简易数字频率计97751.docVIP

简易数字频率计 摘要: 本设计基于AT89C1单片机设计的简易数字频率计，通过软件编程和硬件的搭建，实现对频率为1hz—1Mhz，幅度为0.5v—5v的方波和正弦波频率的测量，以及实现对脉冲宽度≥100us，幅度在0.5~5V变化的脉冲波的脉宽测量。测量结果通过LCD1602液晶屏显示。本设计涉及单片机的中断程序、内部定时器以及对外部输入脉冲的计数功能。 关键字： 单片机 数字 频率计 脉宽测量 LCD1602  目录 设计任务和要求 ……………………………………………… 3 1.1、任务 ……………………………………………… 3 1.2、要求 ……………………………………………… 3 1.2.1 基本要求 ……………………………………………… 3 1.2．2 发挥部分 ……………………………………………… 3 2、系统方案论证与比较 ……………………………………………… 3 2.1 方案一 ……………………………………………… 3 2.1 方案二 ……………………………………………… 4 3、各单元电路的设计 ……………………………………………… 5 3.1 ……………………………………………… 5 3.2 ……………………………………………… 6 4、系统测试 ……………………………………………… 6 4.1仿真结果和分析 ……………………………………………… 6 4.1.1： …………………………………………… 6 4.1.2 …………………………………………… 7 4.2实验数据的测试和分析 ……………………………………………… 8 结论 ……………………………………………… 9 参考文献 ……………………………………………… 9 1、设计任务和要求 1.1、任务 设计并制作一台数字显示的简易频率计。 1.2、要求 1.2.1 基本要求 ① 测量范围 信号：方波、正弦波 幅度：0.5~5V 频率：1Hz~1MHz ② 测量误差≤0.1% 脉冲宽度测量 ① 测量范围 信号：脉冲波 幅度：0.5~5V 脉冲宽度≥100us ② 测量误差≥1% 显示器。 十进制数字显示，显示刷新时间1~10s连续可调，对上述两种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。 具有自动校验功能，时标信号频率为1MHz。 1.2．2 发挥部分 （1）正弦波和脉冲波频率步长10Hz； （2）输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值Vopp=5V±0.1V； （3）正弦波幅度可步进调整，调整范围100mV～3V，步长为100mV 由于，在本设计中我们选用的是12M石英晶体，所以能测量的最高频率是500kHz，但是我们的要的输入信号频率范围为1Hz--1MHz,因此我们对输入进行分频操作，这样能测量的上限频率就大大提高了。我们采用74HC4017来完成分频部分的电路的设计。其外部结构是这样的：3、2、4、7、10、1、5、6、9、11分别对应输出Q0—Q9；12是进位输出，13脚为使能端，低电平有效，14脚为时钟的输入，15脚为清零端。功能是：一开始，Q0—Q9均为低电平，每当第一个时钟上升沿到来时，数据输出Q0为高电平，其余为低电平。每当时钟上升沿到来时，高电平就下移一位。当输出 高电平位从Q9回到Q0时，12脚会产生一次低电平。这样就相当于进行了一次10分频，这样连续串几块74HC4017进进行了几次10分频。 3．3—14(即数据端D1—D7)，分别对应于单片机的P0.0—P0.7,使能端E和单片机的P3.7,RS对应于单片机的P3.0，而读写控制端R/W对应于单片机的P3.6，VSS，VDD，VEE分别接电源地，电源正极和显示偏压输入。 本设计是基于单片机最小系统的基础上设计的。P0口和LCD1602相连接组成显示部分。令门控位GATE=0,C/T=1,利用单片机内部的计数器部分对P3.4脚的频率进行计数，再利用中断定时1秒，这样在1秒内计数结果就是待测频率的频率值。其次，令门控