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1、 毕 业 论 文（设 计）题 目 基于单片机的频率计设计 英文题目 The design of frequency meter based on single chip 院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师 年 月 - I -摘 要频率计，也称为频率表或电子计数器。它不仅是电子测量和仪表专业领域中测量频率与周期、测量频率比和进行计数、测时的重要仪器，而且要比示波器测频更方便、经济得多，特别是现代电子计数器产品与组件和具有多种测量功能的数字频率计，已广泛应用于计算机系统、通讯广播设备、生产过程自动化测控装置、带有LED、LCD数字显示单元的多种仪表以及诸多的科学技术领域。可以说伴随着数字化技
2、术的发展，电子计算机、通讯设备、音频和视频技术进入科研、生产、军事技术和经济生活领域，直至家庭和个人，使得电子计数器和测频手段与上述电子设备耦连为形影不离的技术。以单片机AT89C51为核心设计了一种频率计。在设计中应用单片机的数学运算和控制功能，克服了一般数字频率计在低频精度不高的缺点；频率计首先以单片机内部的定时/计数器产生1S定时作为控制闸门信号，然后把被测信号放大整形后的方波脉冲信号的周期作为计数，从而求得被测信号的频率值，最后通过八位动态显示电路显示数值。电路主要由以下三部分组成：a.AT89C51单片机。它是频率计的核心，大部分工作由它完成；b.放大整形电路。为频率测量作好准备；c
3、.显示电路。用于显示频率值。关键词：单片机；频率计；显示- II -The design of frequency meter based on single chipAbstrac Frequency, also known as frequency counter or electronic form. It is not only electronic measurement instruments and professional in the field of measuring frequency and the cycle than the frequency of measur
4、ement and counting, the important measurement instruments, oscilloscopes and measuring frequency than more convenient, more economic, especially the modern electronic counter products and components And a variety of measurements of the digital frequency, has been widely used in computer systems, rad
5、io communication equipment, automated production process measurement and control devices, with LED, LCD modules figures show that the number of instruments and many scientific and technical fields. It can be said that along with the development of digital technology, computers, communications equipm
6、ent, audio and video technology into the research, production, military technology and economic spheres of life, until the families and individuals, making electronic means of measuring frequency counter and the electronic equipment and even for the decoupling Inseparable technology. I have designed
7、 one kind of frequency meter which regarded Single-Chip Microcomputer AT89C51 as the core.The mathematical operation of applying in designing Single-Chip Microcomputer and controlling the function, has overcome the general digital frequency meter in the shortcoming not high of the precision of low f
8、requency; frequency meter at first with timing of Single-Chip Microcomputer / counter 1S produces as controlling the gate signal regularly.Then examine signal is it have a facelift square wave cycle conduct of pulse signal after count to amplify, is it examine into frequency value of signal to try t
9、o get , show through 8 circuit display number value dynamically finally.The circuit is made up of three following parts mainly: a.AT89C51 Single-Chip Microcomputer. It is a core of the frequency meter, most work are finished by it; b.Enlarge and have a facelift the circuit. Prepare for frequency mea
10、surement; c. the display circuit. Used for showing frequency value.Key Words: Single-Chip Microcomputer; Frequency Meter; Display 目 录Abstract. III引言1第1.章 概述1.1. 频率计的定义.11.2. 频率计的发展与应用.11.3. 频率计的设计内容.1第2.章 系统总体方案设计2.1. 设计方案.22.2. 方案论证及选用依据.32.3. 频率测量的原理.32.4. 总体思路.42.5. 具体模块.4第3.章 硬件电路的具体设计3.1. AT89C
11、51主控制器模块.53.2. 单片机的定时计数.103.3. 电源模块.113.4. 放大整形模块.163.5. 分频设计模块.153.6. 显示模块.17第4.章 系统的软件设计4.1. 软件模块设计.204.2. 中断服务子程序.214.3. 显示子程序.224.4. 应用软件简介22第5.章 总结.23参考.25附录26引言1概述在电子测量领域中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率计在教学、科研、测量仪器、工业控制等方面都有较广泛的应用。测量频率的方法有多种,其中电子计数测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量自动化等
12、优点,是频率测量的重要手段之一。由于大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术和单片机技术的结合，频率计发展进入了智能化和微型化的新阶段。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。在电子计数测频原理的基础上，介绍一种由AT89C51单片机控制的，运用单片机强
13、大的运算能力而设计的高精度八位数字显示频率计。频率计中主要元器件是单片机AT89C51，由它完成对待测信号频率的计数和结果显示等功能，外部有分频器、显示器等器件。被测信号首先经过放大、整形后再由分频器进行分频，然后送入单片机的T0端口并开始计数，分频器的分频系数由单片机来控制；计数、分频达到规定的精度后结束计数，然后调用显示子程序，显示结果。分频、频率的计算和显示由单片机控制。利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块，设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。 参数要求如下：a) 测量范围1KHZ99KHZ；b) 用八位数码管显示测量值；c) 能根据输入信号自动切换量程；d) 可以测量方波、三角波及正弦波等多种波形；2.系统总体方案设计2.1 频率计的测量原理频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内
