单片机课程设计 -频率计数器

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1、湖南工程学院课程设计课程名称单片机课程设计课题名称频率计数器专业电子科学与技术班级0981学号姓名指导教师2012年5月25日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机课程设计课题频率计数器专业班级电子科学与技术0981学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2012年5月14日任务完成日期2012年5月25日设计内容与设计要求设计内容：本课题以单片机为核心，设计和制作一个频率计数器，来完成对输入的信号进行频率计数，计数的频率结果通过6位动态数码管显示出来。要求能够对0－250KHZ的信号频率进行准确计数，计数误差不超过±1HZ。设计要求：1.设计方案

2、要合理、正确；2.系统硬件设计；3.完成必要元器件选择；4.系统软件设计及调试；5.写出设计报告。主要设计条件1.MCS-51单片机实验操作台1台；2.PC机及单片机调试软件；3.单片机应用系统板1套；4.制作工具1套；5.系统设计所需的元器件。说明书格式课程设计封面课程设计任务书目录一、设计的内容、要求及目的二、系统总体方案选择与说明三、系统方框图与工作原理四、各部分方案选定、功能及计算五、器件说明六、应用系统的程序设计七、调试说明、使用说明八、设计总结九、参考文献附录：程序清单，设计电路原理图进度安排设计时间分为二周第一周星期一、上午：布置课题

3、任务，课题介绍及讲课。下午：借阅有关资料，总体方案讨论。星期二、确定总体方案，学习与设计相关内容。星期三、各部分方案设计。星期四、各部分设计。星期五、设计及上机调试。第二周星期一：设计及上机调试。星期二：调试，中期检查。星期三：调试、写说明书。星期四--星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。星期五下午：答辩。参考文献参考文献1、《单片机原理与应用》王迎旭等编机械工业出版社2、《51系列单片机设计实例》楼然苗等编北京航空航天大学出版社3、《计算机硬件技术基础实验教程》黄勤等编重庆大学出版社4、《微型计算机接口技术及应用》刘乐善主编华中科技大学出

4、版社5、《单片微型计算机原理及接口技术》陈光东等华中科技大学出版社目录第一章.设计的内容、要求及目的11.1设计任务11.2电路原理图11.3系统板上硬件连线21.4程序设计内容2第二章.设计原理及总体方案32.1频率计数器的基本原理32.2方案的确定4第三章.各部分方案选定、功能及计算53.1主要控制模块53.2时钟模块93.3复位模块93.4显示模块10第四章.程序设计及调试11设计总结14参考文献15附录一：电路仿真图16附录二：仿真结果图17附录三：源程序18第一章.设计的内容、要求及目的1.1设计任务利用AT89S51单片机的T0、T1的

5、定时计数器功能，来完成对输入的信号进行频率计数，计数的频率结果通过8位动态数码管显示出来。要求能够对0－250KHZ的信号频率进行准确计数，计数误差不超过±1HZ。1.2电路原理图211.3系统板上硬件连线1.3.1把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。1.3.2把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。1.3.3把“单片机系统”区域中的P3.4（T0）端子用导线连接到“频率产生器”区域中的WAVE端子上。

6、1.4程序设计内容1.4.1定时/计数器T0和T1的工作方式设置，由图可知，T0是工作在计数状态下，对输入的频率信号进行计数，但对工作在计数状态下的T0，最大计数值为fOSC/24，由于fOSC＝12MHz，因此：T0的最大计数频率为250KHz。对于频率的概念就是在一秒只数脉冲的个数，即为频率值。所以T1工作在定时状态下，每定时1秒中到，就停止T0的计数，而从T0的计数单元中读取计数的数值，然后进行数据处理。送到数码管显示出来。1.4.2T1工作在定时状态下，最大定时时间为65ms，达不到1秒的定时，所以采用定时50ms，共定时20次，即可完成1

7、秒的定时功能。21第二章.设计原理及总体方案2.1频率计数器的基本原理频率源频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门时间越长则每测一次频率的间隔就越长。闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响。测量一个信号的频率有两种方法：第一种是计时法，用基准信号去测量被测信号的高电平持续的时间，然后转换成被测信号的频率。第二种是计数法，计算在基准信号高电平期间通过

8、的被测信号个数。根据设计要求测量0HZ~250KHZ的正弦信号，首先要将正弦信号通过过零比较转换成方波信号，然后变成测量方