课程设计：简易数字频率计

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1、唐山师范学院课程设计论文题目简易数字频率计学生代美红康甜甜张骁张意学号05196971指导教师万里讲师年级2009级专业电子信息科学与技术系别物理系唐山师范学院物理系2012年7月23内容摘要本设计以AT98C52单片机为核心，利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。本设计的目的是通过在对单片机原理及应用的学习，以及查阅资料，培养自学与动手能力，把学到的知识应用到日常生活当中。在设计的过程中，不断的补充不知道的内容、巩固所学，

2、和队友的分工合作、相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。关键词：单片机；数字频率计；设计；23目录引言…………………………………………………………3第1节概述……………………………………………31.1数字频率计概述…………………………………31.2基本设计原理………………………………………31.3系统主要功能………………………………………3第2节方案论证………………………………………….42.1总体方案.…

3、………………………………………42.2测频方案选择.……………………………………4第3节数字频率计的硬件结构设计……………………53.1单片机最小系统设计…………………………………53.2分频电路设计………………………………………63.3数据显示与按键电路设计…………………………7第4节软件设计…………………………………………94.1程序功能描述与设计思路……………………………94.2程序流程图………………………………………….9.第5节结束语………………………………………….12.参考文献……………………………………

4、…………….1223引言：在工业生产、仪器仪表行业及实验教学中，经常会遇到频率的测量，我们经常使用的及目前市场上所售的频率测量装置，大多数是采用小规模集成电路及分离元件组成。在现代电子学的各个领域，要求频率计精度高且能够直接读出频率值。频率计由89S52单片机控制电路、分频电路、键盘电路以及测量数据的显示电路还有系统软件所构成的，分频电路用于扩展的单片机的频率测量范围以及提高测量精度，并且通过实现单片机频率测量以及周期测量使用统一的一个输入的信号。系统的软件包括有测量初始化的模块、显示的模块以及信号频率测量的模块等等。

5、第1节概述1.1数字频率计概述数字频率计是采用数字电路制成的实现对周期性变化信号的频率的测量。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。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精度高，显示直观，所以经常要用到数字频率计。频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信

6、号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1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，但闸门时间越长则没测一次频率的间隔就越长。闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响。本文数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波，闸门时间为1秒。本次设计的数字频率计由三部分组成：，单片机、分频电路、显示电路。1.2基本设计原理运用单片机TO,T1计数功能来完成对输入信号的计数。其T1为计数器，T0为计时器。为T1装入初值，定时50ms，重复20次即为1s，计时一秒时

7、将计时器T0里的数值取出，即为该频率信号的频率。1.3系统主要功能利用单片机的T0,T1计数定时器功能，来完成对输入信号进行率计数，通过按键选择测量输入信号的频率、周期、脉冲宽度、占空比，结果通过LCD1602显示出来，能对0到7MHZ的信号频率进行准确计数。23第2节方案论证2.1总体方案本次设计包含硬件设计与软件设计两部分，根据设计任务要求，采用AT89C52单片机，配置时钟电路，复位电路构成单片机最小系统，配置分频电路，键盘电路，LCD显示，从而构成设计要求的单片机应用测频系统，其结构框图如下图2-1所示：LCD

8、显示电路键盘电路时钟电路复位电路分频电路单片机图2-1结构框图2.2测频方案选择方案一：直接测频法。直接测频法是把被测频率信号经脉冲形成电路后加到闸门的一个输入端,只有在闸门开通时间T(以秒计)内,被计数的脉冲被送到十进制计数器进行计数。设计数器的值为N,由频率定义式可以计算得到被测信号频率为:f=N/T。方案二：高精度恒误差测频