毕业设计 毕业论文：单片机简易频率计设计与制作论文.doc

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1、H录1摘要2ABSTRACT错误！未定义书签。第一章弓丨言31・1选题的目的意义31.2国内外研究综述41・3数字频率计的发展趋势4第二章方案论证62.1数字频率计测量方法62・2几种方案的优劣讨论72・3本次设计采用的方案及选用依据8第三章系统破件设计103.1数字频率计的工作原理103.1.1-般数字式频率计的原理103.1.2基于单片机的数字频率计的原理103.2电路原理图及其主要硬件部分113.3放大整形电路113.4分频电路123.5单片机143.6显示电路17第四章系统软件设计19第五

2、章系统仿真与调试215.1仿真软件简介215.2用Proteus软件虚拟单片机实验的优点215.3系统仿真225.3.1正弦波的放大整形电路仿真225.3.2方波的测频仿真235.3.3正弦波的整体仿真235.4误差分析24结论26参考文献27致谢29附录一系统主电路图30附录二31在电子领域内，频率是一种最基本的参数，并与其他许多电参量的测量方案和测量结果都有着十分密切的关系。由于频率信号抗干扰能力强、易于传输，可以获得较高的测量精度。因此，频率的测量就显得尤为重耍，测频方法的研究越来越受到重视

3、。频率计作为测量仪器的一种，常称为电子计数器，它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广，它不仅应用于一般的简单仪器测量，血且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的岀现和发展，使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及H动化水平等方而都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方而都发生了重大的变化。FI前,市场上有各种多

4、功能、高精度、高频率的数字频率计，但价格不菲。为适应实际工作的需要，本次设计给岀了一种较小规模和单片机(AT89C51)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行，而且体积小、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽，大大降低了设计成本和实现复杂度。频率计的硬件电路是用Ptotues绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序，是以KeilC做为开发工具用汇编语言编写而成，而频率计的实现则是选用Ptotues仿真软件来进行模拟和测试。关键词：单片机;AT89C51；频率计；汇编语言第一章引言1.1选题的目的

5、意义数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。其基本原理就是用闸门计数的方式测量脉冲个数。频率是单位吋间（1S）内信号发生周期变化的次数。如果我们能在给定的1S吋间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的吋间，同吋将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段吋间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。频率测试是电子学屮最基本的测量之一。数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪

6、器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位吋间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程屮，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精度高，显示直观,所以经常要用到数字频率计。数字频率计的主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式三种。直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达小。锁相式的优点是相位同步自动控制，制作频率高，功耗低，容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。直接数字式的优点电路

7、稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块化和工程化。随着单片锁相式数字频率计的发展，锁相式和数字式容易实现系列化、小型化、模块化和工程化，性能也越来越好，己逐步成为两种最为典型，用处最为广泛的数字频率计。数字频率计可用纯破件实现法（可选的器件有通用的SSI/MSI/LSI集成电路、专用集成电路、可编程逻辑器件等），也可用纯软件实现法（可选的平台有PC机、单片机、DSP器件等）；一般考虑用软破件相结合的实现法，但是实现的频率精度可能没有纯硕件实现的精确高。1・2国内外研究综述在电子测量领域屮，频率

8、测量的精确度是最高的，可达10-10E-13数量级。因此，在生产过程屮许多物理量，例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度、加速度，乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率,然后用数字频率计来测量，以提高精确度。由于大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术与单片机技术的结合，数字频率计发展进入了智能化和微型化的新阶段。其功能进一步扩大，除了测量频率、频率比、周期、吋间、相位、相位差等基本功能外，还具有自捡、自校、自诊断、数理统计、计算方均根值、数据存储和