单片机课程设计频率计数器

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1、单片机课程设计--频率计数器专业：自动化指导老师：朱兆优班级：1430201学号：201430020118姓名：张超梅目录一、绪论1.1设计任务和要求二、电路设计方案2.1电路工作原理2.2系统性能三、软件设计方案3.1功能模块3.2.编程算法思路3.3程序流程图四、系统调试4.1  硬件调试4.2  软件调试 五、心得体会一、绪论频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，

2、被测周期信号在输入电路中经过放大、 整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。 1.1设计任务和要求本次课程设计的内容是使用AT89C51单片机最小系统设计频率计系统，系统以单片机为主控单元，主要用于对方波频率的测量，使用NE555输出脉冲，用单片机计数器实现技术，再把计数值转换为频率，用静态或动态显示频率值，频率计数器要实现0~1MHz信

3、号频率测量范围，要分段频率段测量，低频段用测周法，高频段用测频法。二、电路设计方案2.1电路工作原理由NE555振荡电路产生脉冲，然后经过二分频电路，然后与定时器/计数器T1相连，P2.0接74Ls273锁存器的时钟信号端，P2.1口接74Ls273锁存器的时钟信号端，P0口接74LS273段选码和位选码，输出与七位共阳数码管显示，采用动态显示。由于P0口输出数据，T2截至，输出级属于开漏电路，要使高电平1信号正确输出，应该外接上拉电阻560k.分频电路    本次设计采用的是脉冲定时测频法，由于考虑到单片机的定时计数器得计数 能力有限，无法对过高频进行测量，所以我们对待测信号进行了分频，这样

4、能提高测量频率的范围，还能相应的提高频率测量的精度。所以我们需要把待测信号进行分频。显示电路 我们测量的频率最终要显示出来八段LED 数码管显示器由8 个发光二极管组成。基中7 个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED 数码管显示器有两种形式：一种是8 个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED 数码管显示器；另一种是8 个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED 数码管显示器。如下图所示。共阴和共阳结构的LED 数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，对应的笔划段发亮

5、，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段 h g f e d c b a 对应于一个字节（8 位）的D7、D6、D5、。D4、D3、D2、D1、D0，于是用8 位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。在单片机应用系统中，数码管显示器显示常用两种办法：静态显示和动态扫 描显示。所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能 的I/O 接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种办法单片机中CPU 的开销小,能供给单独锁存的I/O 接口电路很多。在单片机系统中动态扫描显示接口是单

6、片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8 个笔划段a-h 同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM 是各自独立地受I/O 线控制。CPU 向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM 端，而这一端是由I/O 控制的，所以我们就能自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的办法，轮流控制各个显示器的COM 端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给

7、人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。总电路图三、软件设计方案3.1功能模块测周法Ø定时器/计数器初始化，测出周期tØ4字节除4字节Ø二进制转换为BCD码Ø提取BCD码Ø查表显示测频法Ø定时器/计数器初始化，设置中断Ø二进制转换为BCD码Ø提取BCD码Ø查表显示3.2.编程算法思路子程序主要包括：按键中断子程序、定时中断子程序、计数中断子程序、周期中断子程序、超量程判断子程序、除法子程序、