微机程序设计new

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1、《近代无线电实验》实验指导书（2）华东师范大学电子信息实验教学中心2005年9月目录1.1量程自动控制的数字频率计31.2锁相环的研究和频率合成61.3单片微型机实时控制的简单动画制作141.4非线性磁性材料干扰脉冲检测电路和有源滤波器的设计与调试191.5热释电红外传感控制器241.6无线电编、译码发射和接收遥控器271.7智能小车的直流电机控制291.8计算机与智能小车的串口通信371.9智能小车的自动寻迹实验441.10三自由度的机械爬虫的运动原理491.11附录ICCAVR简介651.12附录串口调试软件68

2、1.1量程自动控制的数字频率计一、实验目的：1、数字系统的设计与调试2、TTL数字集成电路的使用3、量程自动控制的逻辑设计二、实验要求：设计、制作、调试一个量程自动控制的数字频率计，其要求如下：显示位数：四位，最大显示数9999闸门时间：10ms,100ms,1s,根据被测频率大小，量程自动切换。量程：Ⅰ、100HZ—999.9KHZ,闸门时间10msⅡ、10HZ—99.99KHZ，闸门时间100msⅢ、1HZ—0.999KHZ，闸门时间1s自动量程要求：计数器值大于9999时（溢出），量程自动升高一档（闸门时间缩短

3、十分之一），当计数值小于0800时量程自动降低一档（闸门时间增大十倍）。输入被测电压：10HZ—1MHZ方波或正弦波，幅度为3mv—3v（有效值）显示器件：TTL电平的七段数码管（RS202或2BS111）数字电路：TTL数字集成电路，实验室能提供下述电路：74LS20四输入端双与非门74LS27P三输入端三或非门74LS00双输入端四与非门74LS248BCD七段译码器／驱动器74LS754位双稳锁存器74LS90二、五混合进制，十进制计数器74LS221斯密特触发输入双单稳多谐振荡器74LS74双D触发器74LS

4、76双J—K触发器三、实验原理：数字频率测量的原理图见图2-1，简单的数字频率计的方框图见图2-2。放大整形电路将输入的被测交流电压fx放大，限幅，整形后变成方波或脉冲送主闸门，晶体振荡器送出的标准频率经分频后得到时间不等的一组闸门信号，经开关选择后也送主闸门，主闸门在闸门信号控制下打开或关闭，主闸门在开放的那一段标准的闸门时间T内，计数器对被测频率fx计数，待主闸门关闭后计数器已计至一定的脉冲数N，显然，fx=N/T在主闸门关闭后单稳电路先后送出两个脉冲作为锁存器的送数指令及计数器的清零指令，将计数器的数字送锁存器

5、寄存，然后将计数器清零，以备下一次的测量，不同的量程可以通过切换闸门时间来改变。较高的量程对于较短的闸门时间。显然，闸门时间应选择适当，闸门时间过短则因计数有效位数少而降低了测量精度，过长则因计数器溢出也得不到正确的读数。合适的闸门时间（正确的量程）可以用波段开关手动选择，但是从使用方便来考虑，闸门时间应能自动选择在最佳点上，如被测频率fx较高，致使计数溢出，闸门时间自动缩短（升量程）；如被测频率fx较低，计数器计数值不足某预定值，闸门时间自动增长（降量程）。为了保证闸门时间能最终稳定，升量程与降量程的读数之比不应是

6、十比一，而应稍大于十比一，本实验要求读数大于9999则升量程，小于0800则降量程。如果选择在大于9999升量程，小于999降量程，则如被测频率正好为1000.00KHZ时，由于频率计在测量频率时1个字的原理误差，量程将在Ⅰ（闸门时间为10）与Ⅱ（闸门时间为100变动而不能最终稳定。实现自动量程首先要解决的问题是计数值的检测，即如何知道计数值已大于9999或小于0800，对于标准的四位BCD（二十进制，8421码）计数器来说，在计数过程中第四位计数的QD出现过下降沿意味着计数器已溢出，（计数器值大于9999）。如果计

7、数过程中第三位计数器的Q3D未出现过上升沿，则意味着计数器值小于0800。因此，可以利用这两个特征很方便地检测出计数值的溢出或不足。其次要解决的一个问题是如何实现量程的升降，移位寄存器，可以左右移的移位寄存器，加法计数器，可逆计数器等都可以实现量程的升降。图2-3触发器构成的移位寄存器实现量程升降的一个例子。工作过程是：降量程指令使Q1、Q2、Q3置成100状态，于是量程选择在Ⅲ档（闸门时间为1）。升降量程指令使状态右移，量程逐渐上升，直至适当的闸门时间被选中。与用左右移位寄存器的量程控制电路相比，它比较简单，但当从

8、量程Ⅰ降到量程Ⅱ时，先要从Ⅰ降到Ⅲ，再从Ⅲ升到Ⅱ。自动切换量程的同时必须同时切换小数点，否则，读数因无量程信息在很大程度上失去意义。晶体振荡器：TTL电路很容易构成晶体振荡器，图2-4是100KHZ的晶体振荡器电路。本实验可利用晶体稳频的脉冲发生器（自制的），它输出有1MHZ，100KHZ，10KHZ，以及有单脉冲输出。对调试电路很有用处。输入