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1、本科毕业设计(20届)基于单片机实现频率计的设计摘要随着科技的发展时代的进步,频率计在相应领域上得到了广泛的使用,其今后的发展将拓展到其他领域上,所以频率计今后的发展潜力是非常大的。根据测量的要求不同,介绍了几种频率计测量频率的方法以及各自的优缺点。采用单片机AT89C51作为系统控制单元,辅以适当的软、硬件资源完成以单片机为核心频率计又称频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。在此介绍了3种测量频率的方法,直接测频法、间接测频法、直接与间接相结合的测频法,并对几种设计方法进行了优缺点比较,最后得出用直接与间接相结合的方法来测量,在不同的频率段,用不同的方法去测量,得出
2、精确的数值。关键字:频率计;频率测量;单片机AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnologyprogressofthetimes,Frequencymeterintheappropriatefieldhasbeenwidelyused,ItsfuturedevelopmentwillexpandtootherareasTherefore,prospectsforthefuturedevelopmentofthefrequencymeterisaverylarge.Accordingtotherequirementsofthedifferent
3、measurement,Describesthefrequencyofseveralmethodsformeasuringthefrequencyandtherespectiveadvantagesanddisadvantages.AT89C51microcontrollerasasystemwithcontrolunit,Withappropriatesoftwareandhardwareresourcestocompleteamicrocontrollerasthecorefrequencymeter,Alsoknownasfrequencycounters,Isaspecialize
4、dmeasurementofthesignalfrequencyofelectronicmeasuringinstruments.Introducedthemethodofmeasuringfrequencyofthree,Directfrequencymeasurement,indirectfrequencymeasurementmethod,acombinationofdirectandindirectfrequencymeasurementmethod,Severaldesignmethodsandcomparetheadvantagesanddisadvantages,Cameto
5、theconclusionwithacombinationofdirectandindirectmethodtomeasure,Indifferentfrequencybands,usingdifferentmethodstomeasure,drawtheexactvalue.Keywords:frequencymeter,frequencymeasurement,MCU目录1引言11.1课题现状及发展前景11.2课题研究的目的与意义12数字频率计测量方案的论证与分析32.1直接测频法32.2间接测量法(测周期法)32.3直接与间接相结合的方法33系统硬件电路的设计53.1AT89C51单
6、片机功能介绍53.2AT89C51单片机其引脚说明53.3一般数字频率计的设计原理73.4基于单片机的数字频率计的原理83.5系统硬件的构成83.5.1硬件总体设计83.5.2放大整形电路的原理83.5.3信号输入放大和整形电路93.5.4时基信号产生电路103.5.5复位电路113.5.6显示电路114系统的软件设计134.1主程序设计134.2子程序的设计144.2.1按键中断子程序设计144.2.2定时中断和计数中断子程序设计154.2.3周期中断子程序设计174.2.4超量程判断子程序设计184.2.5除法子程序设计194.2.6二进制转BCD码设计214.2.7显示子程序设计21
7、5系统实现235.1系统调试235.2误差分析236结论24致谢25参考文献26附录1系统整体程序27附录2系统整体电路图40附录3系统实物图411引言1.1课题现状及发展前景在传统的电子测量仪器中,频率计的应用范围越来越广,它不仅可以测量普通的如正弦波信号的频率,在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域也都有广泛的应用。示波器虽然可以对信号进行频率测量,但缺点是精度较低,误差较大。频谱仪虽然有也准确的测量频率和显示