简易频率测量仪

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1、单片机课程设计一、设计任务和主要内容1、设计题目简易频率测量仪2、设计内容与要求对800—1200HZ中频电源进行频率监控，测量精度不低于1%并用数码管实时显示被测脉冲频率值。（1）信号传送：对被测信号实现两个转换：强电→弱电；正弦→方波（2）频率计算：计算频率并保存两位小数（3）频率显示：十六进制→BCD码3、设计目的1.通过亲身的设计应用电路，将所用的理论知识应用到实践中，增强实践动手能力，进而促进理论知识的强化。2.通过频率计的设计系统掌握单片机的应用。根据课题的要求，提出选择设计方案，查找所需元器，编程写入EPROM并进行调试等。3.通过频率计的设计，掌握单片机的扩

2、展芯片CD4093B的应用二、设计原理1.频率计频率计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。利用放大整形电路将输入信号整形为方波，即将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。通过利用计数器测量1s内脉冲的个数，利用锁存器锁存，稳定显示在数码管上，即可。频率，即是周期信号在单位时间（1s）内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期信号的重复变化次数N，则其频率就可以表示：由于计数器计得的脉冲数N是在1秒时间内的累计数，所以被测频率。我们选择通过待测电路产生的脉冲信号与基准电路的脉冲信号比较计数的总体思路，即时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，其周

3、期为1s，门控电路的输出信号持续时间亦准确地等于1s。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。测量结果便以数字显示的方式读出，实现设计要求。2.STC89C52STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4K

4、BEEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件-11-单片机课程设计可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。其引脚如图1。STC89C52引脚图3.三端稳压集成电路7805常见的三端稳压集成电路有正电压输出的7805，顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚

5、输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO-220的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。7805参数表见图2.-11-单片机课程设计参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压VoTj=25℃4.85.05.2V5.0mA<1o<1.0A,Po<15WVi=7.5vto20v4.755.005.25V线性调整率△VoTj=25℃,Vi=7.5Vto25V4.0100mVTj=25℃,Vi=8Vto12V1.650mV负载调整率△VoTj=25℃,lo=5.0mAto1.5A9100mVTj=25℃,lo=250mAto750mA450mV静

6、态电流IQTj=25℃5.08mA静态电流变化率△IQlo=5mAto1.0A0.030.5mAVi=8Vto25V0.30.8mA输出电压温漂△Vo/△Tlo=5mA0.8mV/℃输出噪音电压VNf=10Hzto100KHz,Ta=25℃42μV纹波抑制比RRf=120Hz,Vi=8Vto18V6273dB输入输出电压差Volo=1.0A,Tj=25℃2V输出阻抗Rof=1KHz15mΩ短路电流1SCVi=35V,Ta=25℃230mA峰值电流1PKTj=25℃2.2A图27805参数表　　三、方案的选择1、主控制器选择采用单片机作为整个控制系统的核心。从可行性、可靠性及

7、成本等方面考虑，我们采用了STC89C52单片机。利用单片机多中断源的协调处理能力，通过一个定时器计时一个定时器计数方式采集频率信号。-11-单片机课程设计2、计时方案选择采用MCU内部定时器。STC89C52内部含有定时器，可以利用一个定时器计时与一个定时器计数方式采集频率信号。3、显示方案选择使用数码管显示。根据设计要求显示格式XXXX。可以准确的显示频率大小，又由于数码管简单便宜且满足设计要求，所以选着数码管显示比较合理。四、基本电路设计1、系统原理框图选择AT89C51作为单片机芯片，选用两位8段共阴极LE