毕业设计---数字频率计

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1、数字频率计设计摘要在当今社会，随着电子计算机计算机、通讯设备、音频视频等的使用，频率计也越来越频繁的被使用，频率计的发展也变得尤为重要。频率计是一种基本的测量仪器，是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。因此，它被广泛应用与航天、电子、测控等领域。它的基本测量原理是，首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把标准时间内的计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LED数码显示管显示出来。在实际上的硬件设计用到的器件较多，连线也比较复杂，而且会产生比较大的延

2、时，造成测量误差、可靠性差。随着复杂可编程逻辑器件（CPLD）的广泛应用，以EDA工具作为开发手段，运用VHDL语言，将使整个系统大大简化，提高整体的性能和可靠性。数字频率计是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分紧密的联系，因此频率的测量就显得更为重要。频率计测频有两种方式：一是直接测频法；二是间接测频法。本次设计的内容是一款基于8位单片机AT89C51的测频系统该装置由输入部分与显示部分组成，输入部分可以收到发射机送来的信号，并通过单片机再传到显像管。此系统具有测量频率和带宽等功能。关键词：频设计的率计，直接侧频法，间接测

3、频法，单片机AT89C51I数字频率计设计目录第1章绪论11.1研究背景11.2研究意义21.3研究内容2第2章数字频率计的硬件结构设计32.1系统硬件总述32.2AT89C51引脚说明及介绍42.2.1AT89C51引脚说明42.2.2AT89C51芯片擦除52.3数字频率计显示电路82.3.1LED静态显示方式82.3.2LED动态显示方式82.4数字显示电路92.5单片机电路92.6复位电路92.7稳压电源10第3章系统软件设计103.1AT89C51的软件系统介绍103.2系统软件总述10第4章硬件电路的调试与测试114.1电路调试11结束语

4、12参考文献12I数字频率计设计第1章绪论1.1研究背景电子技术可以分为模拟电子技术和数字电子技术两部分。随着科学技术的飞速发展，数字技术得到了广泛的应用，成为发展最快的学科之一。数字技术的普及，将标志着信息化社会的到来。数字信号指的是在实践上合数值上都是离散的信号;数字电路时用来处理数字信号的电路数字电路中采用二进制数，只具有0和1两种对立的状态。结构简单，对电路中元件的要求比较宽松，能够区分0和1两种状态即可。允许电路参数有较大的误差；同时电路抗干扰能力较强。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展

5、比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局

6、面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。在电子系统非常广泛应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。供消费用的微波炉和电视、先进的工业控制系统、空间通讯系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等在设计过程中无一不用到数字技术。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。由于数字集成电路与电子计算机的发展紧密相关，因而发展很快，目前已是集成电路中产量最高、集成度最大的一种器件。集成电路的类型很多，从大的方面可分为模拟和数字集成电路两大类。虽然它们都可模拟具体的物理过

7、程，但其工作方式有着很大的不同。甚至可能完全不同。电路中的工作信号通常是用电脉冲表示的数字信号。1数字频率计设计1.2研究意义（1）掌握数字电路基础知识，并且能熟练应用于工程设计。（2）掌握数字频率计测频的原理及设计方法。1.3研究内容（1）频率测量1)测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz2)测量误差≤0.1%（2）周期测量1)测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz2)测量误差≤0.1%（3）脉冲宽度测量1)测量范围信号：脉冲波；幅度：0.5V～5V；脉冲宽度≥100μs2)测量误

8、差≤1%（4）显示器十进制数字显示，显示刷新时间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