简易数字频率计设计论文

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1、课程设计报告设计课题：简易数字频率计专业班级：08电子学生姓名：李建龙、谷晓彬、李燕宏学　　号：　61、08、20　　指导教师：赵欣、姜丽飞设计时间：2011年6月20号27摘要：频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。频率计主要是由信号输入和放大电路、单片机模块、分频模块及显示电路模块组成。AT89C52单片机是频率计的控制核心，来完成它待测信号的计数，译码，显示以及对分频比的控制。利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。在整个设计过程中，所制作的频率计采用外部分频，实现1Hz~1MHz的频率测量。以AT89C52单片机为核心

2、，通过单片机内部定时/计数器的门控时间，方便对频率计的测量。其待测频率值使用四位共阴极数码管显示。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，具有测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。关键词：频率计；单片机；计数器27目录第一章前言11.1频率计概述11.2频率计发展与应用11.3频率计设计内容与要求1第二章系统总体方案设计22.1测频的原理22.2总体思路32.3具体模块4第三章硬件电路具体设计43.1AT89C52主控制器模块53.2放大整形模块63.3分频设计模块73.3.1分频电路分析73.3.274LS161芯片介绍83.3.

3、374LS151芯片介绍93.3.4分频电路103.4显示模块103.4.1数码管介绍11第四章系统的软件设计114.1软件模块设计114.2中断服务子程序134.3测量脉宽子程序144.4应用软件简介154.4.1Keil简介15第五章频率计的系统调试175.1硬件调试175.1.1整形模块调试175.1.2分频模块调试185.2系统调试195.2.1系统软硬件调试195.3误差分析20第六章总结20参考文献20致谢2127第一章前言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。由于频率信号抗干扰性强，易于传输，因此可以获得较高的测量精度。

4、随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，测频原理和测频方法的研究正受到越来越多的关注。1.1频率计概述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、方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。传统的频率计采用测频法测量频率，通常由组合电路和时序电路等大量的硬件电路组成，产品不但体积大，运行速度慢而且测量

5、低频信号不准确。本次采用单片机技术设计一种数字显示的频率计，测量准确度高，响应速度快，体积小等优点。1.2频率计发展与应用在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件。单片机作为最为典型的嵌入式系统，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。单片机已成为电子系统的中最普遍的应用。单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快，它已成为在现代电子技术、计算机应用、网络、通信、自动控制与计量测试、数据采集与信号处理等技术中日益普及的一项新兴技术，应用范围十分广泛。其中以AT89C52为内核的单片机系列目前

6、在世界上生产量最大，派生产品最多，基本可以满足大多数用户的需要。1.3频率计设计内容与要求一、任务设计并制作一台数字显示的简易频率计。二、要求1．基本要求（1）频率测量　　a．测量范围信号：方波、正弦波；27幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz　　b．测量误差≤0.1%（2）周期测量　　a．测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz　　b．测量误差≤0.1%（3）脉冲宽度测量　　a．测量范围信号：脉冲波；幅度：0.5V～5V；脉冲宽度≥100μs　　b．测量误差≤1%（4）显示器十进制数字显示，显示刷

7、新时间1～10秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。（5）具有自校功能，时标信号频率为1MHz。（6）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。2．发挥部分（1）扩展频率测量范围为0.1Hz～10MHz（信号幅度0.5V～5V），测量误差降低为0.01%（最大闸门时间≤10s）。第二章系统总体方案设计2.1测频的原理测频的原理归结成一句话，就是“在单位时间内对被测信号进行计数”。被测信号，通过输入通道的放大器放大后，进入整形器加以整形变为矩形波，并送入主门的输入端。由晶体振荡器产生的基频，按十进制分频得出的分频脉

8、冲，经过基选通门去触发主控电路，再通过主控电路以适当的编码逻辑便得到相应的控制指令，用以控制主门电路选通被测信号所产生的矩形波，至十进制计数电路进行直接计数和显示。若在一定的时间间隔T内累计周