基于51单片机数字频率计课程的设计与开发.docVIP

四川航天职业技术学院 电子工程系课程设计 专业名称： 课程名称： 课题名称： 设计人员： 指导教师： 年 月 日 摘 要 MAXIM是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。传统的数字频率计大多采用74LS系列数字集成电路直接测频，在使用过程中存在电路结构复杂，测量精度低、故障率高、维护不易等问题。于是，随着芯片技术的发展，很多芯片被应用到频率计的设计当中。 一种是专用芯片，如利用MAXIM 公司的ICM7240制作的频率计。其特点是简单易行,但由于这种芯片的最高计数频率仅有15MHz，远不能达到在一些场合需要测量很高频率的要求,而且测量精度也受到芯片本身的限制。 以单片机为主再附加一些外围电路来设计数字频率计，采用这种方案有一个很大的优点，那就是可通过单片机的软件设计，采用适当的算法，取代很多以前用硬件实现的电路，这不仅能弥补以往频率计测量精度低、故障率高、维护不易等不足，而且性能也得到了很大的提高。 关键字：MAXIM 74LS MAXIM 高频率 芯片 目 录 第1节 引言 - 4 - 1.1数字频率计概述 - 4 - 1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 - 4 - 1.3 基本设计原理 - 5 - 第2节 数字频率计（低频）的硬件结构设计 - 5 - 2.1 系统硬件的构成 - 6 - 2.2 系统工作原理图 - 6 - 2.3 AT89C51单片机及其引脚说明 - 7 - 2.5 时基信号产生电路： - 9 - 2.6显示模块 - 11 - 1）、主要功能 - 11 - 2）、技术参数 - 11 - 3）、时序特性表 - 12 - 4）、引脚和指令功能 - 12 - 5）、显示位与DD RAM 地址的对应关系 - 13 - 6）、初始化方法 - 13 - 第3节 软件设计 - 15 - 3.1定时读数 - 15 - 3.2量程转换 - 15 - 3.3 BCD转换 - 15 - 3.4LCD显示的功能 - 15 - 结 束 语 - 16 - 参考文献 - 17 - 附件： - 17 - 《课程设计》任务书 一、课题名称：基于51单片机的数字频率计 二、技术指标： 三、要求： 指导教师： 学 生： 电子工程系 200 年 月 日 基于51单片机的数字频率计 第1节 引言 本应用系统设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力。并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。 1.1数字频率计概述 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。 本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用一个1602A LCD显示器动态显示6位数。测量范围从1Hz—10kHz的正弦波、方波、三角波，时基宽度为1us,10us,100us,1ms。用单片机实现自动测量功能。 基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。它以测量周期的方法对正弦波、方波、三角波的频率进行自动的测量。 1.2频率测量仪的设计思路与频率的计算 频率测量仪的设计思路主要是：对信号分频，测量一个或几个被测量信号周期中已知标准频率信号的周期个数，进而测量出该信号频率的大小，其原理如右图1所示。 若被测量信号的周期为，分频数m1，分频后信号的周期为T，则：T=m1Tx 。由图可知： T=NTo （注：To为标准信号的周期，所以T为分频后信号的周期，则可以算出被测量信号的频率f。） 由于单片机系统的标准频率比较稳定，而是系统标