单片机频率发生器课程设计

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1、课程设计任务书所属课程名称单片机课程设计题目数字频率发生器的设计分院机电学院专业、班级机械设计制造及其自动化B0803学号0612080307学生姓名杨秀周指导教师于克龙15目录一、概述31.1设计内容31.2设计要求3二、频率发生器设计方案42.1、方案介绍42.2、频率发生器的原理与功能4三、硬件实验设计方案53.1硬件组成53.2电路图63.3小键盘接口电路63.4LED显示电路7四、软件设计74.1流程图74.2、系统初始化子程序94.3、显示子程序94.4参考程序10五、系统的设计调试方法135.1、主程序135

2、.2、选择定时器0，方式1145.3、计算f145.4、初始值（即频率刚开始时）145.5、编写定时器0的中断服务子程序14六、设计体会14参考文献1515数字频率发生器的设计一、概述单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用

3、的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。本课题讨论的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。1.1设计内容本课程设计是设计一个频率发生器，让其产生方波，用4位数码管显示方波的频率。1.2设计要求（1）设计一个数字频率发生器，要求产生方波信号。（2）能够显示发送信号频率，该信号显示为XXXX四位（或010~~999HZ）。（3）频率范围可调

4、：10~1000HZ二、频率发生器设计方案在电子技术领域中，实现方波发生器的方法有很多种，可以采用不同的原理及器件构成不同的电路，但可以实现相同的功能。在此次设计中，15有些地方与课题原本的具体要求有点不同。如实现频率调节时，不是按要求利用调整变阻器的阻值来完成的，而是用按键来实现的。2.1、方案介绍微处理器模块AT89S52，频率与占空比信息显示模块，2×4矩阵键盘模块，74LS164移位寄存器显示驱动模块。本设计中用到两个定时器，定时器0和定时器1，其中定时器0工作在定时方式下，  决定方波的频率；定时器1同样工作在定

5、时方式下，用于设定占空比。用LED显示器来显示频率与占空比，键盘的操作是通过外中断与单片机共同来控制的，键盘操作来完成按要求对频率与占空比进行调节。2.2、频率发生器的原理与功能方波发生器的原理方框图如图1所示键盘单片机89S52LED显示频率与占空比数据频率与占空比数据图1频率发生器原理框图由于系统的要求不高，比较单一的，再加上我们是通过定时器来调节频率的，而非电阻，因此实现起来就相对简化了。仅用键盘、AT89S52及串行显示便可完成设计，达到所要求实现的功能。频率发生器工作原理与功能：15简单的流程为：主程序扫描键盘，

6、将设置信息输入，处理后，输出到LED显示器显示。单片机的晶振为11.0592MHz，用到了两个定时器，即定时器0与定时器1，分别进行频率与占空比的定时，两个定时器都是工作在方式1。根据计算定时器初值的公式：计算出定时器0与定时器1所要装入的初值。频率及占空比的显示电路由74LS164构成的驱动电路和LED数码显示管组成，利用八个数码管来显示，有五位是用来显示频率的，有两位是显示占空比的，在频率与占空比显示管中间有一个LED数码管是用来显示“——”的，用以区分频率显示与占空比显示的。此电路的键盘是由一个状态键，四个功能键（调

7、节频率与占空比的增减）组成，其特殊之处在于利用外部中断实现键盘扫描。状态键有三种状态，当其处于状态0时，则其它的键会处于无用状态，当其处于状态1时，可通过按四个调节键来调节频率，处于第三种状态时，按四个调节键中的前两个便可对占空比进行调节了。三、硬件实验设计方案3.1硬件组成MC—51单片机、键盘、LED显示器、鼠标、辅助机箱。3.2电路图15图23.3小键盘接口电路小键盘如图3所示。它包括8个键，系统中用到的键只有5个，分别为0号、1号、2号、3号、4号键。其中0号键是状态键，采用外部中断控制，用它来确定其它几个键的按键

8、功能，具体作用在前述的系统功能中已做介绍了；另外4个键为功能键，调节频率与占空比的。小键盘中引出的6根线依次分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口。图3小键盘接口电路153.4LED显示电路采用静态显示来实现显示功能，如图4所示。移位寄存器74LS164，实现串行输入