试，其中在P1.7口编入了一个5500HZ的方波，用以仿真调试该频率计的软硬件功能是否能够实现输出频率的功能。另外，本设计多增加了一个按键功能，通过一个按键来控制定时计数器的开始和关闭。该频率计还带有3*3的矩阵键盘，可以作为扩展应用区，通过编程实现。本设计中用的是LED共阴数码管，输出频率时采用的事

3、动态显示的方法。关键词：频率计；单片机；动态显示目录一、频率计数器的设计任务和要求11.1频率计数器的设计任务11.2设计要求及发挥部分1二、方案的总体设计12.1方案的设计12.2方案的整体框图22.3方案的说明2三、硬件设计23.1单片机的最小系统23.1.1上电复位电路23.1.2晶振电路33.2LED数码管显示电路33.3整体电路4四、软件设计54.1程序流程图54.2初始化子函数54.3延时子函数54.4中断子函数5五、系统的调试和说明65.1C程序的说明65.2C程序编译的结果65.3实物图7六

4、、设计总结与心得体会86.1设计总结86.2设计心得9七、参考文献9附录101212一、频率计数器的设计任务和要求1.1频率计数器的设计任务本课程设计任务主要是基于单片机系统，通过软件、硬件的调试，完成一个具有计数功能的频率计数器。1.2设计要求及发挥部分1.设计要求主要有：l设计的方案合理、正确；l完成系统硬件的设计及正确焊接；l完成系统软件的设计与调试；2.发挥部分：本课程设计的发挥部分较小，只再增加了一个按键来控制定时器，计数器的开始。二、方案的总体设计2.1方案的设计本课程设计的基于ATMEL公司S

5、TC89C52单片机的频率计数器，是利用该52单片机内部的定时计数器来完成待测信号频率的测量。STC89C52单片机内部具有2个16位的定定时计数器T0与T1，可以通过编程来实现所需要的功能。定时/计数器T0与T1的核心都是16位的加1计数器，TH0与TL0构成在构成定时器/计数器T0加1计数器的高8位和低8位；TH1与TL1构成在构成定/计数器T1加1计数器的高8位和低8位。加1计数器的初值可以通过程序设定，这样就可以获得不同的计数器初值或定时时间。加1计数器用作定时器时，每个机器周期加1，这样以机器周期

6、为基准可以用来测量时间间隔。定时/计数器用作计数器时，在相应的外部方波从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测量待测信号的频率。定时/计数器的工作由响应的运行控制位TR控制，当TR置1时，定时/计数器开始计数,当TR置零时停止计数。在本设计方案中，我在程序中设定T0工作在计数状态，T1工作在计时状态下。T0计数器对输入信号进行计数，由于信号的频率就是每秒钟信号的脉冲个数，于是我让T1工作在定时状态下，定时时间为1秒。每定1秒钟到，就停止T0的计数，然后从T0的计数单元中读取计数的数值，即完成

7、了信号的频率测量。最后通过四位数码显示出频率值。由于要尽可能的使用最少的元件，在满足设计要求的前提下，我将P1.7口与P3.4口（即T0）用导线连接，在设定程序时，利用T1定时的同时在P1.7口输出一个设定好的方波，以便直观的检测频率计数器的软件、硬件是否达到设计的基本功能。122.2方案的整体框图STC89C52单片机按键电路LED数码管显示电路上电复位电路晶振电路电源电路图1系统总体框图2.3方案的说明本课程设计采用内部给定的方波来实现频率计数的功能，缺陷在于只能测得一个方波的频率，但是这个方波的输入意

8、在便于检测设计的软、硬件的功能是否实现，若功能可以实现，则可用于测量外部输入的0--10000HZ之间的任意频率值。三、硬件设计3.1单片机的最小系统3.1.1上电复位电路复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。而复位是一个很重要的操作方式，但单片机本身是不能自动经行复位的，必须配合相应的外部复位电路才能实